한반도 내륙 및 해역 발생 지진의 파형 유사성 기반 연구기법 적용과 제한점: 신호 탐지, 진원 재결정, 파형 분류

손민경,김 원영,조창수 대한지질학회 2022 지질학회지 Vol.58 No.4

Earthquakes with a similar rupture process and close proximity produce comparable waveforms at the same seismic station. Based on waveform similarity, we determined the location of the earthquakes, which is one of the fundamental pieces of information in seismological research. The waveform cross-correlation technique that evaluates waveform similarity has been applied to the analyses for foreshock-mainshock-aftershock sequences, repeating earthquakes, earthquake swarms, volcanic/non-volcanic tremors, blasting, and nuclear test events. We reviewed the various methods based on waveform cross-correlation and discussed their limitations, presenting studies on seismic events in and around the Korean Peninsula. The template matching method detects similar waveforms, employing a cross-correlation coefficient as a threshold. The double-difference earthquake relocation method uses travel-time differences measured by waveform cross-correlation, to determine precisely the relative locations of seismic events. The hierarchical cluster analysis with a dendrogram classifies waveforms according to the maximum cross-correlation coefficient matrix, and the classification outcomes can support the relocation results. Additionally, we described variations in the double-difference relocation methods, as the differences in the partial derivatives, objective functions, and their minimization methods. Lastly, we addressed the limitations of the methods based on waveform cross-correlation, which results from changes in the cross-correlation coefficients between the event pairs. 지진 연구를 위한 가장 기본적 정보 중 하나는 지진의 진원이며, 근접한 진원에서 유사한 발생기작을 가지는두 지진은 공통의 관측소들에서 유사한 파형으로 기록된다. 파형상호상관계수는 파형의 유사성을 표현할 수 있는 지표 중 하나이며, 때문에 파형상호상관은 전진-본진-여진, 반복지진, 군발지진, 화산성/비화산성 진동, 발파와 핵실험 등의 탐지와 진원 결정 과정에서 활용되고 있다. 국내에서는 2010년 오대산지진과 시흥지진, 2013년백령도 해역 지진과 보령 해역 지진, 2016년 경주지진을 거치며 파형상호상관을 이용한 기법들이 지진 탐지와진원 결정에 적용되어 왔다. 탬플릿매칭법은 파형상호상관계수를 기준치로 이용하여 유사한 파형을 탐지하고, 이중차법은 파형상호상관으로 획득한 지연시간을 관측주시차로 이용하여 지진의 상대적 진앙 혹은 진원 위치를 정밀히 결정한다. 몇 가지 이중차법 간 차이는 편미분치, 목적함수, 목적함수 최소화 기법의 차이로 설명하였다. 계층적 군집 분석은 파형 상호상관계수행렬을 이용하여 지진 파형의 계통을 분류하며, 군집 분석 결과는국내 발생 지진의 진앙 혹은 진원 재결정 결과를 지지하는 보조적 수단으로 사용되고 있다. 그러나 파형상호상관계수는 파형의 길이와 필터링 대역에 따라 가변적이며, 파형상호상관 기반 기법들은 지진간 규모 혹은 거리차이 증가에 따라 효용이 감소할 수 있음을 유의하여야 한다.

