• 대한조선학회논문집
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• 제32권1호
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• pp.70-82
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• 1995

본 연구에서는 복잡한 해저지형을 고려한 조류의 거동을 예측하기 위한 3차원 다중기법을 개발하였다. 복잡한 해저지형을 보다 정확하고 효과적으로 고려하기 위하여 연직방향으로 $\sigma$좌표계를 도입하였다. 시간의 전개에 있어서는 계산상의 오차를 감소시키기 위하여 강한 감쇠효과를 가지는 것으로 알려진 Euler backward scheme을 Leapfrog scheme과 결합하여 사용하였다. 또한, 격자체계로는 해의 안정성을 위하여 교차격자체계를 사용하였다. 본 논문에서는, 계산예로서 다양한 해저지형을 가진 직육면체 유체영역을 설정하여 조류의 연직구조와 조류의 방향에 미치는 해저지형의 효과를 조사하였다. 본 연구에서 제안된, 해저지형을 직접적으로 고려한 3차원 다중기법의 계산결과와 2차원 수심평균기법에 의한 계산결과를 비교하여, 조류의 크기와 방향은 특히 복잡한 해저지형을 가지는 천수역에서 해저지형에 의하여 크게 영향을 받음을 알 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권2호
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• pp.186-200
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• 2010

전역 조명(global illumination) 효과를 사실적으로 렌더링하기 위해서는 복잡한 경로를 통해 입사하는 빛의 정보 해당하는 직접 조명 및 간접 조명을 정확하게 계산해주어야 한다. 이 과정에서 주어진 물체 표면 지점에 대해 계산되는 간접 조명 정보는 주변 환경의 기하적인 형태에 큰 영향을 받게 된다. 조화 평균 거리(harmonic mean distance)는 3차원 공간상에서 주어진 한 지점에서 보이는 물체들과의 거리를 나타내는 척도로 많이 사용되는 수학적 도구로서, 광휘 캐시(irradiance/radiance cache)나 환경 폐색(ambient occlusion) 등의 렌더링 효과를 생성하는데 주요하게 사용된다. 본 논문에서는 대표적인 고품질 전역 조명 렌더링 알고리즘인 최종 수집(final gathering) 방법 및 포톤 매핑(photon mapping) 기법을 통해 다양한 환경에서 계산되는 조화 평균 거리에 대한 근사값의 정확성에 대해 분석한다. 이러한 분석 결과를 기반으로 효과적인 조화 평균 거리 계산의 근사화 기법 개발에 있어서 고려해야 할 점들과 방향을 제시한다.

• 한국진공학회지
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• 제21권5호
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• pp.249-257
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• 2012

1차원 유체 모델을 사용하는 수치 코드를 개발하여 Pierce 다이오드에서 플라즈마에 대한 비선형 동력학적 거동을 연구하였다. Pierce 다이오드에서 플라즈마는 전극에서 방출되는 전자 전류와 전극 사이의 거리로 결정되는 Pierce 매개 변수가 변화함에 따라 안정하기도 하고 불안정해지기도 한다. 중성 및 비중성 Pierce 시스템의 동력학적 특성에 대해 해석적 및 수치적으로 연구하였다. Pierce 매개 변수의 값에 따라 플라즈마는 증폭 모드 또는 진동 모드를 가질 수 있으며, 진동 모드에서는 매개 변수가 감소함에 따라 계속적인 주기 배가 쌍갈림(period doubling bifurcation)을 일으키며 카오스 상태에 도달하게 된다. 이러한 거동에 대한 분석은 보다 복잡한 구조에서의 빔-플라즈마 상호작용에 대한 기본적인 이해를 위한 모델 및 카오스 제어를 위한 자료로서 사용될 수 있다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제11B권3호
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• pp.297-302
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• 2004

본 논문에서는 컴퓨터 시각에서 가장 중요한 과제의 하나인 ,3차원 물체의 표현에 대해 원뿔형태의 기술과 표면 분류시 임계치를 자동으로 선정하는 방법에 대해 제안하고자 한다. 기존에 미분기하학에서 사용한 평균 곡률 (H)과 가우스 곡률(K)은 물체의 상당 부분을 차지하고 있는 원뿔표면에 대한 분류가 불가능하였다. 또한 평균 곡률과 가우스 곡률의 부호값에 따른 표면 분류가 실제 거리 영상에 적용시 올바로 분류가 안 되는 문제를 가지고 있었다. 이 논문에서는 기존의 이 같은 두 가지 문제를 해결하기 위해 리지와 벨리의 표면분류로부터 원뿔표면 형태(cone ridge, cone valley)를 분류해 내었다. 즉, 원뿔표면 형태의 경우 H의 값이 일정하고, 원뿔표면 형태의 경우는 H의 값이 다름을 이용하여 원뿔표면 형태를 분류하였다. 아울러 통계적인 관점에서 표면분류 임계치를 선정할 수 있는 방법을 제안하고 실험에 의해 제안한 방법의 유용성을 입증하고자 한다.

