• 정보와 통신
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• 제33권8호
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• pp.89-93
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• 2016

지구상에서 70%이상을 차지하는 해양 특히 해저에서 음파를 이용한 통신은 해저자원, 대체에너지 개발 등을 견인할 차세대 핵심기술로써 주목받고 있다. 수중에서 초음파를 이용하여 데이터 전송하는 수중음파통신 기술의 국내외 표준화 동향 및 진행 방향을 살펴보고 우리나라의 역할 및 표준화로부터 얻을 수 있는 파급효과와 향후 전략적 접근을 위한 제언을 기술하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.168-173
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• 2009

본 논문은 수중 차의 차속도와 프로펠러 각속도를 추정하는 문제를 다룬다. 계단식 관측기는 측정된 위치 값으로부터 속도값 추정을 위해 사용한다. 고이득 관측기(high-gain observer)에 전형적으로 생기는 전형적인 문제를 없애기 위하여 계단식 구조의 관측기가 설계되었다. 고이득 관측기처럼 시스템 다이나믹스와 파라미터로부터 무관하게 설계할 수 있으며 단순한 구조를 가진다 관측기의 첫 단계에서 출력 값이 추정되고 측정된 출력의 1계 미분 값이 관측기의 두 번째 단계를 통해 추정된다. 또한 출력의 n 번째 미분 값은 관측기의 n+1 번째 단계에서 추정된다. 제안된 관측기가 전체 점근적 안정도를 보장함을 보여준다. 시뮬레이션 결과는 기존의 고이득 관측기에 비해 제안된 관측기가 수중 차의 차속도와 프로펠러 각속도를 더 우수하게 추정함을 보여준다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.311-318
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• 2021

수중에서는 공기 중에서의 신호 전달과는 달리 음파에 의해 신호가 전달된다. 또한 음파는 해수면, 해저면, 수온, 염분 등 다양하고, 복잡한 수중 환경 특성으로 인해 직접 혹은 반사 등의 간접 경로로 전달된다. 이런 복잡한 수중 환경에서 잠수함의 생존성과 적 함정으로부터 피탐 위험성의 정도를 파악하기 위해 반드시 수행하는 시험이 수중방사 소음 측정 시험이다. 수중방사 소음 측정을 위한 여러 조건들 중 가장 중요한 것이 측정 센서와 잠수함과의 거리이다. 보통 수중방사 소음의 음원 준위 측정은 측정 센서와 잠수함과의 최근접 점(CPA : Closet Point of Approach) ±수 미터내에서 이루어져야 측정한 음원 준위 값을 유효한 것으로 간주한다. 이에 본 연구에서는 다중 경로 신호들의 도플러 천이 주파수 및 다른 도달 시간 차 신호를 추정하는 방법으로 수중음원에 대한 거리 추정 방법을 제시하였다. 제안한 방법의 타당성을 고찰하기 위해 수중 채널 전달 모델 기반의 모의실험을 수행하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제35권1호
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• pp.34-42
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• 2017

발파에 의한 소음 진동의 물리적 크기 이외에 영향을 미치는 대상의 응답조건, 주변 환경에 적응상태 및 주관적 감정, 정신적 상태 등에 따라 크게 좌우되는 특성을 가지고 있어 명확히 피해영향을 판단하는 것은 매우 어려운 일이다. 특히 어류의 피해영향에 대해서는 실험을 통한 연구자체도 어렵고, 적용할 수 있는 제시기준이 모호하여 정확한 평가방법은 물론 실제 소음 진동 노출정도의 예측에 많은 어려움이 있다. 국내의 경우 수중소음 피해인정 기준을 140 dB re $1{\mu}Pa$, 수중 배경음과의 차가 어류에 미치는 피해기준은 20 dB re $1{\mu}Pa$ 이상으로 규정하고 있으나, 이는 연속음에 대한 것으로서 충격음인 발파음에 대한 평가로서는 적합하지 않다. 이 연구에서는 시험발파를 통해 바위갯지렁이 양식장 주변에서 발파 시 진동속도와 수중소음의 관계를 예측해보았다. 그리고 수중소음 피해인정기준에서 배경소음과의 차에 대한 의견을 제시해 보고자 한다.

• 대한물리의학회지
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• 제5권3호
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• pp.351-362
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• 2010

연구목적 : 수심 깊이에 따른 수중운동이 하지근력에 미치는 영향을 알아보고자 하는데 목적이 있다. 연구방법 : 신경근골격계 질환이 없는 여자 10명을 대상으로 하였고, 무작위로 수성 0.7m 그룹과 1.4m 그룹으로 배치하였다. 수중운동은 1회 40분, 주 3회 6주 동안 적용하였다. Ultrasound MyLab25(Esaote, Italy)를 이용하여 하지근육의 우모각과 밀도를 실험전과 후에 측정하였다. 연구결과 : 골격근 구조의 역학적 특성을 나타내는 우모각 변화를 비교한 결과 0.7m 그룹의 오른쪽 넙다리곧은근과 왼쪽 넙다리곧은근, 앞정강근 그리고 장딴지근에서, 1.4m 그룹의 오른쪽 앞정강근과 장딴지근, 왼쪽 넙다리곧은근에서 통계학적으로 유의한 차이가 나타났으나(p<.05), 수심 깊이에 따른 유의한 차이는 없었다(p>.05). 또한, 질적 특성을 나타내는 근육 영상 밀도 변화를 비교한 결과 0.7m 그룹의 오른쪽 넙다리곧은근, 장딴지근과 왼쪽 넙다리곧은근, 앞정강근, 장딴지근에서 1.4m 그룹의 양쪽 넙다리곧은근, 앞정강근, 장딴지근에서 통계학적으로 유의한 차이가 나타났고(p<.05), 특히 1.4m 그룹에서 현저한 증가를 보였으나 수심 깊이에 따른 유의한 차이는 없었다(p>.05). 결론 : 본 연구에서는 수심 차이에 관계없이 수중운동 후 근밀도와 우모각에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.472-481
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• 2008

