• 한국지구과학회지
• /
• 제38권2호
• /
• pp.115-128
• /
• 2017

아소 화산은 일본 규슈 중앙부에 위치하며, 세계에서 가장 큰 칼데라 화산중의 하나이다. 나카다케 분화구는 아소 칼데라의 중앙 화구군에서 유일한 활동적인 화산체이다. 2016년 10월 8일 아소 산에서 36년 만에 폭발적인 분화가 발생하였으며, 분연주가 11 km 상공까지 상승하였고 화산재는 최대 300 km 떨어진 지역에서도 확인되었다. 본 연구에서는 미국 USGS에서 개발한 Ash3D모델을 이용하여 2016년 10월 8일의 분화에서 발생한 화산재의 확산과 침적에 대한 수치모의를 실시하였다. 수치모의 결과 분화에 의해 발생한 화산재는 아소 칼데라 화산의 동쪽과 북동쪽으로 확산되어 우리나라에는 피해를 주지 않는 것으로 나타났으며, 동북동 방향으로 최대 400 km 이상 먼 곳까지 침적되는 것으로 나타났다. 본 연구의 수치모의 결과는 관측 확인된 화산재 침적 결과와 대체로 일치하였다. 빠른 화산재 재해 예보를 위하여 Ash3D를 이용한 수치모의가 유용하게 쓰일 수 있을 것이다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제10권7호
• /
• pp.973-984
• /
• 1999

본 논문에서는 이동통신 기지국용 안테나로 널리 사용되고 있는 슬리브 다이폴 배열 안테나에 대해 모멘트 법과 전송선로 이론을 결합하여 해석하였으며 그 특성을 고찰하였다. 모벤트 법으로 해석함에 있어서 전류가 슬리브 다이폴 소자뿐만 아니라 동축선로에도 흐르므로 두 부분 모두에 대하여 해석하였으며, 각 슬리브 다이폴 소자에 급전되는 전압은 슬리브 다이폴 배열 안테나가 동축선로에 의해 직렬로 급전되는 구조이므로 급전동축선로를 전송선로로 등가화하여 전송선로 이론으로부터 구하였다. 또한 구조에 의한 동축선로와 슬리브 개방단 사이의 직렬 리액턴스를 안테나에 임피던스가 부하(Loading )되는 것으로 고려하였다. 수치해 석을 통해 슬리브 다이폴 소자의 급전간격이나 주파수의 변화에 따른 복사패턴과 전류분포를 고찰하였다. 해석방법의 타당성을 검증하기 위해 한 파장 간격으로 배열된 4소자 슬리브 다이폴 배열 안테나를 제작하고 복 사패턴을 측정하여 수치해석결과와 비교하였다. 측정결과는 수치해석결과와 거의 일치함을 확인할 수 있었다.

• Current Applied Physics
• /
• 제18권11호
• /
• pp.1240-1247
• /
• 2018

Magnetic hysteresis in Ni nanowire arrays grown by electrodeposition inside the pores of anodic alumina templates is studied as a function of temperature in the range between 5 K and 300 K. Nanowires with different diameters, aspect ratios, inter-wire distance in the array and surface condition (smooth and rough) are synthesized. These microstructure parameters are linked to the different free magnetic energy contributions determining coercivity and the controlling magnetization reversal mechanisms. Coercivity increases with temperature in arrays of nanowires with rough surfaces and small diameters -33 nm and 65 nm- when measured without removing the alumina template and/or the Al substrate. For thicker wires -200 nm in diameter and relatively smooth surfaces- measured without the Al substrate, coercivity decreases as temperature rises. These temperature dependences of magnetic hysteresis are described in terms of an effective magnetic anisotropy $K_a$, resulting from the interplay of magnetocrystalline, magnetoelastic and shape anisotropies, together with the magnetostatic interaction energy density between nanowires in the array. The experimentally determined coercive fields are compared with results of micromagnetic calculations, performed considering the magnetization reversal mode acting in each studied array and microstructure parameters. A method is proposed to roughly estimate the value of $K_a$ experimentally, from the hysteresis loops measured at different temperatures. These measured values are in agreement with theoretical calculations. The observed temperature dependence of coercivity does not arise from an intrinsic property of pure Ni but from the nanowires surface roughness and the way the array is measured, with or without the alumina template and/or the aluminum support.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제22권4호
• /
• pp.190-197
• /
• 2011