• 대한치과보철학회지
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• 제44권5호
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• pp.617-627
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• 2006

Statement of problem: HA has been used as a coating material on Ti implants to improve osteoconductivity. However. it is difficult to form uniform HA coatings on implants with complex surface geometries using a plasma spraying technique. Purpose : To determine if Ti6Al4V sintered porous-surfaced implants coated with HA sol-gel coated and hydrothermal treated would accelerate osseointegration. Materials and Methods : Porous implants which were made by electric discharge were used in this study. Implants were anodized and hydrothermal treatment or HA sol-gel coating was performed. Hydrothermal treatment was conducted by high pressure steam at $300^{\circ}C$ for 2 hours using a autoclave. To make a HA sol, triethyl phosphite and calcium nitrate were diluted and dissolved in anhydrous ethanol and mixed. Then anodized implant were spin-coated with the prepared HA sols and heat treated. Samples were soaked in the Hanks solution with pH 7.4 at $37^{\circ}C$ for 6 weeks. The microstructure of the specimens was observed with a scanning electron microscope (SEM), and the composition of the surface layer was analyzed with an energy dispersive spectroscope (EDS). Results : The scanning electron micrographs of HA sol-gel coated and hydrothermal treated surface did not show any significant change in the size or shape of the pores. After immersion in Hanks' solution the precipitated HA crystals covered macro- and micro-pores The precipitated Ca and P increased in Hanks' solution that surface treatment caused increased activity. Conclusion : This study shows that sol-gel coated HA and hydrothermal treatment significantly enhance the rate of HA formation due to the altered surface chemistry.

• 대한기계학회논문집B
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• 제29권6호
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• pp.671-686
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• 2005

The transient nature and complex geometries of two-phase gas-liquid flows cause fundamental difficulties when measuring flow velocity using an electromagnetic flowmeter. Recently, a current-sensing flowmeter was introduced to obtain measurements with high temporal resolution (Ahn et al.). In this study, current-sensing flowmeter theory was applied to measure the fast velocity transients in slug flows. The velocity fields of axisymmetric gas-liquid slug flow in a vertical pipe were obtained using Volume-of-Fluid (VOF) method, and the virtual potential distributions for the electrodes of finite size were also computed using the finite volume method for simulating slug flow. The output signal prediction for slug flow was carried out from the velocity and virtual potential (or weight function) fields. The flowmeter was numerically calibrated to obtain the cross-sectional liquid mean velocity at an electrode plane from the predicted output signal. Two calibration parameters are proposed for this procedure: a flow pattern coefficient and a localization parameter. The flow pattern coefficient was defined by the ratio of the liquid resistance between the electrodes for two-phase flow with respect to that for single-phase flow, and the localization parameter was introduced to avoid errors in the flowmeter readings caused by liquid acceleration or deceleration around the electrodes. These parameters were also calculated from the computed velocity and virtual potential fields. The results can be used to obtain the liquid mean velocity from the slug flow signal measured by a current-sensing flowmeter.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권2호
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• pp.161-170
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• 2013

Double cone 버너를 장착한 스월 예혼합 연소기에 대한 유동 및 연소 특성을 분석하여 swirler 모델을 이용한 수치적 모델링 방법을 제시하였다. 버너 출구에서 형성되는 내부 재순환 영역을 근사적으로 구현하도록 swiler의 내 외경을 각각 56 mm, 152 mm로 결정하였으며 이를 토대로 유량, 반경 반향 속도를 결정하였다. 접선 방향 속도의 설정을 위해 swirl 각도와 재순환 각도를 도입하였으며 40 m/s인 경우 유사한 내부 재순환 영역이 형성되었다. 라이너 출구에서 온도와 속도의 오차는 각각 2.8%, 0%로 작았지만, NOx의 경우 67% 가량 감소한 결과를 보였다. Swirler 모델은 EV 버너의 유동 및 연소 특성을 근사적으로 모사하는 모델의 하나로서 정량적 평가 인자에서 오차를 보이지만, 유동 및 화염, NOx 형성 영역의 경향성이 유사하므로 swirler 모델을 채택하여 복잡한 형상의 발전용 가스터빈 연소기의 효율적인 수치해석이 타당할 것으로 판단된다.

