• 한국통신학회논문지
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• 제35권9A호
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• pp.874-881
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• 2010

수중 통신에서 사용되는 음향 신호의 감쇠는 노드 사이의 거리는 물론 사용 주파수 대역에도 크게 영향을 받는다. 또한 음향 신호는 긴 전송 지연을 가지므로 복잡한 절차와 많은 제어 메시지를 필요로 하는 매체 접속 기법은 사용하기에 적합하지 않다. 본 논문은 이처럼 열악한 수중 환경에서 코드 분할 다중 접속 기법의 적용 방법을 제시하고 그 성능을 분석한다. 수중 음향 센서망 구조는 데이터 수집형 트리 구조를 가정하며 에너지 절약을 위해 트리 구조에서 계층간 엇갈림 깨어남 패턴을 사용한다. 성능 분석을 위해 다양한 사용 주파수 대역에서 계층별 데이터 전송률을 수학적으로 도출한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권1호
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• pp.91-98
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• 2017

본 논문에서는 해양 플랜트 수중 구조물의 감시 제어를 위한 수중 다중 센서 음향통신 기법에 대해 분석한다. 각 구조물의 상태 정보는 구조물에 부착된 센서를 통해 정보가 수중으로 전송되며, 여러 구조물의 정보를 동시에 전송 및 수신하는 최적의 기법을 제시한다. 다중 센서를 통해 동일한 주파수를 이용하여 간섭 없이 성능 열화를 감소시키는 대역확산기법을 이용하여 수중 통신 송수신단 구성을 제시하며, 수중에서의 다중 경로로 인한 성능 열화를 감소시키기 위한 RAKE 기반의 수신모델을 제시한다. 본 논문에서는 센서의 갯수를 세 개로 제한하고 센서의 개수에 따른 성능을 시뮬레이션을 통해 제안한 방식의 효율성을 증명하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제19권10호
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• pp.987-995
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• 2009

As an experimental technique to analyze the far-field characteristics of underwater cylindrical array sensors, cylindrical acoustic holography is studied. Inside an laboratory water tank, far-field directivity patterns as well as near-field source images are reconstructed from the measured hologram by hydrophone array. Approximate equation for far-field directivity estimation is derived based on stationary phase method. The simulation and experiment show well usefulness of the proposed method in application of underwater array sensors.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.111-116
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• 2009

As an experimental technique to analyze the far-field characteristics of underwater cylindrical array sensors, cylindrical acoustic holography is studied. Inside an laboratory water tank, far-field directivity patterns as well as near-field source images are reconstructed from the measured hologram by hydrophone array. Approximate equation for far-field directivity estimation is derived based on stationary phase method. The simulation and experiment show well usefulness of the proposed method in application of underwater array sensors.

• 실천공학교육논문지
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• 제10권1호
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• pp.41-47
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• 2018

수중음향센서는 무인수중운동체에 장착되어 수중 정보를 탐지하고 처리하는 역할을 한다. 이러한 음향 센서 설계는 공학을 이해하고 적용하는데 매우 중요한 분야이다. 따라서 본 논문에서는 음향 센서를 단계별로 설계 및 제작하고 그 성능을 평가한 후 이러한 일련의 설계 절차와 단계 등을 종합설계 학습에 적용하기 위한 그 적합성을 연구하였다. 설문조사를 통하여 학습 적용 적합성을 분석하였으며 설문조사 결과 제시된 센서설계의 단계 및 방법 등은 종합 설계 프로젝트 내용으로 적합하며, 기술습득이 용이한 구조이고, 매우 흥미를 유발하는 설계 주제로 나타났고, 학습자의 높은 긍정적 반응을 나타내었다. 향후 본 설계 프로젝트를 종합설계에 적용하였을 때 높은 교육적 성과를 낼 수 있을 것으로 기대된다.

• 센서학회지
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• 제8권2호
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• pp.102-107
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• 1999

저주파용 광섬유 하이드로폰을 개발하기 위하여 본 논문에서는 2 채널을 가진 TDM 방식 광섬유 하이드로폰 배역을 구성하고 이를 수조에서 음향특성 실험을 수행하였다. 150m의 광섬유를 중공 원통형 맨드릴에 감아 광섬유 하이드로폰을 제작하였으며 저주파용임을 감안하여 맨드릴의 고유진동수를 10kHz이상에 위치하도록 설계하였다. 제작된 광섬유 하이드로폰은 수중과 음향 임피던스 정합을 이루기 위하여 폴리우레탄으로 몰딩 하였다. 음향 특성을 보기 위하여 TDM 방식의 불평형 간섭계를 구성하여 수조에서 3kHz의 연속파형을 신호입력으로 실험하였다. 실험 결과 제작된 TDM 방식의 광섬유 하이드로폰은 수중에서 3kHz의 음향 신호를 안정적으로 검출함을 확인하였다. 이는 향후 다채널을 가진 광섬유 하이드로폰 배열 개발에 응용 가능성이 기대된다.

