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김석현,이중혁,Kim, Seockhyun,Lee, Joong Hyeok 한국음향학회 2017 韓國音響學會誌 Vol.36 No.3
신라대종은 성덕대왕신종을 재현하려는 목적으로 제작 되었으며, 동일한 구조와 문양을 갖도록 복원되었다. 가장 어려운 문제는 성덕대왕신종의 소리에 걸 맞는 웅장하고 조화로운 타격음과 끊어질 듯 이어지는 여음의 맥놀이를 재현하는 것이었다. 특히 맥놀이는 주조과정에서 발생하는 제어 불가능한 미세 비대칭성에 기인하므로, 주조 전에는 그 특성을 예측하거나 제어할 수 없다. 본 연구에서는 주조 후 맥놀이의 조절 작업을 통하여 신라대종의 맥놀이가 강하고 적절한 주기를 갖도록 만드는 방법과 과정을 소개한다. 강한 맥놀이를 만드는 모드 쌍과 당좌의 배치 조건을 구하였고, 적절한 주기를 갖도록 종 내부의 두께를 국부적으로 감소시켰다. 이 작업은 등가 종을 이용한 시뮬레이션 결과에 따라 수행되었다. 그 결과 약하고 매우 길었던 초기의 맥놀이는 강하고 적절한 주기의 맥놀이로 만들어졌다. Silla Great Bell was made to reproduce King Seongdeok Divine Bell and it was restored to have the same structure and patterns. The most difficult problem was to reproduce the magnificent striking sound and dynamic hum tone with strong beat like in King Seongdeok Divine Bell. Especially, beating sound is attributed to the uncontrollable asymmetry occurring in the casting process, so it can not be predicted or controlled before casting. In this study, we introduce the method and process to make Silla Great Bell have a strong beat with a proper period. Position conditions of mode pairs and striking point for a strong beat were identified. Bell thickness was locally decreased to make proper period of beat. The process was performed according to the simulation result of an equivalent bell model. As a result, the original weak and long beat was made to a strong beat with a proper period.
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김석현,이중혁,Kim, Seock-Hyun,Lee, Joong-Hyeok 한국음향학회 2012 韓國音響學會誌 Vol.31 No.8
본 연구는 등가 종 모델을 이용하여 한국종의 맥놀이 주기를 조절하는 방법을 제시한다. 한국종이 갖고 있는 미세한 비대칭성은 하나의 원주 모드를 미세한 주파수의 차이를 갖는 모드 쌍으로 분리시키는데, 이 모드 쌍의 상호간섭에 의해서 진동과 음향의 맥놀이가 발생한다. 등가 종은 축대칭 종에 등가 집중질량을 부착시킨 미소 비대칭 구조물로, 실제 종의 모드 쌍과 동일한 모드 특성을 갖는다. 등가 종 모델은 회전 쉘 이론을 근거로, 유한요소해석을 통해서 구성된다. 맥놀이 특성을 변화시키기 위하여 국부적으로 요소 두께를 감소시킬 때, 등가 종을 이용하여 맥놀이 주기를 예측한다. 예측 결과는 시험 종에 대한 실험을 통해 그 타당성을 확인한다. 본 방법은 대형 종의 맥놀이 주기 조절에 소요되는 시간을 크게 줄일 수 있을 것이다. This study proposes a method of an equivalent bell model in order to tune the beat period of a Korean bell. In a Korean bell having a slight asymmetry, each circumferential mode splits into a mode pair which has a slight difference in frequency, and the interaction of the mode pair makes a beat in vibration and sound. An equivalent bell model which consists of an axi-symmetric bell and an equivalent point mass, has the same mode property as in a real bell. The equivalent bell model is constructed by the finite element analysis based upon the theory of a revolutionary shell. Using the equivalent bell model, the beat period is predicted when the bell thickness is locally decreased to improve the beat property. The predicted result is verified by experiment on a test bell. The proposed method is useful to save the time required for tuning the beat period of a large bell.