• 대한화학회지
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• 제54권6호
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• pp.671-679
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• 2010

벤젠이온-물 복합체[$C_6H_6^+-(H_2O)_n$(n=1-5)]의 여러 가능한 구조를 예측하고 다양한 양자역학적 이론 수준(ab initio, DFT 등)에서 분자구조를 최적화 하였으며, 조화 진동주파수를 계산하여 IR 스펙트럼을 예측하였다. $C_6H_6^+-(H_2O)$에 대하여 보다 정확한 결합에너지를 구하기 위하여 MP2 수준에서 분자구조를 최적화하여 결합에너지 계산을 하여 B3LYP 계산 결과와 비교하였으며, 영점 진동에너지(zero-point vibrational energy)를 보정하여 실험값과 비교하였다. $C_6H_6^+-(H_2O)$에 대한 결합에너지는 MP2/aug-cc-pVTZ 이론수준에서 8.6 kcal/mol로 계산되어 최근의 실험결과($8.5{\pm}1$ kcal/mol)와 매우 잘 일치하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.93-100
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• 2005

수압파쇄시 다중으로 분할된 균열의 생성은 자주 발생되는 현상이며 이러한 균열군은 단균열과는 달리 상당히 다른 거동을 나타낸다. 그러나 대부분의 수치기법으로는 이러한 균열군 거동의 모사는 계산량의 증가로 결코 쉽지 않다. 따라서 본 논문에서는 수압파쇄시 생성되는 다수의 균열 변위를 경계병치법을 사용하여 효과적으로 계산하기 위한 방법을 제시하였다. 우선 평행하면서 아주 가깝게 위치한 다중 분할 균열의 점근적 해를 구하고 경계병치법의 균열에 사용된 병치점의 수를 변화시켜 점근적 해와 비교하였다. 그 결과 기존의 기준에 비해 병치점의 수를 10배정도 줄이더라도 얻어지는 결과에는 별 차이가 없음을 밝혀냈다. 따라서 이보다 더욱 복잡한 균열이 존재하는 실제의 경우 병치점의 수를 줄여 적용하여도 경계병치법에 의한 계산은 유효하다는 결론을 얻었다.

• Smart Structures and Systems
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• 제13권4호
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• pp.587-614
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• 2014

In recent years the interest in online monitoring of lightweight structures with ultrasonic guided waves is steadily growing. Especially the aircraft industry is a driving force in the development of structural health monitoring (SHM) systems. In order to optimally design SHM systems powerful and efficient numerical simulation tools to predict the behaviour of ultrasonic elastic waves in thin-walled structures are required. It has been shown that in real industrial applications, such as airplane wings or fuselages, conventional linear and quadratic pure displacement finite elements commonly used to model ultrasonic elastic waves quickly reach their limits. The required mesh density, to obtain good quality solutions, results in enormous computational costs when solving the wave propagation problem in the time domain. To resolve this problem different possibilities are available. Analytical methods and higher order finite element method approaches (HO-FEM), like p-FEM, spectral elements, spectral analysis and isogeometric analysis, are among them. Although analytical approaches offer fast and accurate results, they are limited to rather simple geometries. On the other hand, the application of higher order finite element schemes is a computationally demanding task. The drawbacks of both methods can be circumvented if regions of complex geometry are modelled using a HO-FEM approach while the response of the remaining structure is computed utilizing an analytical approach. The objective of the paper is to present an efficient method to couple different HO-FEM schemes with an analytical description of an undisturbed region. Using this hybrid formulation the numerical effort can be drastically reduced. The functionality of the proposed scheme is demonstrated by studying the propagation of ultrasonic guided waves in plates, excited by a piezoelectric patch actuator. The actuator is modelled utilizing higher order coupled field finite elements, whereas the homogenous, isotropic plate is described analytically. The results of this "semi-analytical" approach highlight the opportunities to reduce the numerical effort if closed-form solutions are partially available.