• 대한토목학회논문집
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• 제31권2D호
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• pp.295-302
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• 2011

유비쿼터스(Ubiquitous)란 사용자가 네트워크나 컴퓨터에 의식하지 않고 장소, 공간, 시간에 상관없이 자유롭게 네트워크에 접속할 수 있는 정보통신 환경을 말하며, 현재 이러한 유비쿼터스 기술을 이용한 첨단도시 및 생태도시 구현이 전 세계적인 화두로 각광받고 있다. 최근 정보산업과 이동통신 기술이 발전함에 따라 주변에 있는 모든 물체에 컴퓨터를 내장하여 서로 네트워크로 연결하고 상호간에 협조와 타협을 해 가면서 인간의 삶에 보이지 않게 컴퓨팅을 제공한다는 유비쿼터스 컴퓨팅(Ubiquitous Computing)을 개념(M. Weisre, 1993)으로 하여, 무선센서 네트워크 기술 USN (Ubiquitous Sensor Network)을 토목, 건축 구조물 같은 사회기반인프라에 적용한 신개념 지능형 구조물과 유지관리기법에 대한 연구가 시도 되고 있다. 이에 본 연구에서는 유비쿼터스 무선센서 네트워크의 건설구조물 적용 가능성을 판단하기 위하여 건설구조물에 가장 많이 사용되는 콘크리트와 철근을 변수로 실험체를 제작하여 센서노드의 전파투과성 실험에 대한 기초실험을 실시하였다. 이때 철근의 배근 간격 및 콘크리트의 타설 두께, 송수신기의 RF신호 강도 세기를 변수로 하였으며, 내부에 무선통신 모듈이 장착되었을 때 무근콘크리트의 송수신 가능 거리와 철근 배근 간격별 송수신 가능 거리를 수평, 수직 방향으로 각각 측정하였다. 또한, 변수별 전파의 감쇄를 정확히 측정하기 위하여 스펙트럼 아날라이저(Spectrum Analyzer)를 이용하여 사용주파수대의 전파의 크기를 측정하였다. 전파가 감쇄되는 현상을 수치적으로 분석하였으며, 주파수대역의 특성에 따른 주파수 파장의 영향을 분석 하였다. 이를 통하여, 무선센서의 건설 구조물 적용 가능성을 검토한 그 결과 무근콘크리트의 경우 45cm의 투과 깊이를 보였고, 5cm의 간격으로 배근한 철근콘크리트는 37cm, 15cm 간격은 45cm의 투과 깊이를 보였다. 철근 배근 15cm 이상이 되면 무선통신에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권4호
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• pp.307-314
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• 2010

석유와 가스 등 지하자원 탐사를 위한 탄성파 탐사자료의 처리 및 해석에 있어서 이방성에 대한 연구는 매우 중요하다. 중합 및 구조보정 등 자료처리과정에 필요한 탄성파 속도를 등방성이라고 가정하였으나 실제 지하지질의 속도구조는 이방성을 가지는 경우를 흔히 볼 수 있는데, 특히 셰일층 또는 파쇄 및 절리 등 균열이 발달된 탄산염 저류층에서 이방성 특성을 찾아볼 수 있다. 본 연구에서는 합성수지인 베이클라이트로 만든 VTI매질을 대상으로 탄성파 축소모형실험을 이용하여 탄성파 이방성에 대한 연구를 수행하였다. 탄성파 모형실험에서 등방성 재료는 입사각의 변화에도 불구하고 속도가 항상 일정하지만, 이방성 매질의 경우 측정 방향 및 입사각에 따라 탄성파 P파 및 S파의 속도가 변화하였다. 측정된 탄성파 속도는 군속도로 추정되며 군속도로부터 구한 탄성계수를 이용하여 이방성계수인 ${\varepsilon}$, ${\delta}$, ${\gamma}$를 성공적으로 파악할 수 있었다. 이방성매질에서는 이론적으로 계산된 위상속도와 측정된 탄성파속도는 비교적 잘 일치하였으며, 또한 qP, qS, SH파의 위상속도를 slowness surface에서 나타내면 측정 매질에 대한 이방성 특성이 잘 표현되었다. S파의 경우 매질과 송수신기의 측정 방향에 따라 서로 다른 두 개의 횡파가 분극특성을 나타내며 전파됨을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권12호
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• pp.42-48
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• 2008

