• 제목, 요약, 키워드: 공진소멸

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공진소멸 현상을 이용한 기존선 철도교량의 지간 최적화를 위한 연구 (A Study on the Optimal Span Length Selection of Conventional Railway Bridges considering Resonance Suppression)

  • 김성일;정원석;최은수
    • 한국철도학회논문집
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    • v.8 no.2
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    • pp.137-144
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    • 2005
  • The possibility of resonance exists always in railway bridges unlike highway bridges because railway bridges are loaded repeatedly by specific trains which has equidistant wheel loads. Resonance phenomenon of the bridge can be broken out when exciting frequencies by tram determined from the speed and effective beating internal coincides with natural frequencies of the bridge Excessive fluctuations of dynamic displacements and accelerations by resonance cause unpleasant passenger comfort and instability of railway structures. On the other hand, resonance suppression phenomenon that all the previous loads which pass through the bridge sum to zero can be occurred. In case we apply this resonance suppression properly, design of stable railway bridge from dynamics point of view can be made. In the present study, most dominant beating internal of conventional trams will be find. A(ter that. specific span length of the bridge which derives resonance suppression can be selected for railway bridges which accomplishes superior dynamic behavior.

교량의 지간장과 고속전철하중 유효타격간격 사이의 관계에 따른 공진현상 (Resonance Phenomenon according to the relationship between Span Length of the Bridge and Effective Beating Interval of High-Speed Train)

  • 김성일;곽종원;장승필
    • 한국지진공학회논문집
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    • v.3 no.2
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    • pp.67-76
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    • 1999
  • 이동하중에 의한 교량의 공진현상은 차량의 속도와 유효타격간격에 의해 결정되는 이동하중의 운행진동수와 교량의 고유진동수가 일치할 경우 발생하게 된다. 철도교의 경우에는 정해진 열차만 통행하게 되므로 이러한 유효타격간격이 정량적으로 정해져있다 본 연구에서는 고속전철하중을 받는 교량의 지간장 변화에 따른 교량의 공진현상과 공진소멸현상을 분석하고자 한다. 강합성형 철도교에 대하여 판요소와 공간뼈대요소의 조합에 의한 3차원 모델링을 적용하였으며 또한 고속전철하중은 이동집중하중 모델과 3차원 모델링 두가지 방법을 사용하였다 수치예제로서 지간장 변화에 따른 수직처짐의 동적확대계수 상판의 최대수직가속도 단부회전각 등의 동적응답 분석을 통하여 고속철도 교량의 동적안정성에 적합한 지간장 설계기준에 대하여 논의 하였다.

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폴리머 링 공진기 기반의 스위치를 이용한 집적광학 채널 선택 마이크로웨이브 대역통과 필터 (Integrated Photonic Channel Selective Microwave Bandpass Filter Incorporating a 1×2 Switch Based on Tunable Polymeric Ring Resonators)

  • 김건덕;이상신
    • 한국광학회지
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    • v.18 no.1
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    • pp.79-83
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    • 2007
  • 본 논문에서는 서로 다른 FSR (free spectral range)을 갖는 두 개의 가변 (tunable) 폴리머 링 공진기 기반의 $1{\times}2$ 스위치를 이용하여 광학적 방식의 채널 선택이 가능한 재구성형 (reconfigurable) 마이크로웨이브 (microwave: MW) 필터를 제안하고 구현하였다. 각 링 공진기는 두 개의 링이 연결되어 있으며 한 개의 링 위에 전극이 형성되어 있으며, 이 전극에 전압을 인가함으로써 열광학효과를 통해 On/Off 스위치로서 동작된다. 입력 MW 신호에 의해서 변조된 광신호를 이 스위치를 통해 특정 포트로 라우팅(routing)하고 광검출기를 통해 복원함으로써 두 개의 채널이 선택되는 MW 대역통과 필터 특성을 얻었다. 중심주파수가 10 GHz인 채널 I 이 선택된 경우, 소멸비는 ${\sim}30dB$, 대역폭은 1 GHz, Q값은 10, 최대 소비전력은 4.1 mW였다. 그리고 중심주파수가 20 GHz인 채널II가 선택된 경우에는 소멸비는 ${\sim}30dB$, 대역폭은 2 GHz, Q값은 10, 최대 소비전력은 8 mW였으며, 각 채널 간의 격리도는 24 dB 이상이었다.

