• 대한기계학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.251-259
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• 1994

Nearfield acoustic holography is known as a powerful tool to study sound radiation from a structure. In this work, the so called backward propagation of sound pressure field is studied to obtain the structure velocity distribution. The results, which were obtained using FFT algorithms, are presented for a finite plate excited at the frequencies above and below coincidence. These results illustrate the effect of stand-off distance and noise. An optimum cutoff frequency in wavenumber domain was suggested to reduce the effects of evanescent wave in the backward propagation. The experimental results were also included for a plate to demonstrate the effectiveness of the suggested cutoff frequency. The optimum cutoff frequency to exclude the unwanted noise in the process of reconstruction of the velocity field gives the good results in both simulations and experiments.

• 소음진동
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• 제5권1호
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• pp.37-48
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• 1995

The prediction of sound pressure using acoustic holography has been recognized as a useful tool for the visualization of sound field. Cylindrical acoustic holography amongst acoustic holographic methods planar, spherical, and cylindrical ones-has a wide range of application since its rather simple construction and easy implementation for the sources. To utilize the propery of cylindrical holographic method, estimation errors associated with holographic parameters such as aperture size and sampling space must be envisaged. In this these errors have been studied by numerical simulation and the relation between the errors and the spectrum in wavenumber domain is described. The results are also confirmed by simple experiments.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제66권3호
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• pp.387-397
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• 2018

In this paper, a general closed-form solution for evaluating the dynamic behavior of a Timoshenko beam on elastic foundation under a moving harmonic line load is formulated in the frequency-wavenumber domain and in a moving coordinate system. It is found that the characteristic equation is quartic with real coefficients only, and its poles can be presented explicitly. This enables the substitution of these poles into Cauchy's residue theorem, leading to the general closed-form solution. The solution can be reduced to seven existing closed-form solutions to different sub-problems and a new closed-form solution to the subproblem of a Timoshenko beam on an elastic foundation subjected to a moving quasi-static line load. Two examples are included to verify the solution.

• 대한원격탐사학회지
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• 제17권4호
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• pp.297-305
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• 2001

Ocean satellite altimetry-implied free-air gravity anomalies have had the shortest wavelengths removed during the processing to generate the optimal solution between multiple radar altimeter missions. ERS-1 168day mission altimetry was residualized to a reference geoid surface generated by integrating Anderson & Knudsen’s free-air gravity anomalies for the Barents Sea. The altimetry tracks were reduced and filtered to extract the shortest wavelengths (between 4 and 111 km) from both ascending and descending tracks, respectively. These data were recombined using existing quadrant-swapping techniques in the wavenumber domain to generate a correlated, high frequency gravity field related to the local geologic sources. This added-value surface adjusted the reference free-air gravity anomalies to better reflect features in the gravity field at a wavelength related to the distance between altimetry ground tracks.

• 지구물리와물리탐사
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• 제5권2호
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• pp.84-92
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• 2002

이 연구에서는 최근에 개발되어 적용성에 대한 시험이 진행되고 있는 $1\;kHz\~1\;MHz$ 주파수대역의 수평 자기쌍극자를 송신원으로 하여 전기장과 자기장을 측정하는 탐사법의 모델링 알고리듬을 개발하고자 하였다. 이를 위해 공간주파수 영역에서 수평 자기쌍극자를 송신원으로 하는 이차장 Maxwell 방정식을 구성하고 유한요소법을 이용하여 2.5차원 모델링 알고리듬을 구현하였다. 또한, 검증된 층서구조 반응결과와 비교하여 그 정확도를 검증하였다. 개발된 알고리듬을 이용하여 균질 반무한공간 내에 전도성 및 비전도성 고립이상체가 존재하는 2차원 모형에 대한 전기장, 자기장과 임피던스를 계산하였다. 계산된 전기장, 자기장과 임피던스의 거동에 대한 고찰 결과 고립이상체와 같이 2차원 구조에서 전기장과 임피던스가 자기장에 비해 이상체의 탐지에 효과적임을 보였다. 특히, 전기장을 자기장으로 나눈 값인 임피던스는 전기장의 공간 분해능을 가지면서 보다 안정된 결과를 보여 주었다. 따라서 자기장만을 측정하는 기존의 전자탐사법에 비해 전기장과 자기장을 모두 측정하는 탐사법이 천부에 존재하는 이상체의 탐지에 보다 효과적임을 알 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제23권8호
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• pp.576-582
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• 2004

본 논문에서는 시간영역에서 음파 전달 모델링을 위해 엇갈림 격자에서 유사 스펙트럴 유한 차분 알고리듬을 기반으로 한 전산조직을 개발하였다. 유한 차분 근사는 기하학적으로 복잡한 매질에서 모델링을 가능하게 하고, 엇갈림 격자는 정규 격자에 비해 훨씬 정확한 해를 제공한다. 유사 스펙트럴 방법은 파수 영역에서 파수에 음압의 푸리에 변환을 곱한 후 이를 역푸리에 변환하므로서 공간 도함수를 구하는 방법이다. 이 방법은 매우 안정적이며, 메모리와 계산시간을 감소시키는 장점을 지니고 있다. 무한 및 반무한 영역에서 이 알고리듬에 의한 결과가 해석해와 잘 일치함을 확인하였고, 무한영역과 Pekeris도파관, 거리종속 해양환경에서 시간영역 모델링을 수행하여 스냅사진을 얻어내었으며 이 스냅사진을 통해 복잡한 해양환경에서 신호의 전파 양상을 파악할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.191-198
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• 2011