차세대 무선 통신 시스템은 멀티밴드/멀티모드 동작이 가능한 RF 송수신기를 필요로 하고 있다. Polar transmitter는 효율적인 switched-mode RF 전력증폭기를 사용함으로써 높은 효율성을 얻을 수 있기 때문에 EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution), WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) 및 WLAN (Wireless Local Area Network)과 같이 고속의 데이터 전송율을 지원하는 시스템에 적합한 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 수신단의 구조에 변화를 주지 않으며 또한 추가적인 정보의 전송이 필요 없이 기존 수신기를 그대로 사용할 수 있는 PAPR (Peak-to-Average Power Ratio) 감소기법을 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) polar transmitter에 적용하여 그 성능을 평가하였다. 이 방법은 polar 변조된 신호에 대하여 피크 윈도잉을 사용한 것으로 다양한 윈도우 형태와 길이를 적용하여 비트오율 (Bit Error rate; BER)과 오차 벡터 크기 (Error Vector Magnitude; EVM)를 측정하였다. 모의실험 결과, 제안된 기법은 효율적인 PAPR 감소와 더불어 클리핑으로 인한 대역의 왜곡 (out-of-band distortion)이 감소함을 관측하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제5권4호
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• pp.309-315
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• 2002

소형 송수신기를 이용하는 전자탐사 방법은 이제까지 주로 금속탐지기와 같이 지하전도체의 매립위치 탐지 및 전기전도도의 정성적인 변화를 해석하는데 사용되어 왔다. 그러나 최근 들어 토목, 환경분야에서 전기전도도가 비교적 높은 지역에서의 매설물의 탐지 및 전기전도도 분포를 영상화하는 기술의 수요가 늘어남에 따라 이러한 전자탐사의 적용 및 정량적인 해석방법에 대한 연구가 활발해지고 있다. 이 연구에서는 이러한 전자탐사법의 탐사 기초원리를 간략히 소개하고, 실증 시험 지역에서 얻어진 자료를 토대로 전도성 매설물의 탐지 및 지하 전도도 분포 영상화의 실 예를 보여주었다. 이 연구를 통하여 향후 이러한 소형루프를 이용하는 다중주파수 전자탐사 장비가 전도성 매질이 존재하는 탐사 지역에서 신속하고 정확한 탐사 방법으로 활용될 수 있음을 보여주고자 하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제31권3호
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• pp.247-255
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• 1995

판되고 있는 어군탐지기는 칼라 모니터를 사용하든 기록지를 사용하든 현장에서 관측한 에코 데이터의 저장과 재생하는 기능이 없는 경우가 대부분이고, 어군탐지기의 기능은 제조회사에 의해 정하여져 있어 확장성이 약하다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하는 하나의 방안으로 퍼스널 컴퓨터(386DX, 20 MHz), 디지털 I/O 보드, 동시 샘플링형 A/D 보드(12bit, 15 $\mu$sec/ch) 및 초음파 송수신 보드를 사용하여 어군탐지 정보의 저장과 재생이 자유롭고 확장성이 뛰어난 마스터형 칼라 어군탐지기를 개발하였고, 그 성능을 확인하는 실험을 행하였다. 또한, 퍼스널 컴퓨터와 A/D 보드를 이용하여 타 어군탐지기로부터의 신호를 입력하여 칼라 에코그램으로 재생할 수 있는 슬레이브형 칼라 어군탐지기를 개발하여 그 성능을 확인하는 실험도 행하였다. 에코신호의 샘플링 간격은 0.1m, A/D 변환속도는 30$\mu$sec로 하였다. 마스터형에서는 초음파 송수신 보드만 갖추면 사용자의 용도에 알맞은 칼라 어군탐지기를 구성할 수 있음을 공기중 실험 및 수조 실험에서 확인하였으며, 슬레이브형에서는 타 어군탐지기로 부터의 신호를 퍼스널 컴퓨터에 입력하여 재생할 수 있음을 확인할 수 있었다. 이 실험 결과로부터 본 연구에서 개발한 마스터형 칼라 어군탐지기는 사용자의 용도에 적합하게 개량할 수 있어 다양한 분야에 응용할 수 있을 것으로 기대된다. 슬레이브형에서는 에코 시뮬레터를 연결한 기록식 어군탐지기의 기록과 이 어군탐지기의 수신부에서 출력되는 에코 신호 및 트리거 신호를 시험 제작한 어군탐지기에 입력시켜 신호 처리한 칼라 에코그램을 비교한 결과, 해저 수심, 어군 등의 에코 기록이 완전히 일치하면서 해상력이 뛰어났으며, 키보드의 기능키에 할당된 에코그램의 shift 기능, 화면상의 최대 표시 심도 조정 기능, gate 기능 등이 정상적으로 작동함을 획인할 수 있었다. 자원조사용 어군탐지기의 에코 신호를 데이터 로거에 기록한 후 이 데이터를 본 연구에서 개발한 어군탐지기로 재생하는 실험을 행한 결과, 양호하게 재생할 수 있었으며, 무선 송수신기를 이용하여 에코 시뮬레이터의 신호를 원격으로 수신 처리한 결과도 양호하였다. 따라서, 슬레이브형 어군 탐지기는 흑백 기록식 어군탐지기를 이용하여 칼라 에코그램을 나타내는 상업용으로 혹은 어류 자원을 조하고 관리하기 위한 학술 연구용으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국음향학회지
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• 제41권4호
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• pp.426-434
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• 2022

