• 한국음향학회지
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• 제27권1호
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• pp.40-46
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• 2008

천해 영역에서 선박과 같은 수상 소음원의 간섭 신호는 정합장처리를 이용한 수중 표적 탐지 및 위치추정 기법 적용에 있어 문제점으로 남아있다. 정지 음원의 경우 수신기공간의 음장에 대한 고유벡터분해를 통해 각 음원 성분을 분리하고 간섭 신호 성분을 제거할 수 있다. 하지만 일반적인 이동 음원 환경에서는 각 신호 성분의 에너지가 수신 음장의 부분공간에 퍼지게 되므로, 고유값 분포 비교만으로 각 신호 성분을 구별하기 어렵게 되거나 하나의 고유벡터에 각 신호성분이 섞이는 경우도 발생한다. 본 논문에서는 수상 음원과 수중 음원 신호의 물리적 특성 차이를 이용한 모드공간 간섭 신호 제거 기법을 제안하였다. 이 기법은 모드-공분산행렬에 대한 고유벡터분해를 통해 간섭 신호 성분을 판별하며, 이 성분들을 부분공간에서 제거함으로써 차폐되었던 표적 신호를 복원하고 위치추정을 가능하게 한다. 이를 모의실험을 통해 확인하고 결과에 대해 논의하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.555-556
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• 2014

In this paper, topology optimization of two-dimensional acoustic lenses is presented by using the phase field method. The objective of the optimization is to maximize the acoustic pressure at a specified domain inside the acoustic domain for a given frequency, and the constraint is imposed on the amount of the material of the acoustic lens. Topology optimization of two-dimensional acoustic lenses are obtained as the steady state of the phase transition described by the Allen-Cahn equation. The Helmholtz equation modeling the wave propagation is solved by using a finite element method. The effectiveness of the proposed method is verified by applying it for several two-dimensional acoustic lens system design problems.

• 한국음향학회지
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• 제35권2호
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• pp.118-124
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• 2016

본 논문은 수중 방사소음 발생 시, 부분상관 함수를 이용한 기여도 분석법에 대하여 연구를 수행하였다. 부분상관 함수를 활용한 기여도 분석을 수행할 시, 입력순서의 선정은 정확한 기여도값 도출에 있어 매우 중요하다. 하지만 주파수 상관성분이 존재하는 시스템에 대하여 기여도분석을 실시할 경우, 적절한 입력순서를 선정하기가 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 기여도특성 행렬과 다중상관 함수의 관계를 활용하여 기여도 영역을 나누어 평가하는 기여도 분석 기법을 제시하였다. 제시한 분석법의 검증을 위해 정현파로 구성된 다중입력과 단일 출력을 갖는 시스템을 모델링하였고, 이 시스템에 대하여 기여도 분석을 실시하였다. 그 결과 정확한 기여도값을 도출 할 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제21권5호
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• pp.167-173
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• 2011

함정에 의한 수중 정자기장 신호는 수중 방사소음 신호에 비해 상대적으로 거리에 따라 급격히 감소되는 특성을 가지지만 근거리에서 정확한 표적 탐지가 가능하므로 감응 기뢰 체계에서 기폭 신호를 제공하는 신호원으로 널리 사용되고 있다. 본 논문에서는 상용 전자기 해석 도구를 활용하여 함정 선체, 내부 구조물 및 주요 탑재장비들에 의한 수중 정자기장 신호 특성 예측 결과에 대해 상세히 기술하였으며, 추가로 대상 함정에 소자코일을 배치하여 소자 효과도 분석을 수행하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제33권4호
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• pp.348-355
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• 2000