고선량률 근접치료에 사용되는 상업용 선원과 치료계획 시스템들은 AAPM TG 43에서 권고하는 점 및 선 선원에 의해 선량분포를 계산한다. 하지만, 근접치료용 선원에 대한 인체 내의 정확한 선량계산을 위해서 3차원 부피의 선원을 고려하는 MC 기반의 선량계산 방법이 필요하다. 본 연구에서는 microSelectron HDR Ir-192 선원을 작은 부분으로 분할하여 계산하는 미소선원 적분법을 이용하여 기하학적 인수를 계산하였다. 또한, 범용 방사선 수송코드인 MCNPX를 사용하여 30 cm 직경의 구형 물 팬텀 내에서 선원의 선량률을 계산하여 비등방성함수와 반경선량함수를 구하였다. 그 결과를 MC 기반 광자 수송코드인 MCPT를 사용하여 계산한 Williamson의 결과와 비교 및 분석하였다. 미소선원 적분법과 선 선원 근사법에 따른 기하학적 인수는 $r{\geq}0.5cm$에서는 0.2% 이내에서 일치하였고 r=0.1 cm일 때 1.33%의 차이를 보였다. 본 연구에서 계산된 비등방성함수와 반경선량함수가 Williamson의 계산된 결과의 차이는 비등방성함수의 경우 r=0.25 cm에 서 2.33%의 가장 큰 R-RMSE를 보였고 $r{\geq}0.5cm$에서는 1% 미만의 R-RMSE를 보였다. 반경선량함수의 경우는 r=0.1~14.0 cm에서 0.46%의 R-RMSE를 보였다. 미소선원 적분법과 선 선원 근사법으로 계산한 기하학적 인수는 $r{\geq}0.1cm$에서 잘 일치하지만 3차원의 Ir-192 선원을 적용하여 계산한 미소선원 적분법이 실제 기하학적 인수를 잘 반영할 것으로 생각된다. r=0.25 cm에서 비등방성함수를 제외하고는 MCPT와 MCNPX의 몬테칼로 코드를 이용하여 얻어진 비등방성함수와 반경선량함수는 각각의 몬테칼로 코드에 대한 불확실성 이내에서 잘 일치함을 확인하였다. 따라서 MCNPX 전산모사 결과를 통해 TG-43의 선량 계산식에 사용된 인자를 Williamson 등의 결과와 비교 및 검증함으로써, 추후 다른 종류의 선원에 대해서도 Monte Carlo 기반의 연구가 가능할 것으로 기대된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제14권1호
• /
• pp.15-19
• /
• 2003