말초 동맥 분광 도플러 파형 해석 및 명명법에 대한 고찰

지명훈,성열훈 한국방사선학회 2022 한국방사선학회 논문지 Vol.16 No.5

In 1959, Satomura used spectral Doppler ultrasound to express the velocity of red blood cells according to time change, and Kato defined a zero-base line that could tell the direction of blood flow, making it possible to know the direction of blood flow. This became the basis for the widely used classifications of Triphasic, Biphasic, and Monophasic. However, the above classification has limitations that confuse users with the meaning and timing of use in a clinical environment. As a result, the American Society for Vascular Medicine (SVM) and the Society for Vascular Ultrasound (SVU) A consensus document on Doppler waveform analysis was declared by the joint committee. This study tried to review this consensus and to suggest nomenclature and modifiers that can be used in the domestic vascular ultrasound clinical field. The joint committee formed by SVM and SVU recommended that the use of the triphasic waveform and the biphasic waveform be used as a multiphasic waveform rather than being used due to the ambiguity of interpretation. In addition, it was agreed to name the hybrid-type waveform, which is a monophasic and high-resistance waveform, which has always been a problem of interpretation in a clinical environment, as an intermediate resistive waveform. In addition, in order to increase the communication efficiency between the interpreter and the sonographer, waveform analysis was classified into a main descriptor and a modifier, and it was recommended to use a single nomenclature by unifying various synonyms. It is expected that this literature review will provide accurate arterial spectral Doppler waveform interpretation and an agreed-upon nomenclature to radiologists performing vascular ultrasound examination in clinical practice, and will be utilized as basic data that can contribute to the improvement of public health. 1959년도 Satomura가 분광 도플러 초음파를 이용하여 시간변화에 따른 적혈구의 속도를 표현하였고 Kato가 혈류의 방향을 알 수 있는 제로베이스 선(Zerobase line)을 정의하면서 혈류의 방향을 알 수 있게 되었다. 이는 현재 폭넓게 사용하고 있는 삼상파 (Triphasic), 이상파(Biphasic), 단상파(Monophasic) 분류의 기초가 되었다. 하지만 위와 같은 분류는 임상 환경에서 사용 의미와 시점에 사용자들에게 혼란을 주는 한계가 있었고 이와 같은 결과로 미국의 혈관의학회(Society for Vascular Medicine, SVM)와 혈관초음파학회(Society for Vascular Ultrasound, SVU)가 구성한 공동 위원회에서 도플러 파형 해석 합의문(Consensus document)을 선언하였다. 본 연구에서는 이 합의문을 고찰하고 국내 혈관 초음파 임상 현장에서 사용될 수 있는 명명법과 수식어를 제언하고자 하였다. SVM과 SVU가 구성한 공동 위원회에서는 동맥 삼상파(Triphasic waveform)와 이상파(Biphasic waveform)의 해석의 모호함을 이유로 사용을 지양하고 다상파(Multiphasic waveform)로 사용하길 권고 하였다. 또한 임상 환경에서 항상 해석의 문제가 되었던 단상파이면서 고저항성 파형인 하이브리드 형태 파형을 중저항성 파형(Intermediate resistive)으로 명명하기로 합의하였다. 또한 판독의사와 초음파사간에 의사소통의 효율성을 높이기 위해 파형 해석을 주 설명어(Main descriptor)와 수식어(Modifier)로 분류하였고 다양하게 사용하던 동의어들을 통일하여 하나의 명명법으로 사용하도록 권고하였다. 본 문헌 고찰을 통해 임상에서 혈관 초음파 검사 직무를 수행하는 방사선사들에게 정확한 동맥 분광 도플러 파형 해석과 합의된 명명법을 제공하여 국민보건향상에 이바지할 수 있는 기초자료로 활용되기를 기대한다.

항공기 전기체 낙뢰 간접영향 시험에서의 측정파형 분리 방법

강래충 한국항공우주학회 2023 韓國航空宇宙學會誌 Vol.51 No.8

Through the aircraft lightning indirect effect test that applies a reduced lightning current to the aircraft and measures the current and voltage waveform induced in the internal cable, we can predict the threat level that the equipment will face when the aircraft is struck by lightning. However, since the measured waveform is a complex shape unlike the standard test waveform which is used for lighting test on equipment level, it is difficult to directly compare it with the standard waveform. Therefore, it is necessary to separate the measured waveform into standard waveform. We used the Norm analysis method proposed in ‘SAE ARP 5415B’ to separate the measured waveform. The key of the Norm analysis method is to remove noise from the measured waveform. For this purpose, this paper proposed the zero phase low-pass filtering method. In addition, an envelope detection method was proposed as an alternative to solve the peak loss caused by applying a low-pass filter to a waveform containing oscillatory component. 축소된 낙뢰 전류를 항공기에 인가하고 내부 케이블에 유도된 전류 및 전압 파형을 측정하는 항공기 전기체 낙뢰 간접영향 시험을 통해 항공기가 낙뢰에 타격 되었을 때 장비가 겪게 되는 위협 수준을 예측할 수 있다. 그러나 측정된 파형은 장비 단위 낙뢰 간접영향 시험에 사용되는 표준 시험 파형과 다르게 복잡한 형태이므로 직접적인 비교가 어렵다. 따라서 측정 파형을 표준 파형의 형태로 분리할 필요가 있으며, ‘SAE ARP 5415B’에서 제안한 Norm 분석 방법을 사용하였다. Norm 분석 방법의 핵심은 측정된 파형에서 노이즈를 제거하는 것이다. 이를 위해 본 논문에서는 영위상 저주파 통과 필터를 제시하였다. 그리고 진동성분을 포함한 파형에 저역 통과 필터를 적용함으로써 발생하는 첨두치의 손실을 해결하기 위한 대안으로 포락선 검출 방법을 제시하였다.