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디지털 트윈을 활용한 스마트 문화도시 구성요소 설정에 관한 연구 - 광주광역시를 중심으로
김석현 한국산학기술학회 2023 한국산학기술학회논문지 Vol.24 No.12
본 연구는 스마트 도시의 물리적 특성과 문화도시의 감성적, 문화적 특성을 반영한 도시로 스마트 문화도시를정의하고, 디지털 트윈을 활용한 스마트 문화도시 구성요소를 도출하고자 하였다. 선행연구 및 전문가 델파이 분석을통해 구성요소 후보군을 도출하고 적합성 검증조사를 수행하여, 4개 분야 32개 구성요소를 최종 선정하였다. 아시아문화중심도시이자 유네스코 미디어아트 창의도시인 광주광역시의 민간전문가, 공무원, 일반시민을 대상으로 스마트 문화도시에 대한 항목, 구성요소의 중요도를 물었다. 공무원과 일반시민은 인프라를 스마트 문화도시를 구성하는 가장 중요한 항목으로 인식하고 있었다. 이에 반해 민간전문가는 제도와 거버넌스를 중요하게 인식하고 있었다. 32개 구성요소의종합 중요도 분석결과, 문화다양성 및 다문화 수용노력, 사회적 자본 형성 노력, 시민참여 프로그램의 운영, 시민 의견수렴 창구의 운영 등의 중요도가 높게 나타났다. 추후에는 도시 인구 규모(대도시, 중도시, 소도시 등)에 따른 스마트 문화도시의 구성요소에 대한 차이를 비교분석할 필요가 있다. 본 연구를 통해 문화와 디지털 기술(디지털 트윈)을 통한 도시의 지속가능한 성장을 도모하는 데 참고로 삼고자 하였다.
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ECMA UWB AAS 시스템의 전송률 향상을 위한 보완 빔 방법
김석현,지영근,이홍원,정재학,Kim, Seok-Hyeon,Ji, Young-Gun,Lee, Hong-Won,Chung, Jae-Hak 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.8a
본 논문은 ECMA(European Computer Manufacturers Association) 표준의 MB-OFDM(MultiBand-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) UWB 시스템에 AAS(Adaptive Antenna Systems)를 적용함으로써 데이터 전송범위를 확장하는 방법을 제안하고, ECMA UWB 시스템의 다중 접속 방법으로 사용되는 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 환경에서 AAS를 적용할 때 발생하는 음영 빔 문제를 해결하기 위해 보완 빔 형성 방법을 제안한다. 제안된 보완 빔은 그람-슈미츠(Gram-Schmidt) 직교화 방법을 이용하여 주 빔에 간섭을 주지 않고 빔 음영 지역의 노드들이 채널의 사용 유무를 감지할 수 있도록 하였으며, 주 빔을 형성할 때 다양한 빔 형성 알고리즘의 적용이 가능한 장점이 있다. 전산 모의실험을 통하여 제안된 AAS 및 보완 빔 방법이 480Mbps 데이터 전송 속도의 데이터 전송 범위를 2m에서 3.95m로 증가시키고, 일반적인 ECMA UWB AAS 시스템에 비해 시스템 전송률을 약 20%정도 향상시키는 것을 확인하였다. In this paper, the extension method of data transmission range as adapting AAS(Adaptive Antenna Systems) in ECMA(European Computer Manufacturers Association) standard MB-OFDM(MultiBand-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) UWB systems is proposed, and the complementary beamforming method which can solve hidden beam problem when we adapt AAS in CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) systems is proposed. To design the complementary beamforming, Gram-Schmidt orthogonalization is utilized, whose beam pattern exhibits perfect nulling at the main beam angles and provides uniform power for detection of channel utilization out of main beam. The proposed method can be utilized with any arbitrary beamforming when we make main beamforming. Through computer simulation, it can be shown that proposed AAS and complementary beamforming increase data transmission range from 2m to 3.95m in 480Mbps data transmission system and increase throughput about 20% as compared with general UWB AAS systems.
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