HDR (High dose rate) 근접 치료는 기존의 LDR (Low dose rate) 근접 치료에서 야기되었던 치료 시간이나 선량 최적화 등의 문제점을 해결하였기 때문에 자궁경부암 치료에 많이 사용되고 있다. 그러나, 단시간에 고선량이 조사되는 HDR 근접치료에서 치료 효과를 극대화시키기 위해서는 선량 계산 알고리즘, 위치 계산 알고리즘, 최적화 알고리즘이 정확하게 검증되어야 한다. 이를 위해서는 인체 등가 팬톰과 치료 계획 컴퓨터의 선량 분포 곡선을 비교함으로써 검증할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 검증이 가능하도록 자궁경부암용 팬톰을 설계, 제작하여 HDR 치료 계획 컴퓨터와 팬톰과의 선량을 비교, 평가하는 것이다 이 자궁경부암용 팬톰은 높은 해상도를 가진 선량 측정기를 사용하여 정량적인 평가가 가능하도록 제작되었고, 인체 등가물질인 물과 아크릴을 사용하여 제작하였다 또한, 팬톰 내의 방사선량 측정을 위해서 $\frac{1}{8}$ 인치 TLD (Thermoluminescent dosimeters) 칩과 공간 해상도가 1 mm 이내인 필름을 사용하였다. 이 자궁경부암용 팬톰는 HDR applicator의 고정을 위해 applicator 홀더의 홈 안에 HDR applicator가 삽입되게 제작하였고 세 개의 TLD 홀더에는 TLD 칩(TLD 간의 거리는 5 mm)이 정렬되게 제작하여 A점이나 B점 같은 특정 점의 절대 선량을 측정할 수 있게 제작하였다 필름은 3개의 직교(orthogonal) 평면에 삽입되도록 제작하여 상대 선량 측정이 가능하게 하였다. 사용된 치료 계획 시스템은 Nucletron Plato system이고, Microselectron Ir-192 소스를 사용하였다. 선량 평가 결과, TLD 선량의 경우 A, B point를 포함하여 직장과 방광 선량이 $\pm$4% 이내로 치료계획 컴퓨터(Plato, Nucletron)와 일치하였고, 필름의 경우 선량 분포 곡선이 치료계획 컴퓨터의 선량 분포 곡선 패턴과 거의 일치하는 우수한 결과를 보였다. 제작된 자궁경부암용 팬톰은 HDR 치료 계획 컴퓨터의 선량 계산 알고리즘의 평가 및 검증에 유용하게 사용될 것이고, 이 팬톰은 강남성모병원 치료방사선과 HDR 근접치료 기기의 선량과 위치확인의 QA(quality assurance) 도구로써 사용하려고 추진 중에 있다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제26권9호
• /
• pp.1276-1283
• /
• 2002

Recently, HSDI (High Speed Direct Injection) diesel engine has been spotlighted as a next generation engine because it has a good potential for high thermal efficiency and fuel economy. This study was carried out to investigate the in-cylinder flow characteristics generated in a 4-valve small diesel cylinder head with a tangential and helical intake port. The flow characteristics such as coefficient of flow rate(Cf), swirl ratio (Rs), and mass flow rate (ms) were measured in the steady flow test rig using the impulse swirl meter and the analysis of in-cylinder flow field was conducted by experiment using the PIV and calculation using the commercial CFD code. As the results from steady flow test indicate, the mass flow rate of the cylinder head with a short distance between the two intake ports is increased over 13% than that of the other head. However, the non-dimensional swirl ratio is decreased approximately 15%. From in-cylinder flow characteristics obtained by PIV and CFD calculation, we found that the swirl center was eccentric from the cylinder center and the velocity distribution became uniform near the TDC. In addition, the results of the calculation are good agreement with the experimental results.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제23권6호
• /
• pp.669-681
• /
• 2012

본 논문에서는 헬리컬 코일을 이용하는 공진형 무선 전력 전송 시스템에서 새로운 상호 인덕턴스 계산식을 이용한 해석적 계산을 제안한다. 상호 인덕턴스 계산 과정 중에 중요한 변수의 look-up table을 수식화 하였다. 송 수신이 대칭인 구조에서 두 헬리컬 코일 간의 거리를 53 mm부터 500 mm까지 10 mm 간격으로 거리를 증가시키며, 공진 주파수와 삽입 손실에 대한 계산 결과와 실험 결과를 비교하였다. 실험 결과와 계산 결과의 공진 주파는 평균적으로 5.63 %의 차이를 보였다. 삽입 손실은 실험 결과와 290 mm에서 0.33 dB의 가장 작은 차이를 보였고, 평균적으로 2.25 dB의 차이를 보였다. 발룬을 사용하지 않았을 때의 실험 결과가 계산 결과와 더 근접한 결과를 보이는 것을 확인했다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제19권12호
• /
• pp.1367-1374
• /
• 2008