SUS 304강의 하중파형에 따른 고온피로균열전파속도 및 전체하중파형의 평가방법의 연구

이상록(Sang-Rok Lee),이학주(Hak-Joo Lee),오세욱(Sae-Wook Oh),허정원(Chung-Weon Hue),임만배(Man-Bea Lim) 한국해양공학회 1992 韓國海洋工學會誌 Vol.6 No.1

The effect of loading waveform on elevated temperature low-cycle fatigue crack growth behavior in a SUS 304 stainless steel have been investigated under symmetrical triangular(fast-fast), trapezoidal and asymmetrical(fast-slow, slow-fast) waveforms at 650℃.<br/> It was found that the crack growth rate in fast-slow loading waveform appeared to be higher a little and the crack growth rate in slow-fast loading waveform much higer than that in fast-fast loading waveform, and difference in crack growth rate between fast-slow and slow-fast waveforms nearly didn't appear in the region of da/dN>10<SUP>-2</SUP>.<br/> The crack growth rate in the trapezoidal loading waveform with th=500sec appeared to be faster than that in slow(500sec)-fast(1sec).<br/> In addition, parameter modified J-integral could be considered as useful parameter for fatigue crack growth rate in all waveforms.<br/> The result obtained are as follow.<br/> da/dN=4.91×10<SUP>-3</SUP>(△Jc)<SUP>0.565</SUP>

중첩모델링자료를 활용한 발파 동해석 기법에 관한 연구

박지우(Ji-Woo Park),강추원(Choo-Won Kang),고진석(Jin-Seok Go),장호민(Ho-Min Ja) 한국암반공학회 2008 터널과지하공간 Vol.18 No.4

발파진동은 암반 및 인근 구조물에 심각한 문제를 야기할 수 있기 때문에 시공 전 발파진동의 예측과 안전성 평가가 반드시 선행되어야 한다. 최근 발파진동 영향평가를 위하여 시추공이나 시험발파를 통해 획득한 실측진동파형을 이용한 동적수치해석이 증가하고 있다. 하지만 시추공 발파 진동파형은 실제 발파현장에서 측정된 진동파형과 진동수준이나 진동지속시간에서 다소 차이가 있으며 이는 단일공 파형과 유사한 특성을 가진다. 따라서 본 연구에서는 단일공 파형의 중첩모델링을 통해 발파조건 변화에 따른 진동파형을 획득하고 이 파형을 이용한 동적수치해석을 수행하였다. Since blast-induced vibration may cause serious problem to the rock mass as well as the nearby structures, the prediction of blast-induced vibration and the stability evaluation must be performed before blasting activities. Dynamic analysis using measurement vibration waveform which is measured by bore hole blasting or test blasting has been increased recently in order to analyze the effect of the blast-induced vibration. The waveform made by bore hole blasting has the similar vibration level and duration to those the waveform of sing hole has. However, there can be a little difference in attenuation characteristics with the blast induced vibration waveform in the field. Through the superposition modeling of single hole waveform, I obtained the vibration waveform on the blasting condition changes and conducted dynamic analysis using this waveform in this study.

항공기 낙뢰 시험을 위한 Component A 축소 파형 도식화 방법

조재현(Jae-Hyeon Jo),김윤곤(Yun-Gon Kim),김동현(Dong-Hyeon Kim),이학진(Hak-Jin Lee),명노신(Rho-Shin Myong) 한국항공우주학회 2021 韓國航空宇宙學會誌 Vol.49 No.9

