• 한국해양공학회지
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• 제24권1호
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• pp.60-67
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• 2010

Recently, there has been an increase in the construction of various types of coastal structures for efficient wave dissipation, seawater exchange, and so on. Among these, a perforated slit caisson has been widely used to reduce the reflected wave energy and the wave pressure on the structure. Therefore, many studies on the wave force on a caisson, as well as the wave reflection from it, have been carried out with laboratory experiments and numerical analyses, considering it as a 2-D problem. However, because a structure like a perforated slit caisson has a variable 3-D shape, waves forces should be considered as a 3-D problem. Therefore, in this paper, a fully-nonlinear 3-D numerical model (LES-WASS-3D) is proposed to examine the reflection characteristics of a perforated slit caisson with two chambers. The numerical model, LES-WASS-3D, was verified in a 3-D wave field by a comparison with existing experimental data for wave reflection coefficients. Then, using the numerical results, the reflection from a perforated slit caisson with two chambers was examined in relation to wave steepness, chamber width, and the shape/porosity of perforated slit.

• Smart Structures and Systems
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• 제32권4호
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• pp.253-266
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• 2023

The time-reversal method is employed to improve the ability of pipeline defect detection, and a new approach of identifying the pipeline defect depth is proposed in this research. When the L(0,2) mode ultrasonic guided wave excited through a lead zirconate titinate (PZT) transduce array propagates along the pipeline with a defect, it will interact with the defect and be partially converted to flexural F(n, m) modes and longitudinal L(0,1) mode. Using a receiving PZT array attached axisymmetrically around the pipeline, the L(0,2) reflection signal as well as the mode conversion signals at the defect are obtained. An appropriate rectangle window is used to intercept the L(0,2) reflection signal and the mode conversion signals from the obtained direct detection signals. The intercepted signals are time reversed and re-excited in the pipeline again, result in the guided wave energy focusing on the pipeline defect, the L(0,2) reflection and the L(0,1) mode conversion signals being enhanced to a higher level, especially for the small defect in the early crack stage. Besides the L(0,2) reflection signal, the L(0,1) mode conversion signal also contains useful pipeline defect information. It is possible to identify the pipeline defect depth by monitoring the variation trend of L(0,2) and L(0,1) reflection coefficients. The finite element method (FEM) simulation and experiment results are given in the paper, the enhancement of pipeline defect reflection signals by time-reversal method is obvious, and the way to identify pipeline defect depth is demonstrated to be effective.

• 수산해양기술연구
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• 제23권2호
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• pp.34-34
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• 1987

이종재 마찰용접재 강도특성과 초음파 반사계수와의 상관성에 관하여 실험적으로 연구한 결과의 요약은 다음과 같다. 1. 이종재 마찰용접 이음면에서의 초음파 반사계수를 펄스반사법에 의하여 측정산출할 수 있다. 2. 5MHz의 비교적 낮은 주파수의 탐촉자를 사용하므로써 시험편의 표면가공 오차를 무시할 수 있다. 3. 알루미늄과 스테인레스의 마찰용접에서는 용접조건으로 마찰가열시간이나 가열압력을 변수로 하였을 때보다 업셋가압력을 변수로 하였을 때 반사계수의 변화가 뚜렷하다. 4. 업셋가압력을 변수로 한 용접조건과 반사계수사이에는 선형적 상관관계가 있다. 5. 용접이음면에서의 이음인장강도와 반사계수와의 상관관계식을 정량적으로 도출할 수 있다. 6. 초음파 반사계수에 의해 이종재 마찰용접 품질의 비파괴적 평가가 가능하다

• 수산해양기술연구
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• 제23권2호
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• pp.80-85
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• 1987

이종재 마찰용접재 강도특성과 초음파 반사계수와의 상관성에 관하여 실험적으로 연구한 결과의 요약은 다음과 같다. 1. 이종재 마찰용접 이음면에서의 초음파 반사계수를 펄스반사법에 의하여 측정산출할 수 있다. 2. 5MHz의 비교적 낮은 주파수의 탐촉자를 사용하므로써 시험편의 표면가공 오차를 무시할 수 있다. 3. 알루미늄과 스테인레스의 마찰용접에서는 용접조건으로 마찰가열시간이나 가열압력을 변수로 하였을 때보다 업셋가압력을 변수로 하였을 때 반사계수의 변화가 뚜렷하다. 4. 업셋가압력을 변수로 한 용접조건과 반사계수사이에는 선형적 상관관계가 있다. 5. 용접이음면에서의 이음인장강도와 반사계수와의 상관관계식을 정량적으로 도출할 수 있다. 6. 초음파 반사계수에 의해 이종재 마찰용접 품질의 비파괴적 평가가 가능하다

• 비파괴검사학회지
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• 제32권2호
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• pp.192-197
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• 2012

본 연구는 금속의 표면균열 검출을 위해 마이크로파를 이용한 비파괴측정에 관한 것이다. X-band 대역인 11 GHz 주파수와 종단 개방 동축선 센서를 이용하여 금속 표면에 주사된 마이크로파의 반사계수를 측정하여 균열 여부 및 균열의 폭을 판단하게 된다. 또한 반사계수의 최대값과 최소값의 차이를 매개변수(K)로 하여 균열의 깊이를 평가하였는데 K값과 균열의 깊이는 선형 관계를 보였다. 따라서 본 연구는 종단 개방 동축선 센서를 이용한 비접촉식 금속표면균열 평가의 가능성을 보여주었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제19권1호
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• pp.38-44
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• 2007