발파작업으로 인한 소음 레벨과 시험어의 행동과의 관계를 구명하기 위하여 1997년 충북 제천시에 있는 충주호의 가두리 양식장에서, 발파에 따른 수중소음 레벨을 측정하고, 그 때의 시험어(향어, 체장 28cm)의 행동을 바이오텔레메트리 기법으로 3차원으로 추적한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 소음원으로부터 400m 거리에서 측정한 발파 중의 수중소음 레벨은 발파 전에 비하여 $40dB (re\;1\;{\mu}Pa)$ 증가하였다. 발파작업 소음의 탁월주파수는 $75{\~}100\;Hz$이었고 파워 스펙트럼 레벨의 증가량은 $22.9{\~}35.3 dB$이었다. 2. 소음원으로부터 350m 거리에서 측정한 시험 발파에 의한 수중소음 레벨은 발파가 없을 때에 비하여 평균 49.5dB 증가하였다. 3. 발파 후부터 1시간까지는 유영 범위가 발파 전에 비하여 감소하였으며, 그 이후에는 유영 범위나 행동이 발파 직전과 비슷한 상태를 나타내었다. 4. 발파 전에는 주로 중층이나 표층에 머물렀던 시험어가 1차 발파 및 2차 발파가 있었던 경과시간 26분과 34분 이후 46분경까지는 다른 시간대에 비하여 저층으로 도피해 있는 행동이 많이 나타났으며, 그 이후부터는 표층으로 부상하여 유영하는 경우가 많은 것으로 나타났다. 5. 발파전, 발파 중, 발파 후의 시험어의 평균 유영 속도는 각각 0.33 m/sec (체장의 1.2배), 0.52m1sec (체장의 1.9배), 0.29m/sec (체장의 1.0배)이었고, 발파 중의 유영속도는 발파작업이 없을 때에 비하여 약 1.6배 빠르게 나타났다. 따라서, 이 연구에서 측정한 발파작업 소음은 가두리 양식장에서 사육하고 있던 시험어에 대하여 생태적으로 좋지 않은 영향을 미칠 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.1422-1430
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• 2016

전송되는 정보들의 가로채기 확률을 감소시키기 위한 피감청 기술 중 대표적인 대역확산통신 기법을 적용함으로써 통신 성능에 미치는 영향을 분석하고, 이를 통해 최적의 은밀 수중음향통신 시스템의 모델을 제안한다. 대역확산 통신 된 신호의 레벨이 낮아져 주변의 배경소음과 같은 레벨로 전송하기 때문에 피탐지 확률이 감소하고 은밀성의 특징을 갖게 된다. 본 논문에서는 BCJR(Bahl, Cocke, Jelinek, Raviv) 복호방법과 대역 확산 기법 중 직접 수열 대역 확산 기법을 적용하였으며, 은밀 수중 통신에서 고려되는 송수신 모델은 크게 두 가지로 나뉘는데, 경판정 기반의 송수신 모델과 반복기반의 터보 등화 모델의 성능을 시뮬레이션과 호수 실험을 통해 성능을 비교 분석하였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집 제23권 1호
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• pp.175-178
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• 2004

선박의 수중방사소음은 다양한 기계류나 추진기 혹은 선체와 유체간의 상호 작용으로 인하여 여러 형태의 특성신호로 나타나게 된다. 이는 선박의 운용조건, 장비 회전특성 및 내부구조에 따라 스펙트럼상에 상이한 주파수로 확인됨은 물론, 신호의 출현 형태에도 다양성을 보이고 있다. 일반적으로 선박소음은 속력 종속적인 추진 계통 성분과 비종속적인 보기류 신호로 구분되나 다수의 신호성분이 혼재되어 발생기원을 분류하는 것은 복잡한 과정을 거쳐야 한다. 본 연구에서는 이러한 점을 해결하기 위해 선박의 Tonal성 신호를 자동으로 탐지하고 분류하기 위해 규준화된 스펙트로그램 상에서 연속되는 신호에 가중치를 주어 지속성 신호여부를 판별한 후에 정해진 임계치를 초과하는 성분을 Tonal로 선정하였다. 선정된 Tonal에 대해 주파수선의 대역특성 및 시간 변동성에 대한 패턴인식 방법을 적용하여 Tonal의 발생기원이 속력 종속/비종속적인지를 자동으로 판별하는 알고리즘의 유용성에 대한 결과를 기술하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권6호
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• pp.742-750
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• 2020