본 논문에서는 1차원 모드 방정식의 FDTD 해석 결과와 분수 함수 근사법을 이용하여 다층 구조의 Green 함수를 근사화 하는 방법을 제안한다. 파수 값에 따른 FDTD 해석 결과를 Fourier 변환 과정을 거쳐 spectral domain 상에서 Green 함수를 계산한다. FDTD 수치 해석 결과로 얻은 Green 함수에 분수 함수 근사법을 적용하여 pole과 residue를 계산하여 Green 함수를 분수 함수로 근사화 한다. 제안된 방법은 path-loss 계산 방법 중 하나인 정상 모드(normal mode)에 사용할 수 있다. 단일 주파수 해석에 유효한 기존의 정상 모드 방법과는 달리 본 논문에서 제안하는 FDTD 기반 방법은 광대역 해석을 할 수 있다. 제안된 방법의 유용성을 입증하기 위해 정상 모드 해석기반의 Kraken 시뮬레이터 결과와 공진 모드의 pole 값을 비교한다. 또 알려진 해석해를 갖는 문제에 제안된방법을 적용하여 정확도를 검증하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.41-48
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• 2023

본 연구에서는 바닥의 움직임에 따른 파랑의 생성 및 변화를 모의할 수 있는 간단한 선형 수치해석 기법을 소개한다. 연속방정식과 선형의 동역학적 및 운동학적 자유수면 경계조건, 선형의 운동학적 바닥 경계조건을 공간에 대해 푸리에 변환한 후 파수 영역에서 수치해석을 수행하며, 결과는 푸리에 역변환을 통해 공간영역에서 표현된다. 파수 영역에서 동역학적 자유수면 경계조건과 운동학적 자유수면 경계조건이 수치적으로 계산되며, 이 때 평균수면 (z = 0)에서의 속도포텐셜은 연속방정식과 운동학적 바닥 경계조건을 만족한다. 삼각형 및 사각형 형상의 바닥이 주기적으로 움직이는 경우의 파랑 생성 및 전파에 대해 검토하였다. 간편 수치해석 기법을 이용한 결과는 기존의 선형 해석해와 비교하였으며, 거의 일치하는 결과를 보였다. 계산 시간간격(Δt)과 계산 파수간격(Δk)에 따른 수치해석 결과의 안정성에 대해서도 검토하였다. 검토 결과 Δt ≤T(주기)/1000, Δk ≤ π/100 일 때 수치해석에 의한 결과가 적절하게 도출되는 것으로 나타났다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제23권8호
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• pp.698-706
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• 2013

Structural vibration induced by excitation forces under turbulent boundary layer is investigated in terms of the numerical analysis in this paper. Since the responses of structures excited by the wall pressure fluctuation(WPF) are described by the power spectral density functions, they are calculated and reviewed theoretically for finite and infinite length beams. For the use of numerical approaches, the WPF needs to be discretized but conventional finite element method is not much effective for that purpose because the WPF lose the spatial correlation characteristics. As an alternative numerical technique for WPF modelling, a wavenumber domain finite element approach, called waveguide finite element method, is examined here for infinite length beams. From the comparison between the numerical and theoretical results, it was confirmed that the WFE method can effectively and easily cope with the excitation from WPF and hence the suitable approach.

• 한국지구과학회지
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• 제35권5호
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• pp.333-341
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• 2014

A new set of basis functions was constructed using the Rossby-Haurwitz waves, which are the eigenfunctions of nondivergent barotropic vorticity equations on the sphere. The basis functions were designed to be non-separable, that is, not factored into functions of either the longitude or the latitude. Due to this property, the nodal lines of the functions are aligned neither along with the meridian nor the parallel. The basis functions can be categorized into groups of which members have the same degree or the total wavenumber-like index on the sphere. The orthonormality of the basis functions were found to be close to the machine roundoffs, giving the error of $O(10^{-15})$ or $O(10^{-16})$ for double-precision computation (64 bit arithmetic). It was demonstrated through time-stepping procedure that the basis functions were also the eigenfunctions of the non-divergent barotropic vorticity equations. The projection of the basis functions was carried out onto the low-resolution geopotential field of Gaussian bell, and compared with the theory. The same projections were performed for the observed atmospheric-geopotential height field of 500 hPa surface to demonstrate decomposition into the fields that contain disturbance of certain range of horizontal scales. The usefulness of the new basis functions was thus addressed for application to the eigenmode analysis of the atmospheric motions on the global domain.