• 한국지구과학회지
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• 제34권5호
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• pp.393-401
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• 2013

Spherical harmonics power spectrum of the geopotential field of Gaussian-bell type on the sphere was investigated using integral formula that is associated with Legendre polynomials. The geopotential field of Gaussian-bell type is defined as a function of sine of angular distance from the bell's center in order to guarantee the continuity on the global domain. Since the integral-formula associated with the Legendre polynomials was represented with infinite series of polynomial, an estimation method was developed to make the procedure computationally efficient while preserving the accuracy. The spherical harmonics power spectrum was shown to vary significantly depending on the scale parameter of the Gaussian bell. Due to the accurate procedure of the new method, the power (degree variance) spanning over orders that were far higher than machine roundoff was well explored. When the scale parameter (or width) of the Gaussian bell is large, the spectrum drops sharply with the total wavenumber. On the other hand, in case of small scale parameter the spectrum tends to be flat, showing very slow decaying with the total wavenumber. The accuracy of the new method was compared with theoretical values for various scale parameters. The new method was found advantageous over discrete numerical methods, such as Gaussian quadrature and Fourier method, in that it can produce the power spectrum with accuracy and computational efficiency for all range of total wavenumber. The results of present study help to determine the allowable maximum scale parameter of the geopotential field when a Gaussian-bell type is adopted as a localized function.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.88-93
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• 2015

대규모 물체의 RCS(Radar Cross Section)값을 임의의 각도에서 예측하기 위해, 미리 계산된 샘플링 지점 외 각도에서는 보간법을 사용한다. 대규모 물체의 경우, RCS 데이터베이스를 구성하기 위해 많은 입사각도에서 RCS값을 계산해야 한다. 이는 수치적으로 시간이 많이 걸려, 실질적으로 필요한 모든 입사각에서 RCS값을 미리 계산하기는 어렵다. 그러므로 가능한 적은 샘플을 이용하여 데이터베이스를 구축하고, 이를 보간하여 RCS값을 예측하는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 계산된 RCS를 임의의 각도에서 예측하기 위한 보간법으로 Sinc 함수 및 VSH(Vector Spherical Harmonics) 함수를 이용한 방법을 고려하고, 그 정확성을 시뮬레이션을 통하여 검증한다.

• 한국측량학회지
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• 제24권2호
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• pp.183-191
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• 2006

최대 차수 10800의 초 고차 구 조화함수를 전개하여 중력을 모델링 하고, 이를 이용하여 상향 연속의 정확도를 검증하였다. 초 고차 구조화 함수에 의한 중력 모델링에 있어 수치계산적 난점인 르장드르 함수의 언더플로와 오버플로를 128 비트 연산에 의하여 성공적으로 수행하였으며, 이를 이용하여 지오이드상의 중력이상값을 공간 상도 $1'{\times}1'$ 으로 계산하였다. 생성된 중력이상값에 다양한 크기의 잡음을 첨가하고 자료의 간격을 달리하여 상향연속을 수행하였으며, 이로부터 도출된 중력 섭동 벡터와 중력 모델로부터 직접 계산된 섭동 벡터와의 비교를 통하여 실제적인 상향연속의 정확도를 할당하였다. 상향연속 방법의 비교에 있어, 직접방법이 포아송 방법에 비해 월등히 좋은 정확도를 보였고, 지상 중력자료의 잡음이 적을수록 또한 자료의 간격이 작을수록 상향연속에 의한 중력 섭동벡터의 정확도가 높게 나타남을 확인하였다. 특히 차세대 관성항법장치의 정밀 항법을 위한 중력의 필요조건인 5mGal의 정확도를 위해선, 지상 중력의 잡음 정도가 5mGal 이하, 자료의 간격이 2arcmin 이하이어야 함을 도출하였다.

• 대한수학회보
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• 제50권5호
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• pp.1451-1469
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• 2013

We present various new sharp assertions on multipliers in mixed norm, weighted Hardy and new Lizorkin-Triebel spaces of harmonic functions in higher dimension. Some results are new even in onedimensional case.

• 자원환경지질
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• 제49권4호
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• pp.269-280
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• 2016

지역에 최적화된 스레피안 구면함수(spherical Slepian function)를 활용하여 남극을 중심으로 반경 $20^{\circ}$ 범위의 지역에 지각 자기이상의 3개의 방향 성분과 6개의 구배성분들을 표현하였다. 2013년 11월 유럽 항공 우주국이 발사한 3개의 자력 위성인 Swarm은 궤도 전개를 통해 동서 방향의 구배값은 물론 남북 및 수직방향의 구배값을 얻을 수 있도록 계획하였다. 이미 발사된 여러 중력위성들(i.e., GRACE and GOCE) 역시 이러한 구배값을 활용하여 보다 정확한 중력 이상값 및 지표에서의 시간에 따른 중력변화 연구등을 수행해 왔으나 자력 위성자료를 통해서는 많은 연구들이 이루어지고 있지 않는 상태이다. 한편 지역화 모델링은 관심 지역 또는 자료 분포의 제한인 지역인 경우에 활용될 수 있다. 또한 전지구 모델보다 효율적인 연산이 가능하여 위성자료로부터 고해상도의 지각 자기이상값을 표현할 수 있다는 장점을 지니고 있다. 또한 기존의 전지구 구면조화함수의 선형 결합으로 이루어진 기저함수들은 서로 직교성(orthogonality)이 유지되므로 스레피안 구면함수의 계수를 전지구 구면조화함수의 계수로 변환이 가능하여 스펙트럼 분석에 활용할 수 있다. 따라서 Swarm 위성자료의 구배 성분을 이용한 지역화 모델링 방법은 앞으로 많은 활용이 기대되며 여기서는 Swarm 위성자료로부터 얻어진 지각 자기이상값의 전지구 조화함수 계수 모델을 사용하여 자기이상의 방향성분과 구배성분을 유도하고 이를 스레피안 구면 조화함수에 적용하여 관심지역인 남극지역의 방향 성분과 구배 성분을 표현하고 이에 대한 결과를 토의 하고자 한다.