음의 유전율 및 투자율을 갖도록 고안된 메타 물질을 안테나 상부 덮개(superstrate)로 사용한 와이브로(Wibro: wireless broadband internet) 기지국용 고 이득 Fabry-$P{\acute{e}}rot$ 공진기 안테나를 제안한다. 안테나의 상부 덮개로 사용된 새로운 메타 물질은 기존의 PCB 기술로 쉽게 제작 가능하도록 평판형으로 설계되었으며, 와이브로 서비스 주파수 대역 근방에서 음의 굴절률 및 '1'보다 작은 저 굴절률 값을 갖는다. 안테나의 이득 증대 효과를 유효매질 관점에서 추출된 메타 물질의 저 굴절률 특성과 Fabry-$P{\acute{e}}rot$ 공진기의 공진 조건이라는 두 가지 측면에서 분석하였다. 단일 정사각형 패치 안테나가 공진기 내부의 신호 피더로 사용되었으며, Fabry-$P{\acute{e}}rot$ 공진 조건을 충족시키기 위해 피더와 메타 물질 상부 덮개 사이의 이격 거리는 유전체 층을 포함한 접지면의 반사 위상과 메타 물질 상부 덮개의 반사 위상을 함께 고려하여 설정하였다. 시뮬레이션을 통한 예측 특성과 실험 결과가 잘 일치하였으며, 이를 통하여 본 논문에서 제시한 설계 방법이 타당함을 입증할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제30권5호
• /
• pp.71-78
• /
• 2002

동축공기 수소확산 화염에서 세 가지 동축공기 조건과 화염의 유무에 따라 실험조건을 분류하고, 이에 대해 PIV를 이용하여 실험을 수행하였다. PIV를 통해 얻은 속도장을 이용하여 평균속도, 난류강도, Reynolds stress 등을 구하여 유동장을 분석하였다. 우선 단순제트에 대해 상사성을 살펴본 결과 이전의 다른 연구자의 실험결과와 일치하였다. 동축공기가 있는 경우 중심축 속도 감쇠는 $x^{-1}$에 비례하여 감소하는 것을 확인하였다. 축방향 길이를 유효밀도에 의해 정의된 유효 제트 지름으로 무차원화한 값으로 중심축 속도를 도시한 결과 하나의 선분에 떨어지는 것을 확인하였다. 평균속도 분포를 살펴보면 일정한 연료유량에 동축공기 유량을 증가시킨 경우 동축공기가 증가함에 따라 속도 분포의 형태가 바뀌게 되어 자기상사성이 유지되지 않는 것으로 보인다. 난류강도는 평균속도 분포의 경우보다 후류에서 자기상사성이 나타난다.

• 한국안광학회지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.211-218
• /
• 2015

목적: 사위 측정에서 von Graefe법의 프리즘 세팅에 따른 차이를 비교하고자 하였다. 방법: 건강한 38명(평균 $22.35{\pm}2.72$세)을 대상으로 문진, 가림검사 및 굴절검사를 실시하였다. Von Graefe법의 4가지 프리즘 세팅 즉, 우안과 좌안에 각각 base-in(BI)과 base-up(BU), BI과 base-down(BD), BU과 BI, BD과 BI으로 하여 무작위 순서로 사위를 측정하였다. 결과: 수평과 수직사위 측정에서 4가지 프리즘 세팅별 차이는 근거리에서 유의한 차이를 보였으나 원거리에서 유의한 차이를 보이지 않았다. 근거리 수평사위의 신뢰도는 좋았으나(ICC: 0.95) 근거리 수직사위의 신뢰도는 낮았다(ICC: 0.83). 각 프리즘 세팅 간의 대응비교, 95% 일치도 범위와 평균차이의 비교에서 근거리 사위검사의 경우 BU이 다른 프리즘 세팅보다 더 유용하였다. 결론: 이러한 결과들은 von Graefe에 의한 사위검사는 특히 근거리 사위검사에서 BU 또는 BU을 포함하는 다른 세팅 방법을 병행하는 것이 유용한 방법임을 제시한다.