• 한국음향학회지
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• 제36권3호
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• pp.211-217
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• 2017

본 논문에서는 다수의 수중 센서 노드들이 존재하는 수중 음향 네트워크에서 전이중 특성을 활용한 양방향 전이중 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC) 프로토콜을 제안한다. 수중 센서 노드들은 정보를 센싱하고 송신의 우선순위에 따라 백오프 타이머를 설정한다. 백오프 타이머가 만료된 수중 센서 노드는 송신 기회를 획득한다. 송신 기회를 획득한 소스 노드는 목적 노드에게 정보를 송신하기 위해 목적 노드의 ID를 포함한 RTS(Request-To-Send)를 주변 노드들에게 방송한다. RTS를 수신한 목적 노드는 CTS(Clear-To-Send)를 소스 노드로 송신하여 양방향 전이 중 통신 수행을 알린다. 소스 노드가 CTS를 수신한 후 소스 노드와 목적 노드는 센싱한 정보를 서로 상대 노드로 송신한다. 수중 환경에서의 기존 MAC 프로토콜은 긴 수중 전파 지연으로 인해 전송 성공에 많은 시간이 소요된다. 반면 제안하는 양방향 전이중 MAC 프로토콜은 소스 노드와 목적 노드 간 양방향 송수신이 가능하기 때문에 전송 성공에 소요되는 시간을 단축하여 네트워크의 처리량을 향상시킨다. 본 논문에서는 제안하는 양방향 전이중 MAC 프로토콜의 네트워크 처리량을 수학적으로 분석한다. 그리고 수중 환경에서의 기존 MAC 프로토콜과 비교 분석을 통해 긴 수중 전파 지연이 존재하는 상황에서 제안하는 양방향 전이중 MAC 프로토콜의 성능이 더 뛰어남을 보인다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1997년도 춘계학술대회논문집; 경주코오롱호텔; 22-23 May 1997
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• pp.524-532
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• 1997

수중음향표적 특히 선박방사소음을 탐지하거나 식별하는 군사적 목적의 수동소나는 수중청음기 배열로 구성되며 각 배열센서에 수신된 신호에 배열 신호처리기술을 적용하여 선박의 거리, 방위 탐지는 물론 선박의 음향적 특징을 식별하는 고도의 음향장치이다. 그러나 이러한 장치운용자의 선박탐지, 식별이나 새로운 수동소나 개발, 나아가 스텔스 능력의 선박 설계를 위해서는 선박방사소음의 측정, 분석 및 예측에 관한 이해가 선행되어야 할 것이다. 본 연구는 대표적인 선박방사소음 측정시스템의 소개, 방사소음발생기구, 측정자료의 분석 및 예측에 관한 기초기술을 연구 분석한 내용이다.

• 한국음향학회지
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• 제17권2호
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• pp.32-42
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• 1998

본 논문은 비균일 분포 수동형 견인 배열 센서를 사용하여 입사각 추정은 물론, 도 플러 주파수를 동시에 추정해내기 위한 기법을 제안한다. 균일 선형 센서 배열을 사용하는 전통적인 수동형 견인 센서 배열 처리기법은 센서간의 등 간격 구조 및 단순한 표본 과정에 기인하여 활용 분야의 한계성을 가지며, 주된 응용 분야가 방사된 음향신호의 입사각을 추 정하는데만 국한되어 사용될 수 있다는 문제점을 내포하고 있다. 이러한 사실 때문에, 수중 천해 환경 하에서 견인함의 등속 이동에 의해 발생하는 도플러 주파수들에 대한 정보는 목 표물에 대한 식별이나 음향신호 전달 경로의 모델링에 중요한 매개변수로 작용하며, 일반적 인 수동형 견인 센서 배열의 사용에 의한 처리 방식으로는 이러한 매개변수의 추출이 불가 능하게 된다. 본 논문은 이러한 제한성을 극복하고 방사 신호들의 개별적인 입사각 및 도플 러 주파수의 동시 추정을 가능케하도록 비균일 분포의 선형 센서 배열과 Sample Skipping 기법(Sample Skipping Technique;SST)을 적용한 새로운 형태의 수동형 견인 배열 센서 처 리 기법을 제안한다.

• 한국음향학회지
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• 제20권8호
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• pp.44-57
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• 2001

본 논문은 수동형 선형 견인 배열 센서를 이용한 합성 어패처의 일종인 FFTSA (Fast Fourier Transform Synthetic Aperture)를 이용하여 탐지하려는 목표물에 대한 입사각 추정에 있어 코히어런스 효과 및 견인 배열경로 변화에 따른 추정 성능을 고찰하였다. 또한 선형 견인 센서 배열 방법의 환경적 요인에 의한 입사각 추정의 취약성으로 인해 비선형 견인 센서 배열 방법인 왜곡된 구조의 배열 기법을 FFTSA기법에 적용하여 새로운 형태의 수동형 견인 센서 배열 방법을 제안하였으며,FFTSA 기법과 왜곡된 구조의 배열 기법에 대해 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 통하여 탐지하려는 목표물에 대한 센서 입사 신호의 추정 성능을 비교하여 보았다.