이 연구에서는 보령화력발전소 방수로 수중방류구조에 대한 수리모형실험을 수행하여 수중방류구조 내 흐름 특성을 고찰하고, 수평 유공판 설치에 따른 거품저감 효과를 검토하였다. 수중방류구조 내 단면평균유속은 설계시 거품의 외해 유출 방지를 위해 고려한 목표값 1 m/s 이내에 분포하였다. 또한, 수중방류구조 내 2차 낙하 위치에 수평 유공판을 설치함에 따라 거품의 수중 최대관입깊이가 30~50% 감소함을 확인하였다. 특히, 2차 낙하 위치에 구멍의 크기가 20 cm 정도인 사각구멍형 유공판을 설치하고, 중앙부는 무공 구조로 제작하여 낙하 에너지를 소산시키게 될 경우, 가장 효과적으로 수중에 관입되는 거품 발생량을 저감시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국음향학회지
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• 제17권8호
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• pp.25-33
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• 1998

본 논문에서는 한 쌍의 센서를 이용하여 미지의 수중 음향 신호의 시간지연의 차 (Time Delay Difference)를 추정하고 탐지하는 알고리즘을 다루고 있다. 전형적인 시간지연 차의 최적화 추정 기법은 두 신호의 상관관계(Cross Correlation)에 의한 ML(Maximum likelihood)추정으로 구할 수 있지만, 실제 수중 음향 환경 하에서 시간 지연뿐만 아니라 표 적의 이동에 의하여 발생하는 도플러 효과로 신호의 주파수도 변하게 된다. 이러한 신호 주 파수의 올바른 고려 없이 단순히 두 신호의 시간지연만을 추정하는 방법은 불가피한 에러를 생성하게 된다. 본 논문에서는 시시각각 변하는 시간지연의 차를 구하기 위한 준 최적화 기 법인 확률분포 함수의 Recursive Filter에 시간 지연 차와 도플러효과의 2차원 확률분포 함 수를 적용한 추정 알고리즘을 제안한다. 관측된 신호의 리샘플링(Resampling)을 통하여 도 플러 효과를 보상한 후 2차원 Conditional likelihood를 구하고 Projection과 Correction 과정 을 통하여 시간지연과 도플러 효과에 대한 사후확률을 구한다. 그리고 이러한 알고리즘을 가상 시나리오에 대한 모의실험을 통하여 평가한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.539-543
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• 2008

이 연구에서는 보령화력발전소 방수로 수중방류구조에 대한 수리모형실험을 수행하여 수중방류구조 내 흐름 양상을 고찰하고, 수평 유공판의 거품저감 효과를 검토하였다. 수중방류구조 내 유속은 설계시 거품의 부상 및 외해 유출 방지를 위해 고려한 목표값 1 m/s 이내에 분포하였다. 또한, 2차 낙하 위치에 수평 유공판을 설치함에 따라 거품 발생량이 크게 감소함을 확인하였다. 그러나, 수평 유공판 설치에 따라서 평균유속은 거의 변화가 없었으며, 다만 외해 조위가 운전정지수위에 해당할 경우에는 수평 유공판 아래에서 연직방향 흐름의 세기가 감소하였다.

• 한국음향학회지
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• 제23권7호
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• pp.514-520
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• 2004

수중에서 음원의 위치 추정을 위해 적용되어지는 기법으로써 시간지연차 (TDOA : Time Difference Of Arrival) 추정, 빔 형성 기법, 고 분해능 기법 등이 있다. 본 논문에서는 상대적으로 적은 수의 센서를 사용하여 주파수 영역에서 시간 지연차 추정에 사용되는 MCPSP (Modified Cross Power Spectrum Phase) 함수를 이용하였다. 그러나 MCPSP 함수에 기반한 방법은 CW (Continuous Wate) 신호를 대상으로 할 경우 추정 성능이 크게 떨어진다. 이에 본 논문에서는 Pulsed CW신호를 사용하는 수중 음원의 위치를 추정하기 위해 단 구간 (short-time) 에너지 검출을 이용하여 핑(ping)의 경계 영역을 포함하는 세그먼트를 구성하고 이로부터 MCPSP 함수를 구하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법의 성능에 대한 이론적인 접근과 함께 다양한 환경 하에서 분석이 이루어졌다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권3호
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• pp.91-98
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• 2016

소나 영상에서 수중 물체의 검출과 분류는 도전적인 과제이다. 본 논문에서는 소나 영상과 영상처리기법을 이용하여 해저의 물체를 식별하는 시스템을 제안한다. 수중 물체의 식별 과정은 수중 물체 후보 영역 검출과 물체 식별의 두 단계로 구성된다. 영상 정합(image registration) 기법을 이용하여 수중 물체 후보 영역을 검출하고, 기존에 획득된 기준 배경 영상과 현재 스캔된 영상 사이의 공통된 특징점을 검출하여 정합한 후, 두 영상의 차 영상(difference image)을 구하여 검출한다. 검출된 물체는 고유벡터와 고유값을 특징으로 사용하여 데이터베이스내의 패턴과 가장 유사한 패턴으로 분류한다. 제안하는 수중 물체 식별 시스템은 최단 소행 항로(Q route) 확보와 같은 응용에 효율적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.