• Steel and Composite Structures
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• 제17권5호
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• pp.561-572
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• 2014

In this paper, we present the scattering characteristics of infinite and finite array using method of moment (MoM) with Floquet harmonics and asymptotic waveform evaluation (AWE) technique. First, infinite cylindrical dipole array is analyzed using the MoM with entire domain basis function and cylindrical Floquet harmonics. To provide the validity of results, we fabricated the cylindrical dipole array and measured the transmission characteristics. The results show good agreements. Second, we analyzed the scattering characteristics of finite array. A large simulation time is needed to obtain the scattering characteristics of finite array over wide frequency range because Floquet harmonics can't be applied. So, we used the MoM with AWE technique using Taylor series and Pade approximation to overcome the shortcomings of conventional MoM. We calculated the radar cross section (RCS) as scattering characteristics using the proposed method in this paper and the conventional MoM for finite planar slot array, finite spherical slot array, and finite cylindrical dipole array, respectively. The compared results agree well and show that the proposed method in this paper is good for electromagnetic analysis of finite FSS.

• 한국지구과학회지
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• 제41권4호
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• pp.344-355
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• 2020

Tropical cyclone scale vortices and associated Rossby waves were investigated numerically using high-resolution barotropic models on the global domain. The equations of the barotropic model were discretized using the spectral transform method with the spherical harmonics function as orthogonal basis. The initial condition of the vortex was specified as an axisymmetric flow in the gradient wind balance, and four types of basic zonal states were employed. Vortex tracks showed similar patterns as those on the beta-plane but exhibited more eastward displacement as they moved northward. The zonal-mean flow appeared to control not only the west-east translation but also the meridional translation of the vortex. Such a meridional influence was revealed to be associated with the beta gyre and the Rossby wave, which are formed around the vortex due to the beta effect. In the case of the basic zonal state of climatological mean, the meridional translation speed reached the maximum value when the vortex underwent recurving.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제32권3호
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• pp.247-256
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• 2015

In this work, an efficient method with which to evaluate the high-degree-and-order gravitational harmonics of the non-sphericity of a central body is described and applied to state predictions of a lunar orbiter. Unlike the work of Song et al. (2010), which used a conventional computation method to process gravitational harmonic coefficients, the current work adapted a well-known recursion formula that directly uses fully normalized associated Legendre functions to compute the acceleration due to the non-sphericity of the moon. With the formulated algorithms, the states of a lunar orbiting satellite are predicted and its performance is validated in comparisons with solutions obtained from STK/Astrogator. The predicted differences in the orbital states between STK/Astrogator and the current work all remain at a position of less than 1 m with velocity accuracy levels of less than 1 mm/s, even with different orbital inclinations. The effectiveness of the current algorithm, in terms of both the computation time and the degree of accuracy degradation, is also shown in comparisons with results obtained from earlier work. It is expected that the proposed algorithm can be used as a foundation for the development of an operational flight dynamics subsystem for future lunar exploration missions by Korea. It can also be used to analyze missions which require very close operations to the moon.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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• pp.1101-1106
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• 2004

This study presents the reconstruction of sound field radiated from an automotive engine using equivalent sources. Basic concept of the method presented is to replace the engine noise source with elementary sources of multipoles, e.g., monopoles and dipoles. The so-called Helmholtz equation least-squares (HELS) method can reconstruct the sound radiation fields from spherical geometries in a series expansion of spherical Hankel functions and spherical harmonics. In this paper, multi-Point, multipole equivalent sources are employed to reconstruct the sound field radiated from an automotive engine with a fixed rotation speed. To ensure and improve the accuracy of reconstruction, the spatial filters of multipole coefficients and wave-vectors are adopted for suppressing the adverse effect of high-order multipoles. Optimal filter shapes are designed with regularization parameters minimizing the generalized cross validation (GCV) function between actual and reproduced model. After regeneration of field pressures using the proposed method as many as necessary, the vibro-acoustic field of an engine could be reconstructed by using the BEM-based near-field acoustic holography (NAH) technique in a cost-effective manner.

• 한국지구과학회지
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• 제25권7호
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• pp.604-614
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• 2004

경기도 이천에서 2002년 7월부터 12까지 총 6개월 동안 측정된 지자기 3성분 자료를 이용하여 일별 각 성분의 스펙트럼, 지자기 전달함수의 크기, 위상, 오차 등을 계산하였다. 지자기 스펙트럼은 관측기간 동안 태양활동에 의한 무작위적 강약이 반복되는 형태를 보여주었고, 유의미한 시간적 변동은 존대하지 않았다. 지자기 전달함수의 크기, 위상, 오차의 경우, 주기 100초 이하와 주기 1000초 이상에서 부분적으로 무작위적인 경향을 확인할 수 있었으나, 시간에 따른 증감추세 없이 대체로 안정적인 값을 보였다. 이와 더불어, 전기장의 P$_{1}\;^{0}$ 소스(zonal harmonics) 가정을 통하여 시간에 따른 근사적인 겉보기 전기비저항의 변동을 조사하였는데, 근사된 전기비저항의 변화는 지각의 자체적인 물성 변화보다는 수평 자기장 성분의 시간적 강약에 지배적임을 확인할 수 있었다.