낙뢰는 짧은 시간 동안 다량의 에너지를 항공기에 전달하여 치명적인 결과를 초래할 수 있다. 특히 낙뢰는 고온의 열과 전류를 동반하여 항공기 표면 손상과 내부 전자장비에 영향을 미쳐 비행의 안전에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 이를 분석하기 위한 낙뢰 시험에는 미항공우주원고서 SAE ARP 5412B에 규정된 최대전류 200kA인 Component A 파형이 사용된다. 하지만 실제 낙뢰크기는 대부분 35kA 내외로 발생하며 전기체 대상으로 하는 낙뢰 간접 시험에서 내부 전자장비 손상 예방을 위해 파형을 축소하여 시험을 진행한다. 본 연구에서는 기존 Component A 축소파형을 도식화하는 방법을 알아보고 그 한계를 분석하였다. 나아가 항공기 낙뢰 Component A 파형의 보정계수를 조절하는 방식의 신규 축소 파형 도식 방법을 제안한다. 마지막으로 전자기 해석 소프트웨어 EMA3D를 활용하여 EC-155B 헬리콥터 내부 케이블 하네스의 파형 감소비에 따른 내부유도 전류 크기 감소비를 비교하였다. Lightning can deliver large amounts of energy to the aircraft in a short period of time, resulting in catastrophic consequence. In particular, lightning strikes accompanied by high temperature heat and current can damage aircraft surface and internal electronic equipment, seriously affecting flight safety. Lightning experiments to analyze this effect use a Component A waveform with a maximum current of 200 kA as specified in SAE ARP 5412B. However, the actual lightning occurs mostly below 35kA and lightning indirect tests are conducted by reducing waveforms to prevent damage to internal electronic equipment. In this study, we examine previous methods to plot the Component A reduced waveform and identify their limitations. We then propose a new method to plot the reduced waveform based on adjusting the correction factor of the aircraft lightning Component A waveform. Finally, the electromagnetic analysis software EMA3D was used to compare the internal induced current size reduction ratio of the internal cable harness of the EC-155B helicopter.

Numerical Analysis of Effect of Waveform Micropile on Foundation Underpinning During Building Vertical Extension Remodeling

Wang, Cheng-Can(왕성찬),Jang, Youngeun(장영은),Kim, Seok-Jung(김석중),Han, Jin-Tae(한진태) 대한토목학회 2019 대한토목학회논문집 Vol.39 No.2

기존건물의 수직증축시, 추가되는 증축하중을 지지하기 위해서 기초를 보강하는 것은 필수적이다. 일반적으로 기초의 지지력을 증대시키고 침하를 감소시키기 위하여 마이크로파일공법이 널리 활용되고 있다. 본 연구에서는 기존의 마이크로파일에 전단키가 추가된 새로운 형식의 파형마이크로파일을 활용하여 연구를 수행하였다. 유한요소해석법(FEM)을 통해 기초보강시 파형마이크로파일의 하중침하거동과 하중분담율을 평가하였으며, 3가지 길이 다른 일반적인 마이크로파일들의 지지거동과 비교를 통해 보강효과를 확인하였다. 해석 결과, 파형마이크로파일의 지지력과 축강성이 일반 마이크로파일보다 크게 나타났으며, 이는 파형 마이크로파일의 전단키에 의한 효과인 것으로 판단된다. 또한, 수직증축 리모델링 시, 기존하중 대비 20 %의 증축하중이 재하될 때, 파형마이크로파일의 하중분담율이 동일한 길이의 일반 마이크로파일에 비해 약 40 % 증가하였으며, 보강효과는 길이 1~1.5배의 일반적인 마이크로파일보다 우수한 것으로 나타냈다. Micropiles are widely used for foundation underpinning to enhance bearing capacity and reduce settlement of existing foundation. In this study, the main objective is to evaluate underpinning performance of a newly developed micropile called waveform micropile for foundation underpinning during vertical extension. Finite element method (FEM) was used to evaluate the underpinning performance of waveform micropile in terms of load-settlement response of underpinned foundation and load sharing behavior. For comparison, underpinning effects of three conventional micropiles with different lengths were also discussed in this study. Numerical results of load-settlement response for single pile demonstrated that bearing capacity and axial stiffness of waveform micropiles were higher than those of conventional micropiles because of the effect of shear keys of waveform micropiles. When additional loads 20 %, which is according to design loads of the vertical extension, were applied to the underpinned foundation, load sharing capacity of waveform micropile was 40 % higher than conventional micropile at the same size. The waveform micropile also showed better underpinning performance than the conventional micropile of length 1~1.5 times of waveform micropile.