폴리머 마이크로링 공진기를 이용한 광학적 마이크로웨이브 대역통과 필터 (Integrated Photonic Microwave Bandpass Filter Incorporating a Polymer Microring Resonator)

  • 진원준;김도환;송주한;이상신
    • 한국광학회지
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    • v.16 no.5
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    • pp.469-475
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    • 2005
  • 본 논문에서는 코히런트하게 결합되는 폴리머 마이크로링 공진기를 이용한 광학적 방식의 마이크로웨이브 대역통과 필터를 제안하고 구현하였다. 제안된 소자는 소형이며 구조가 간단하고, 열광학 및 전기광학 효과를 통한 중심주파수 변화가 용이하고, 그리고 다른 전기소자나 광소자와의 집적성 등이 뛰어나다. 특히, 이 공진기는 마이크로웨이브 신호를 수반하는 광신호를 효과적으로 필터링하기 위해 아주 작은 대역폭을 갖도록 설계되었다. 본 논문에서는 한 개의 링과 두 개의 링으로 구성된 공진기를 각각 제작하여 특성을 확인하였다. 링 공진기의 측정된 전달 특성을 이론적으로 fitting하였으며, 이로부터 제안된 마이크로웨이브 필터의 특성을 정확하게 예측하였다. 공진기의 링 수가 증가할수록 대역폭은 감소하고 롤오(roll-off) 특성이 향상되며 대역 소멸비가 증가함을 알 수 있었다. 측정된 대역통과 필터의 중심주파수는 $\~10GHz$였고 3-dB 대역폭은 $\~0GHz$였다. 그리고 Q값(quality factor)은 $\~10$이었고 통과대역의 소멸비는 약 25dB였다.

소멸비가 가변되는 폴리머 링 레조네이터 (Polymeric Ring Resonator with Variable Extinction Ratio)

  • 송주한;김도환;이상신
    • 한국광학회지
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    • v.17 no.4
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    • pp.342-346
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    • 2006
  • 공진 파장 대역에서의 소멸비가 전기적으로 조절되는 폴리머 링 레조네이터를 제안하고 구현하였다. 이 소자는 버스 도파로에 결합된 링 도파로와 링의 바깥 쪽 클래딩 영역에 형성된 전극으로 이루어져 있다. 전극에 전력이 인가되면 열광학 효과에 의하여 폴리머의 굴절률이 감소하여 링 도파모드의 구속이 강해지며, 이 모드가 느끼는 등가 유효굴절률이 감소하게 된다. 결과적으로 링의 전파손실이 감소하게 됨에 따라 레조네이터의 소멸비가 변하게 된다. 측정된 소자의 특성을 살펴보면, 전력을 12mW까지 인가함에 따라 소멸비는 약 9dB 정도 증가하였는데, 이것은 링 도파로의 전파손실이 약 80dB/cm 감소한 것에 해당된다.

Non-decaying 모드 해석을 이용해서 설계한 원통형 유전체 공진기 여파기의 최적 결합 방법에 대한 분석 (An Analysis in Optimum Coupling Method of Cylindrical Dielectric Resonator Filter Designed by Non-decaying Mode Analysis)

  • 이원희;박장원;김태신;허정;이상영
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • v.38 no.7
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    • pp.14-21
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    • 2001
  • 본 논문에서는 유전체가 삽입된 공진기를 이용하여 C-band용 대역통과 여파기를 설계, 제작하였다. 공진기의 높이는 인접 유전체 공진기의 도파관 차단 주파수로부터 결정된다. 공진기의 지름은 도체 손실을 고려하여 유전체의 두 배로 결정하였다. 유전체 공진기의 공진주파수는 비소멸(non-decaying) 모드 해석법으로 계산하였다. 일반적으로 원통형 유전체 공진기의 공진주파수는 Cohn 모델로 해석하였는데, 이것은 공진기의 벽과 유전체벽 사이에서 전자파가 소멸(decaying)된다는 가정 하에 해석한 방법이다. 그러나, 이 방법은 근사적인 해석방법이다. 외부양호도(external quality factor)인 $Q_{ex}$는 Ansoft의 Maxwell 시뮬레이션 툴을 사용하여 결정하였다. 유전율 45인 유전체를 사용하여 설계한 대역통과 여파기는 5.065GHz의 중심주파수를 가졌다. 삽입손실은 1dB, 밴드 폭은 20MHz, 감쇠 특성은 30dB$(f_0{\pm}15MHz)$)로 설계목표에 만족함을 알 수 있다.

