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- 저자 : 표성훈 (검색결과 7 건)
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머신러닝 클러스터링을 이용한 강릉지역의 컬럼 에어로솔 기여도 산정
표성훈,이권호 한국대기환경학회 2021 한국대기환경학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.10
영동지역은 복잡한 지형조건과 기상학적 영향으로 인하여 대기 중에 에어로솔의 변화가 다양하게 나타날 것으로 추정되지만 지상관측 자료가 부족하여 정량적인 평가가 어려운 실정이다. 따라서, 현재 운용 중인 썬포토미터와 인공위성 AOD 산출물을 이용하여 강릉지역 대기 중의 에어로솔 값의 현황분석 및 기여도를 산출하였다. 강릉지역 대기 에어로솔의 유출입 기여도는 지역별 관측자료의 비교분석 결과와 특이사례 분석을 통하여 유추할 수 있었으며, 머신러닝 클러스터링 기법을 적용하여 특이사례에 대한 시나리오를 작성하였다. 지역별 AOD 관측 결과는 서울(0.611 ± 0.568), 원주(0.4635 ± 0.5127), 강릉(0.368 ± 0.321)의 값이 산출되었다. 그리고 컬럼 관측 자료와 기상관측자료를 이용한 머신러닝 클러스터링 기법을 적용한 결과 강릉지역의 컬럼 에어로솔에 관한 특징이 명확히 분류되었다. 이러한 방법론은 대기 중 칼럼 에어로솔의 특성분류 및 기여도 산정을 통하여 미세먼지 모니터링 및 예측에 효과적일 것이다.
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Inter-Pillar 진동 모드를 고려한 1-3형 압전복합체의 구조 최적화
표성훈,김진욱,노용래,Pyo, Seonghun,Kim, Jinwook,Roh, Yongrae 한국전기전자재료학회 2013 전기전자재료학회논문지 Vol.26 No.6
With polymer properties and ceramic volume fraction as design variables, the optimal structure of 1-3 piezocomposites has been determined to maximize the thickness mode electromechanical coupling factor. When the piezocomposite vibrates in a thickness mode, inter-pillar resonant modes are likely to occur between lattice-structured piezoceramic pillars and polymer matrix, which significantly deteriorates the performance of the piezocomposite. In this work, a new method to design the structure of the 1-3 type piezocomposite is proposed to maximize the thickness mode electromechanical coupling factor while preventing the occurrence of the inter-pillar modes. Genetic algorithm was used for the optimal design, and the finite element analysis method was used for the analysis of the inter-pillar mode.
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표성훈,이권호 한국대기환경학회 2022 한국대기환경학회지 Vol.38 No.5
In this study, we propose a new method to determine aerosol radiation forcing (ARF) by building the Deep Learning based ARF (DL_ARF) model. For the best optimization of the deep learning structures used in the DL_ARF, performances with the different layers used in the deep neural network were evaluated. The DL_ARF uses only two input data of aerosol optical depth (AOD) and solar zenith angle (SZA) and it has a very fast calculation speed compared to the typical radiative transfer model’s running time. In addition, accuracy of the DL_ARF was verified by comparing the ARF determined by DL_ARF and by the typical radiative transfer model based ARF (RTM_ARF) results. These comparisons showed very good correlation between DL_ARF and RTM_ARF (slope=1.04~1.06, r=0.95~0.97) and high accuracy (bias=0.68~2.03 W/m2, RMSE=6.51~8.41 W/m2) was obtained. The ARF calculation time of DL_ARF was significantly shortened compared to the ARF calculation time of the radiative transfer model. The aerosol radiation forcing efficiency (ARFE) of Seoul and Gangneung was calculated and compared by applying the DL_ARF model developed in this study. As a result, ARFE in Gangneung and Seoul are -1.22 W/m2∕ τ, -1.03 W/m2∕ τ, respectively. Interestingly, ARFE in Gangneung is 18.4% lower than Seoul because aerosols in Gangneung have less single scattering albedo (SSA) values than Seoul indicating the more absorbing aerosols. DL_ARF can be effectively used to provide real-time data needed to study complex surface atmospheric motion and climate change.