해양에서 다양한 원인에 의해 발생된 기포들은 해수 중 오랜 시간 잔존하는 것으로 알려져 있다. 이러한 기포들이 해양환경에서 차지하고 있는 부피는 매우 작지만 공진, 감쇠 등으로 인해 해수 중 기포의 존재는 음향 특성에 큰 영향을 미친다. 이에 따라 본 논문에서는 인공기포가 존재하는 해양 환경에서의 양상태 잔향음 실험을 수행하였다. 다수의 송수신기들이 육각형 형태로 배치된 6개의 부이에 설치되었으며, 부이 중앙에 발포제를 투하하여 인공기포를 발생시켰다. 발생된 기포에 의해 변화하는 음향 특성을 반영한 잔향음 모델링을 위해 영상자료와 수신신호를 이용하여 기포의 공간적인 분포를 추정하였다. 측정치 기반의 기포 분포 형태를 이용하였으며, 추정한 기포의 공간적 분포 내에서의 기포 밀도는 동일하다고 가정하여 기포 밀도의 변화에 따른 모의 결과를 측정치와 비교, 분석하였다. 그 결과 기포에 의한 잔향음 모의결과가 실측값과 유사한 시간대에 모의되었으며, 약 10^-7 ~ 10^-6.8의 기포율에서 실측값과 유사한 기포 잔향음 준위가 모의됨을 확인하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제25권1호
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• pp.26-37
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• 2022

최근의 정보기술발달에 힘입어 소형 무인 비행체를 활용한 각종 물리탐사 방법들이 제안되고 그 해석방법들에 대한 연구가 소개되고 있다. 이 연구에서는 한국지질자원연구원에서 개발 중인 송수신 분리형 무인 항공 전자탐사 장비를 소개하고 획득한 자료의 타당성 검증을 위해 수행된 시험자료를 분석하여 해석하는 방법을 제안하는 연구를 수행하였다. 특히, 수신기가 드론에 매달린 채로 탐사가 수행되기 때문에 발생되는 흔들림 성분의 영향을 고찰하고 회전변환을 이용하여 보정하였다. 한편, 비행체에 의한 탐사는 송수신기 간의 거리, 고도 등 여러 탐사 변수들이 실시간으로 변하게 되고 획득한 자료는 지상 탐사보다 더 많은 잡음을 포함하게 되어 전통적인 해석방법으로의 해석에 많은 어려움이 따른다. 따라서, 이 연구에서는 획득한 전자탐사자료를 이용하여 빠르게 겉보기 비저항을 예측할 수 있는 순환 인공 신경망 모델을 구축하였으며, 현장자료의 분석을 통해 얻어진 잡음들을 수치모델링을 통해 생성한 학습자료에 포함시켜 잡음이 포함된 자료의 예측성능을 향상시켰다. 학습된 순환 신경망 모델을 시험탐사 현장자료에 적용시킨 결과 지상탐사 및 전기비저항 탐사 결과와 유사한 겉보기 비저항을 예측함을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권spc호
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• pp.18-22
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• 2022