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표면에 다수의 구멍을 뚫고 차단 주파수 영역의 선택이 가능한 풍압저감형 방음벽 (Wind Pressure Reducing Soundproof Wall Which Has Many Holes on the Surface and Selectable Stop-Frequency Ranges)

  • 김상훈;이돈출
    • 대한토목학회논문집
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    • v.36 no.2
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    • pp.191-196
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    • 2016
  • 파동의 에돌이와 공명식 머플러 원리를 이용하여 통풍형 방음을 구현하고 그 이론을 설명하였다. 이 방음기술은 차단하고자 하는 주파수영역의 선택이 가능하다. 방음벽을 이중으로 만들고 그 사이를 비워, 방음벽의 구멍을 통해 들어온 음파가 내부에서 공진하여 소멸되도록 하였다. 두께 8cm인 공진통마다 직경 5cm의 공기구멍을 2개씩 뚫고 실험한 결과 넓은 주파수영역대서 평균 25dB정도의 차음효과가 있었다. 일본 컴넥스사의 산란에 의한 투과손실만 있는 경우와의 차음효과를 비교한 결과 같은 통풍능력인 경우에 적어도 10dB이상 차음효과가 높았다. 또한 컴넥스사의 기술은 차음주파수 영역을 선택할 수 없다는 한계가 있었다.

밀도 반전된 Nd:YAG에서의 자체 발진 위상공액 레이저 (Self-starting phase conjugate laser in population inverted Nd:YAG)

  • 김동환
    • 한국광학회지
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    • v.8 no.5
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    • pp.357-361
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    • 1997
  • 밀도반전된 Nd:YAG에서 자체 교차하는 빔경로를 구성하여 위상공액파 레이저를 발진 시켰다. 서로 교차하는 두빔에 의한 spatial hole burning에 의해 3차 비선형 분극이 유도되어 레이저 공진기 내부의 위상 왜곡(phase distortion)이 자체 보정됨을 관측하였고, 레이저 이득체내에서 형성되는 동적 부피 격자의 생성과 소멸에 의한 효과로 반치폭 20 나노초의 자연 Q-switched 레이저 펄스가 발진되었다. 평균 펄스당 출력 에너지는 10 Hz 동작에서 200 mJ로 측정되었으며, 최대 전체 출력 효율은 0.8%로 나타났다.

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큰에디모사기법을 이용한 공동 주위의 압축성유동 해석 (LARGE EDDY SIMULATION OF THE COMPRESSIBLE FLOW OVER A OPEN CAVITY)

  • 오건제
    • 한국추진공학회지
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    • v.7 no.1
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    • pp.40-48
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    • 2003
  • 큰에디모사기법을 사용하여 압축성 공동유동을 수치해석하였다. Dynamic 모델을 사용하여 모델상수를 구했으며 공간으로 6차 유한차분기법, 시간에 대하여 4차 Runge-Kutta 수치기법을 사용하였다. 공동 주위의 유동을 보면 중심선을 따른 전단유동의 발달, 에디의 발생과 소멸 현상을 잘 볼 수 있었다. 유동결과로부터 예측된 공진 주파수는 Rossiter의 실험식 결과와 비교적 잘 일치하였다. 평균 유선의 분포는 공동의 중심선을 따라서 평행하였으며 공동 내부 후반부에서 압력이 급격히 감소됨을 알 수 있었다.

전기적으로 가변되는 전달특성을 갖는 폴리머 링 광공진기를 이용한 마이크로웨이브 대역통과 필터 (Photonic K-Band Microwave Bandpass Filter with Electrically Controllable Transfer Characteristics Based on a Polymeric Ring Resonator)

  • 김건덕;이상신
    • 한국광학회지
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    • v.17 no.5
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    • pp.475-479
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    • 2006
  • 본 논문에서는 폴리머 링 광공진기를 이용하여 집적광학형 K-band용 마이크로웨이브 대역통과 필터를 제안하고 구현하였다. 특히, 열광학 효과를 이용하여 광공진기의 공진파장을 변화시킴으로써 대역통과 필터의 전달특성을 전기적으로 조절하였다. 측정된 필터의 중심주파수는 20 GHz, 소멸비는 약 15 dB, 3 dB 대역폭은 2 GHz, 그리고 Q값은 10이었다. 마이크로웨이브 필터에서 중심주파수의 출력특성을 27 dB범위 내에서 ${\sim}6.7dB/mW$로 조절할 수 있었다. 전기적으로 조절되는 전달특성을 갖는 이 필터는 마이크로웨이브스위치 등으로 응용할 수 있을 것으로 기대된다.