• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.11a
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• pp.188-188
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• 2022

선박의 운용 효율을 높일 수 있는 방법인 무인 운용체계는 근래에 많은 관심을 받고 연구되어 왔다. 특히 무인수상선과 무인수중체의(USV-AUV)의 복합 운용 분야는 그 동안 어려움이 있었던 심해저 탐사 및 특수 임무 활용에 용이하여 많은 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 쌍동선 형태인 무인수상선이 모선이 되고 무인수중체가 결합하여 충전하고 다시 진수하여 원거리 및 심해저 조건에서 무인수중체가 운용 가능하도록 하는 시스템의 일부인 USV-AUV의 docking을 위한 DP 시스템을 개발하고 선박해양플랜트연구소 해양공학수조에서 모형시험을 통해 이를 검증하였다. 또한, 실제 제작된 무인쌍동선과 추진 시스템을 활용하여 모형시험을 통해 검증한 DP 알고리즘을 적용하여 화성 제부도 앞바다에서 실선 DP 테스트를 수행하였다. 실 해역에서의 DP 시스템 테스트는 정확한 환경 조건의 계측 및 구현이 어려워 모형시험과 같은 정량적인 평가는 어렵지만, 정성적으로 DP 시스템이 작동하는 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.21 no.1
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• pp.215-222
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• 2017

An active synthetic aperture sonar mounted on small UUV is generated various trajectory disturbances in the traveling path by the influence of external underwater environments. That is the phase mismatch occurs in the synthetic aperture processing of the signals reflected from seabed objects and fetches the detection performance decreases. In this paper, we compensated deteriorated images by the active SAS autofocus processing using DPC and analyzed the effects of detection performance when the periodic trajectory disturbances occur in the side direction at a constant velocity and straight movement of UUV. Through simulations, the deteriorated images according to the periodic disturbance magnitudes and period variations in the platform were compensated using difference phases processing of the overlapping displaced phase centers on the adjacent transmitted ping signals, and we conformed the improved performance characteristics of azimuth resolution and detection images at 3dB reference point.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2009.05a
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• pp.240-243
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• 2009

본 논문에서는 수중에서 이동하는 무인잠수정 및 수중이동체의 위치를 측정하는 방법 중의 하나인 동적 단기선 방식(SBL)에 의한 무인잠수정의 위치측정에 대한 방법을 하이드로폰과 DAQ(Data Aquisition) 시스템을 이용하여 수조에서 테스트를 수행하였고, 실 해역에서의 실험을 실시하였다. 실험을 위해서 4개의 센서가 수조의 벽면에 고정이 되어 있으며, 이동체와 고정된 4개의 센서가 신호를 송수신함으로써 상호간의 위치추적이 가능하게 하는 시뮬레이션을 실시하였으며, 제안하는 SBL시스템과 장기선 방식(Long baseline)을 비교하기위한 시뮬레이션을 실시하여 두 시스템을 비교하였다. 측정된 신호는 DAQ 시스템을 이용하여 데이터를 취득하였고, Labview 프로그램을 이용하여 실시간으로 무인잠수정의 위치를 추정하였다. 위치추정에 사용된 알고리즘은 삼각측량법에 의한 방법을 사용하였으며, X, Y방향에 대해서는 비교적 오차가 적은 추정 결과를 나타내었으나 Z방향에 대하여서는 큰 오차를 보여 데이터로 사용할 수 가 없었다. 이는 수중이동체의 수심측정 센서를 이용하여 보완할 수 있을 것으로 본다. 향후 연구로는 위치추정 알고리즘을 보완하여 실제 선박 선저부에 센서가 부착되었을 경우에 대한 적용연구를 진행할 예정이며, 위치추정 알고리즘을 발전시켜 3차원에서의 정확한 위치 추적을 가능하게 할 예정이다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.21 no.10
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• pp.1973-1980
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• 2017

In the case of a small UUV operating an active synthetic aperture sonar, various velocity disturbances may occur on the path due to the influence of external underwater environment, and this causes phase errors in coherent synthetic aperture processing, which has a large influence on the detected image. In this paper, when a periodic sinusoidal velocity disturbance is generated in the traveling direction, the phase generated by the round trip slope range at each position is estimated the cross correlation coefficient for multiple received signals and compensated the position variation in the overlapped DPC by the average value within the maximum allowable width. Through simulations, it has been confirmed that the images degraded by the velocity disturbance amplitude and fluctuating frequency of the UUV are removed from the false targets and the performance of azimuth resolution is improved by the proposed phase compensation method.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.27 no.6
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• pp.279-285
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• 2008