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공진법을 이용한 1-3형 압전복합체의 단일상 등가물성 도출
김진욱,표성훈,노용래,Kim, Jin-Wook,Pyo, Sung-Hun,Roh, Yong-Rae 한국음향학회 2011 韓國音響學會誌 Vol.30 No.7
압전복합체는 낮은 음향 임피던스와 높은 전기-기계 결합계수를 가지는 장점으로 인해 광대역 음향 트랜스듀서의 개발에 널리 활용되고 있으나, 구조의 복잡성으로 인해 이를 이용한 각종 트랜스듀서의 설계에 많은 제약이 있어왔다. 본 논문에서는 1-3형 압전복합체의 등가물성을 도출하여, 압전복합체와 동일한 특성을 가지는 균질한 단일 상의 물질로 대체하는 방법을 제안하였다. 압전복합체의 다양한 진동모드에서의 공진특성을 정확히 나타낼 수 있는 등가물성 도출을 위해 공진법과 유한 요소 해석법을 이용하였다. 제작한 1-3형 압전복합체 시편과 유한요소해석 모델의 주파수 특성을 비교하여 본 논문의 등가물성도출 방법의 타당성을 검증하였으며, 등가물성을 각 공진 모드별 단일상의 유한요소 해석 모델들에 적용하여 도출한 물성값의 정확성을 분석하였다. Piezoelectric composites have been widely used in broadband acoustic transducers because of their lower acoustic impedance and higher electro-mechanical coupling factor. However, their complex structure has placed many limitations on the design of various transducers. This paper suggests the methodology to substitute the 1-3 piezocomposites by a single-phased material that has properties equivalent to those of the piezocomposites. The resonant method and finite element analysis (FEA) are used to derive the equivalent properties that can accurately depict resonant properties at various vibration modes of the piezocomposites. Validity of the suggested method is confirmed by comparing frequency characteristics of fabricated 1-3 piezocomposite specimens and FEA models. Further, accuracy of the derived material constants is checked by applying the equivalent properties to FEA models of the single phase material for various resonant modes.
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수중 음향 트랜스듀서의 송수신 감도를 고려한 1-3형 압전복합체의 구조 최적화
이재영,표성훈,노용래,Lee, Jaeyoung,Pyo, Seonghun,Roh, Yongrae 한국전기전자재료학회 2013 전기전자재료학회논문지 Vol.26 No.11
The optimal structure of 1-3 piezocomposites has been determined by controlling polymer properties, ceramic volume fraction, thickness of composite and aspect ratio of the composite to maximize the TVR (transmitting voltage response), RVS (receiving voltage sensitivity) and FBW (fractional bandwidth) of underwater acoustic transducers. Influence of the design variables on the transducer performance was analyzed with equivalent circuits and the finite element method. When the piezocomposite is vibrating in a pure thickness mode, inter-pillar resonant modes are likely to occur between lattice-structured piezoceramic pillars and polymer matrix, which significantly deteriorate the performance of the piezocomposite. In this work, a new method to design the structure of the 1~3 type piezocomposite was proposed to maximize the TVR, RVS and FBW while preventing the occurrence of the inter-pillar modes. Genetic algorithm was used in the optimal design.
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1-3형 압전복합재료 등가물성 직접 추출 기법의 정확도 분석
노응휘,김동현,문형민,장우석,윤홍우,표성훈,김경섭,조요한 한국음향학회 2023 韓國音響學會誌 Vol.42 No.5
본 논문에서는 1-3형 압전복합재료를 단일상의 균질 압전매질로 모델링하기 위해 필요한 등가의 물성을 유한요소 해석으로 직접 추출하는 기법의 정확도를 다룬다. 직접 추출 기법은 압전재료의 전기적, 기계적 거동과 상호 간커플링을 기술하는 구성방정식을 기반으로 물성 행렬의 개별 성분들을 직접적으로 산출하는 방법이다. 직접 추출에사용되는 두 가지 구성방정식 조합 간의 정확도를 비교하기 위하여 단일 1-3형 압전복합재료 하이드로폰을 대상으로등가물성과 수신감도를 산출하고 전체 영역에 대한 유한요소 해석 결과와 비교한다. 물성 추출의 정확도는 압전복합재료를 구성하는 폴리머의 탄성 특성과 밀접한 관련이 있음을 확인하고, 오차 원인을 분석하여 정확한 등가물성 산출을 위한 가이드라인을 제시한다. 압전복합재료 하이드로폰과 주변의 음향구조물을 포함하는 스테이브 규모에 대해서도 등가 모델링을 적용하여 추출된 물성의 정확도와 연산량 감소를 확인한다. This paper presents accuracy of a method that directly estimates equivalent properties of a 1-3 piezocomposite for modeling it into the single phase homogeneous piezomaterial. This direct estimation method finds individual components of a material property matrix based on the piezoelectric constitutive equations, which represent mechanical and electrical behaviors and their couplings. Equivalent properties on a single 1-3 piezocomposite hydrophone are derived, and their accuracy depending on pairing of the constitutive equations is investigated by comparing them with finite element analysis for the whole domain. The accuracy is related to elastic characteristics of a matrix polymer, and the error is analyzed so that some guidelines for correct estimation are suggested. Fidelity of estimated properties and equivalent modeling is shown in a stave scale including hydrophones and surrounding acoustic structures as well, and reduced computational cost is verified.
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