저층 침적 위험·유해물질(Hazardous and Noxious Substances)은 해저에 침적되는 위험·유해물질로 직접 및 광학 탐지 기법의 적용이 어렵기 때문에 수중에서 효과적인 음향 탐지 기법 적용이 요구된다. 본 연구에서는 저층 침적 위험·유해물질인 클로로폼(Chloroform)을 이용한 후방산란신호 측정 실험을 통해 저층 침적 위험·유해물질 음향 탐지 가능성을 확인하였다. 제작된 아크릴 수조 내에 지점토를 이용하여 웅덩이를 만든 후 Pan&Tilt를 이용하여 수평입사각을 90°에서 50°까지 0.5° 간격으로 변화시켜가며 클로로폼 유무에 따른 후방산란신호 측정이 수행되었다. 송수신기를 단상태로 주파수 200 kHz, 신호길이 25 ㎲인 정현파 신호를 이용하여 송수신하였으며, 클로로폼 유무에 따른 후방산란신호를 측정하였다. 클로로폼이 침적된 경우 수평입사각 약 80°이하에서 물과 클로로폼 경계면에서의 후방산란신호 수신준위가 작아지는 것이 확인되었다. 물과 클로로폼 경계면에서의 후방산란신호 측정된 결과를 통해 저층 침적 위험·유해물질 음향 탐지 가능성을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.83-89
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• 2023

RF-fingerprint를 이용한 클러스터링 기술은 전송 파형에 포함된 송수신기의 특성(signature)을 추출하고 이들에게 임의의 레이블을 자동으로 할당함으로써, 추후 지도 학습기반에 무선단말기 분류기의 개발을 용이하게 해준다. 동종 무선 단말기 분류를 위한 RF-fingerprint 특징 추출 알고리즘의 출력은 512개 또는 1024개 이상의 고차원 특징이다. 이러한 고차원의 특징을 분류기에는 효과적일 수 있으나 클러스터링 알고리즘의 입력으로는 부적절하다. 이에 본 논문은 다차원의 RF-fingerprinting 특징을 무선단말기의 fingerprinting 특징을 유지하면서 차원을 효과적으로 줄일 수 있는 차원 축소 알고리즘을 제안하고, 축소된 차원을 효과적으로 클러스터링할 수 있는 클러스터링 알고리즘을 제안한다. 제안된 RF-fingerprinting 클러스터링 알고리즘은 다차원 RF-fingerprinting 특징을 KL Divergence 기반에 t-SNE를 이용하여 차원을 축소하고 DPC(Density Peaks Clustering)를 이용하여 클러스터링 수행한다. 무선단말기 클러스터링 알고리즘의 성능 분석은 모토롤라XiR 10대와 윈어텍 N-Series 10대에서 수집한 3000개의 데이터셋을 이용한다. RF-fingerprintining기반 클러스터링 알고리즘의 성능 분석 결과 20개의 클러스터가 형성되었고, Homogeneity, Completeness, V-measure 모두 99.4%의 성능을 보였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.172-177
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• 2023

본 논문에서는 초음파 신호의 2차원 역추적 방법을 제안한다. 초음파 센서는 송수신 장치를 서로 쌍으로 이용하여 거리 측정 및 실내 위치 추적에 많은 연구가 되어 산업 분야에 쓰이고 있는 보편적인 기술이다. 본 논문에서는 초음파 신호를 수신기만 활용하여 임의의 초음파 송신 장치들의 신호원을 2차원 평면상으로 추적하는 방법을 제안한다. 초음파 신호를 추적하기 위해 수신기는 최소 3개를 이루어 신호를 수신한다. 3개의 수신기는 각각의 초음파 수신음의 도달 시간차를(Time Difference of Arrival, TDOA) 이용하여 방향 및 거리를 연산할 수 있다. 기존 초음파를 이용한 신호원 추적 방법은 송수신기가 쌍으로 이루어지거나 센서마다 독립적으로 설치가 되어야 하기 때문에 장치들의 시간 동기화가 문제가 있다. 이 문제를 해결하기 위해 초음파 수신기의 거리를 최소화하여 설치고 하나의 장치로 구성한다. 하나의 장치로 설치된 센서는 하나의 연산기로 처리하기에 시간 동기화 문제를 해결할 수 있다. 시간차 정확도를 올리기 위해 시간 분해능이 높은 고속 32비트 타이머를 사용하여 거리 및 방향을 빠르게 연산 및 추적할 수 있다.