This study includes the efficiency assessment of a multiple access protocol for UUV (Underwater unmanned vehicle) control. Most of UUVs are controled by wire now; however, wireless control is demanded because of the demerit of the wire control that limits the place and activity. This study simulates efficiency of a standardization multiple access protocol (Pure ALOHA, Slotted ALOHA, Nonpersistent CSMA, Slotted Nonpersistent ISMA) formed for the purpose of performing wireless communication controlled by the ship or communication buoy at the sea surface and by the under water communication node at the bottom in order to efficiently control the UUV's. Results show that no significant changes occur related to changing type of the mother ship and the communication node; In addition, the Non-persistent CSMA and the Slotted Non-persistent ISMA show relatively high efficiency for underwater acoustic communication.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.86-86
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• 2023

최근에 들어 환경보전과 지속가능한 하천관리의 중요성이 대두되고 있으며, 통합물관리에 있어 수리량과 수질을 연계한 통합 모니터링의 필요성이 커지고 있다. 수리량과 수질 분야에 대한 모니터링 기술은 지속적인 연구가 이루어져 왔으나, 각 분야의 개별적 연구로 인해 수리량과 수질을 통합하여 모니터링 하는 기술 개발은 미흡한 수준이다. 또한 수질 측정은 수질오염공정시험기준에 있는 채수 기준에 따라 채수하여 측정하고 있으며, 채수 지점은 하천의 수심별로 달리하여 정해진다. 수리 측정은 현장계측을 통한 2차원적 계측으로 진행하고 있어 수질 측정 시 채수지점과 수리 측정지점은 일치하지 않는다. 동일 지점에서의 수질과 수리량을 동시에 고려하고 있지 못한 모니터링은 본류와 지류의 혼합거동이 많은 국내 하천 특성을 반영하지 못한다. 또한 현재의 수질·수리 모니터링은 ADCP나 다항목수질측정기 같은 고가의 장비를 운영하며, 홍수기와 같은 고위험 계측 조건에서 인력을 통해 측정하고 있기에 고비용의 장비운영비와 인명 피해를 야기시키고 있다. 따라서 무인 원격 기술을 적용한 하천 모니터링 기술과 수질과 수리량의 데이터 연계를 통한 3차원 모니터링 기술의 확보는 하천관리에 있어 매우 필수적이다. 본 연구에서는 수중 무인 원격이동체인 ROV와 무인 원격이동체(USV)를 활용한 3차원 수질·수리 모니터링 기술 개발에 관한 연구를 수행하였다. 국내 하천 특성을 고려한 혼합거동을 분석하기 위해 ROV에 수중 GPS 장비와 수질센서를 부착시켜 수중 내 2차원으로 측정되는 수리량과 동일한 좌표를 가지는 수질자료를 계측하여 하천의 연직 분포와 수평적 분포를 통해 화학적 수리적 거동을 분석하여 하천의 3차원 혼합거동 양상을 판단할 수 있었다. 이와 같은 무인 원격이동체를 통한 3차원 수질·수리 모니터링 기술은 하천의 3차원 분석에서 수질·수리량 보간 자료로 활용 가능하며, 효율적인 모니터링을 통하여 하천 전반 및 통합물관리에 있어 크게 기여할 것이라 사료된다.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 2001.10a
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• pp.27-27
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• 2001

• ICROS
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• v.14 no.4
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• pp.42-50
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• 2008

• Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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• v.24 no.4
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• pp.435-448
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• 2021

This study describes the depth and straight motion control performance depending on control surface combinations of a supercavitating underwater vehicle. When an underwater vehicle experiences supercavitation, friction resistance can be minimized, thus achieving the effect of super-high-speed driving. Six degrees of freedom modeling of the underwater vehicle are performed and the guidance and control loops are designed with not only a cavitator and an elevator, but also a rudder and a differential elevator to improve the stability of the roll and yaw axis. The control performance based on the combination of control surfaces is analyzed by the root-mean-square error for keeping depth and straight motion.

• Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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• v.23 no.4
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• pp.228-233
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• 2022

This study is an experimental study on how to use phase change materials(PCM) to generate electrical energy for long-term operation of underwater unmanned vehicles. The electrical energy generation method is a volume change and a pressure change that occur as a phase change material changes to a solid or liquid state according to temperature, and the change in pressure creates a flow of fluid to create electrical energy. Polyethylene glycol was used as a phase change material considering the temperature of the ocean. In addition, an electrical energy generating device that converts volume change into pressure at low temperature (1℃~2℃) in solid state and high temperature (21℃~25℃) in liquid state was fabricated. As a result of the experiment, the pressure change according to the phase change rapidly changed between 1 hour and 2 hours, and maintained a pressure of about 24MPa after 4 hours. Through this, it was confirmed that it can be used as a power source for underwater unmanned vehicles using phase change materials and temperature differences. In addition, it was found that a more improved design should be made in order to apply the phase change material to an underwater unmanned vehicle.