선체 부가물에서 발생하는 유동소음은 자체소음 관점에서 소나의 성능과 직결되고, 추진기 및 방향타와 상호작용을 통해 2차 소음원을 야기해 근접장 범위의 엄밀한 분석이 요구된다. 하지만 유동소음 해석에 적용되는 기존의 음향상사법은 음향 신호의 전파를 직접 모사하지 않는 간접법에 해당해 회절, 반사, 산란 특성을 고려할 수 없으며, 근접장 해석이 제한적이다. 본 연구에서는 격자 볼츠만 기법을 적용해 수중환경 유동소음의 전파과정을 직접 모사하였다. 격자 볼츠만 기법은 분자의 충돌과 흐름 과정을 통해 유동소음을 해석하는 기법으로, 압축성과 낮은 소산율, 낮은 분산율의 특성을 가지고 있어 소음해석에 적합하다. 선체 부가물 형상을 대상으로 RANS 해석을 통해 유동소음원을 도출하고, 유동-음향 경계면을 적용한 격자 볼츠만 기법으로 유동소음의 전파과정을 직접적으로 모사했다. 도출된 결과를 수음점의 위치에 따라 FW-H 결과 및 유체동압력 결과와 비교를 통해 근접장에서 타 기법 대비 격자 볼츠만 기법의 유용성을 확인했다.

• 한국음향학회지
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• 제40권4호
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• pp.261-269
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• 2021

공동 유동과 이로 인한 소음에 관한 대부분의 기존 연구들은 효율성이라는 장점 때문에 비압축성 가정의 검증 없이 비압축성 Reynolds averaged Navier-Stokes 방정식에 기반한 수치 해석 방법을 사용하고 있다. 하지만 지금까지 비압축성 가정이 공동 유동과 소음의 예측에 미치는 영향에 대한 연구가 전무한 실정이다. 본 연구에서는 날개 끝 와류공동 유동과 소음에 대한 유체의 압축성 영향을 고찰하기 위하여 날개 끝 와류 공동을 대상으로 비압축성 기반의 해석과 압축성 기반의 해석을 모두 수행하고, Ffowcs Williams and Hawkings(FW-H) 음향상사법을 적용하여 공동 소음을 예측하고 비교하였다. 상류 방향의 유동 영향을 고려하기 위하여, 스큐각이 17°인 수중 추진기를 장착한 DARPA Suboff 잠수함 몸체를 고려하였다. 해석 영역은 실험결과와의 비교를 위하여 선박해양플랜트연구소에서 보유하고 있는 대형 캐비테이션 터널의 시험부와 동일하게 설정하였다. 날개 끝 와류 공동을 정확하게 예측하기 위하여 고정확도의 비정상 상태 지연박리와류모사 해석방법을 적응형 격자 기법과 연계하여 사용하였다. 압축성 유동 해석기법을 이용하여 예측한 음향 스펙트럼이 실험결과와 더 일치하는 결과를 확인하였다.

• 대한공업교육학회지
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• 제36권1호
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• pp.115-130
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• 2011

수중을 운동하는 원통형 구조물의 끝단에서 앞쪽으로 전달되는 구조 소음은 배열 센서의 감도에 많은 영향을 미치게 된다. 이러한 전달 소음을 효과적으로 차단하고자 두 개의 소음차단 링을 직경이 500mm이고 길이가 840mm인 구조물의 원통 끝면에서 120mm, 240mm 지점에 각각 설치하고 소음 주파수별 저감 특성을 분석하였다. 두 개의 소음차단 링을 설치한 결과 센서가 받는 최대 응력이 약 10.1 % 감소함을 알 수 있었다. 외부 소음 주파수를 100Hz에서 6kHz까지 입력하고 두 개의 소음차단 링의 존재 유무에 따른 소음저감 예측곡선을 6차 다항식을 이용하여 예측하였는데 주파수 4kHz~6kHz 대역에서는 소음차단 링의 설치로 인하여 약 20dB 내외의 소음 저감 효과가 있음을 알 수 있었다. 외부 음원 주파수가 각각 200Hz, 500Hz, 900Hz 일 때 원통형 구조물의 표면에 발생하는 음압 레벨을 수치 해석한 결과 두 개의 소음 차단 링이 설치된 후에는 최고음압을 나타내는 부위가 점차 원통 우측 끝면으로 옮겨감을 알 수 있었다. 곡면 배열센서의 설치 특성은 원통 주위를 따라 배열되는 것을 생각한다면 이러한 형태의 소음차단 링은 매우 효과적으로 소음 감소를 이룰 수 있을 것으로 판단된다.