솔레노이드 인젝터와 피에조 인젝터의 파형과 분사량 분석을 위한 실험적 연구

강성구,김철수 한국기계기술학회 2020 한국기계기술학회지 Vol.22 No.1

In this paper, we investigate the relationship between control system of Bosch system and that of Delphi system by measuring the high and low voltage waveform, current waveform and fuel injection quantity of D-2 and R- engines. Waveform measurements are used the PICO scope and the CDS tester. The injectors of D-2 and R-engines were tested under no load condition using injector with normal fuel injection quantity, injector with small fuel injection quantity and injector with many fuel injection quantity. The relation between current energy and fuel injection quantity shows that the injector variation rate of D2-engine is much larger than that of R-engine. The injector current energy of the D2-engine was more linear than that of the R-engine, therefore making the system more stable. Although the control system of the D2-engine is a more stable system only in terms of the durability of the internal parts of the injector, the injector of the R-engine has a good response because the current value is large.

원심모형실험을 이용한 파형 마이크로파일 형상에 따른 성능평가

장영은,한진태 대한토목학회 2016 대한토목학회논문집 Vol.36 No.6

The waveform micropile is a type of foundation that has a single or multiple shear keys on the pile shaft, and it is constructed through a jet grouting method as a way to increase the shaft resistance of the bonded area between the pile and the soil. In this paper, a geotechnical centrifuge test was performed to study the axial performance of the waveform micropile from other models. The six test models consisted of three waveform micropiles with a single shear key at three different depths, a waveform micropile with multiple shear keys, a conventional micropile, and a jet grouting micropile. Based on the test results, it was clearly shown that the waveform micropile increased in its bearing capacity compared to the other models without the shear key. Additionally, it was observed that the confining pressure for the location of a shear key is directly related to the increase of the bearing capacity. 파형 마이크로파일은 제트 그라우팅 공법을 활용하여 마이크로파일의 그라우트체를 단일 또는 복수개의 전단키를 갖는 파형의 형상으로 시공하는 기초 형식으로, 전단키와 지반 접촉면에서의 주면마찰력을 증가시켜 기존 마이크로파일의 지지성능을 개선하고자 개발되었다. 본 논문에서는 파형 마이크로파일의 전단키의 위치에 따른 형상별 거동 특성을 검토하기 위하여 전단키가 말뚝의 상부, 중앙, 하부 및 다층에 적용된 파형 마이크로파일과 일반 마이크로파일, 제트 그라우팅 마이크로파일에 대한 원심모형실험을 수행하였다. 실험결과, 각 말뚝의 하중-침하 관계로부터 전단키가 없는 마이크로파일에 비해 파형 마이크로파일의 뚜렷한 지지력 증대 효과를 확인하였으며, 또한 전단키가 큰 구속압을 갖는 지반의 하부 및 단단한 지층에 시공될 경우 지지력 증대에 유리한 것으로 나타났다.

혈압 파형과 크기의 재현을 위한 심혈관계 시뮬레이터

정재학,이보미,홍준기,민창희,박용화 대한기계학회 2023 大韓機械學會論文集A Vol.47 No.8

With the increase in life expectancy and advancements in medicine, the significance of cardiovascular health has gained prominence. Blood pressure is the most basic cardiovascular health indicator, containing various characteristics such as systolic blood pressure, diastolic blood pressure, augmentation point, and pulse wave propagation speed within the blood pressure waveform. Consequently, studies on estimating cardiovascular parameters from blood pressure waveforms are being actively conducted. However, limitations exist owing to biased clinical data primarily focused on elderly individuals and patients and difficulty in controlling variables. This study aimed to develop and evaluate a cardiovascular simulator replicating the human cardiovascular system, specifically focusing on studying blood pressure waveforms. The cardiovascular simulator successfully reproduced the blood pressure waveform and magnitude observed in middle-aged individuals. Additionally, the simulated blood pressure waveforms and pulse wave propagation speeds at various locations in the aorta were consistent with those of humans. 기대수명의 증가와 의학의 발전으로 심혈관 건강의 중요성이 대두되고 있다. 혈압은 가장 기본적인 심혈관계 건강지표로 최고 혈압, 최저 혈압, 증강점, 맥파전파속도 등 다양한 특성이 그 혈압 파형에 나타난다. 따라서 혈압 파형으로부터 심혈관계 파라미터를 추정하는 연구가 활발히 진행되고 있으나, 노인 및 환자에 편향된 임상 데이터의 한계와 변수 조절의 어려움이 있다. 본 연구에서는 혈압 파형을 연구하기 위해 인간의 심혈관계를 재현한 심혈관계 시뮬레이터를 개발 및 평가하였다. 심혈관계 시뮬레이터는 중년의 혈압 파형과 크기를 재현한다. 또한 대동맥내 위치별 혈압 파형과 맥파전파속도가 인체와 동일하였다.