Bennet 등(1992)이 제안한 수학적 모델을 사용하여 원형 파일 방파제에 의한 반사율과 투과율을 살펴보았다. 파가 파일 방파제를 통과하면서 갑작스런 단면형상의 변화로 박리현상이 발생하며 이로 인하여 파 에너지의 일부분이 소멸된다. 따라서 수학적 모델의 신뢰성을 높이기 위해서는 에너지 손실계수를 정확히 산정하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 FLUENT 상용코드를 사용하여 2차원 난류유동을 해석하고 파일 방파제 전후의 압력차로부터 에너지 손실계수를 구하였다. 에너지 손실계수는 공극률의 함수이며, 둘 사이의 관계식을 제안하였다. 손실계수 산정식의 타당성을 검증하기 위하여 수리모형실험결과와 비교하였다. 4가지 공극률에 대하여 반사율과 투과율을 비교한 결과 해석결과와 모형실험결과는 잘 일치하고 있음을 확인하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.327-334
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• 2013

수면 위에 놓인 수평 유공판과 입사파간의 상호작용 문제를 선형포텐셜 이론에 기초를 둔 고유함수전개법을 사용하여 해석하였다. 수면 위에 놓인 유공판에서의 경계조건식으로 Zhao et al.(2010)가 제안한 경계조건식을 사용하였다. 유공판이 놓인 유체영역내의 진행파 성분을 나타내는 첫 번째 고유값의 허수부가 유공판의 구멍을 통과하면서 발생하는 에너지 손실과 밀접한 관련이 있다. 유공판의 공극율과 폭 그리고 입사파의 주파수와 입사각도를 변화시키면서 반사율, 투과율, 그리고 파랑하중의 변화를 살펴보았다. 공극율 계수가 최적값 b = 5.0일 때, 유공판의 폭과 입사각도가 증가할수록 투과율은 크게 줄어드는 것을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제21권1호
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• pp.73-81
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• 2002

본 논문에서는 중고주파영역에서의 진동해석기법인 파워흐름해석 법을 보와 평판이 연성된 구조물에 적용하기 위하여 무한보가 무한평판을 수직으로 투과하는 구조물에서의 파워투과반사계수를 파동전달법을 이용하여 구하였다. 이러한 파워투과반사계수를 실제 구조물에 적용하기 위해서는 파워흐름유한요소법으로의 활용이 필요하다. 이를 위해 본 논문에서는 파워투과반사계수를 이용하여 보 평판구조물을 위한 연결요소행렬식을 정립하였으며, 또한 보와 평판요소를 각각 해석할 수 있는 파워흐름유한요소해석 프로그램을 구성하고, 여기에 정립된 보와 평판간의 연결요소 행렬식을 대입하여 보와 평판이 연성된 구조물까지 해석이 가능한 프로그램으로 개발하였다. 이 프로그램을 이용하여 이상화한 선박의 선미부 구조물을 해석한 결과, 선박구조물에서 진동에너지분포를 구할 수 있었고, 진동 인텐시티를 통하여 구조물에서의 파워전달경로를 예측할 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제19권4호
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• pp.220-227
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• 2016

해양 탄성파 탐사를 통해 취득한 자료에는 지하 매질에서 반사되어 오는 신호뿐만 아니라 해수면에서 되반사되어 발생하는 고스트가 존재한다. 고스트는 특정 주파수 성분을 약화시켜 탄성파 자료의 시간 해상도를 저하시킨다. 고스트를 효과적으로 제거하기 위해서는 정확한 고스트의 지연시간과 해수면의 반사계수가 요구된다. 고스트 지연시간은 해수면의 상하 움직임, 에어건과 스트리머의 움직임 및 벌림(offset) 거리 등에 의해 변하며, 해수면의 반사계수도 주파수, 평면파의 입사각 그리고 해상 상태에 따라 변한다. 이러한 영향을 고려한 고스트 지연시간을 추정하기 위하여 이 연구에서는 고스트 제거 트레이스 및 이의 자기상관 자료의 L-1 norm, L-2 norm 그리고 첨도(kurtosis)를 비교하였다. 자기상관자료의 L-1 norm을 계산하여 고스트 지연시간을 추정하는 것이 오차가 가장 적게 발생하였다. 현장자료의 파고를 고려하고 키르히호프 근사식을 이용하여 해수면의 반사계수를 계산하여 음원 및 수신기 고스트 제거에 적용하였다. 고스트를 제거함으로써 약화된 주파수 성분을 복원하였으며 시간 해상도가 향상된 구조보정 단면을 얻었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제18권1호
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• pp.84-96
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• 2006

본 논문에서는 완경사 방정식에 새로운 항을 추가하여 파의 부분 반사 및 투과 현상을 수치모의하는 방법을 제시하였다. 반투과성 방파제와 같은 해안구조물 주변의 파랑장을 계산하고자 할 때, 반사율과 투과율 정보가 수리도형실험에 의해 주어지면 간편하게 적용할 수 있는 효율적인 수치모의 방법이다. 제시된 방법의 정확성을 검증하기 위해 2차원 투과성 방파제에서의 부분 투과 및 부분 반사 조건을 만족시키는지 여부를 수치모형 실험을 통해 확인하였다. 또한 본 기법을 3차원 반무한 방파제 와 투과성 이안제에 적용시켜, 방파제에 직각 또는 경사를 갖고 진입하는 파랑에 대해 수치모의하였다. 3차원 수조의 반무한 방파제에 직각 또는 경사지게 진입하는 파랑에 의한 방파제 주위의 부분반사, 부분투과 및 회절된 파랑장의 수치모의 결과를 각각 Yu(1995)와 McIver(1999)의 해석해와 비교하여 정확성을 검증하였다. 본 기법은 사용하기 쉬우면서도 정확하고 효과적으로 투과성 방파제 주위의 파랑장을 계산할 수 있다.