• 한국음향학회지
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• 제37권6호
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• pp.451-456
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• 2018

최근 장거리 수중음향통신 연구가 활발하게 진행되고 있다. 장거리 수중음향통신 연구를 위한 해상실험은 해양환경의 영향을 크게 받고 높은 비용과 많은 시간이 소요된다. 따라서 장거리 환경에서 수중음향통신 시스템의 성능을 예측하고 검증하기 위한 시뮬레이터에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 장거리 수중음향통신 시뮬레이터의 개발을 목적으로 중장거리 다중송신환경에서 수중음향통신 시뮬레이터로서 VirTEX(Virtual Time series EXperiment)의 성능을 분석하고, 해상 실험 결과와 비교 검증하였다. 송신 신호는 탐침을 위한 Chirp신호와 16QAM 방식으로 변조된 통신 신호를 사용하였다. VirTEX를 통해 수신 신호를 모의하고 다중송신환경에 의해 발생하는 채널 간 간섭을 적응 수동형 시역전을 이용하여 보상하여 통신 성능을 분석하였다. 또한 2005년 7월 이탈리아의 Elba island 북쪽 해역에서 수행한 FAF05(Focused Acoustic Field 2005) 실험 데이터와 비교하여 이를 검증하였다.

• 한국음향학회지
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• 제39권6호
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• pp.606-614
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• 2020

본 논문에서는 수중 주변소음 생성에 주요한 영향을 끼치는 선박 통행량 및 해양기상정보와 수중 주변소음간 영향성을 분석한다. 주변소음은 수중 소나 시스템의 탐지 성능에 큰 영향을 끼치는 중요한 환경 요소이다. 최근에 많은 연구가 진행 중인 인공지능 기술을 이용한 탐지성능 예측 등 자동화 시스템 구현을 위하여 이와 관련된 주요 데이터 확보 및 분석이 필요하다. 주변소음의 주요 발생원은 다양한 원인이 있는데, 연근해에서 운용되는 소나 시스템의 경우 탐지 성능에 있어서 선박 통행에 의한 소음 및 해양 기상에 의해 발생하는 소음의 영향을 크게 받는다. 따라서 본 논문에서는 대한민국 동해 연안에서 획득한 주변소음 측정 결과와 인근 선박 통행량 및 해양기상정보 공공데이터를 이용하여 각 데이터의 영향성을 분석하였다. 분석 결과 수중 주변 소음은 선박의 통행량의 변화에 따라 높은 연관성을 보였으며, 풍속과 파고, 강우 등 해양환경 요소에 있어서도 특정 주파수 대역에 영향성이 있음을 관찰하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제21권1호
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• pp.1-6
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• 1985

북해의 Norway 근해에 있는 외해의 한 점과 Bergen권 입구에 있는 Skossvassen 내만에서 수중환경소음을 측정하여 그 음향 spectrum을 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) Norway 근해에서 측정된 수중환경소음의 주된 주파수대는 500Hz 이하의 저주파였다. 2) Skossvassen 내만에서 측정된 수중환경소음은 10m층에서의 음압이 25m와 50m층에서의 음압보다 약 7dB정도 높았다. 이것은 주된 소음원이 관측점부근을 통항하는 선박이나 육지의 영향을 많이 받는 표층에 있다는 것을 나타낸다. 3) Norway 근해의 외해에서 측정된 수중환경소음은 각 층에서 측정된 spectrum의 형태와 음압준위가 비슷한 현상을 나타내고 있어서 원거리에 있는 소음원의 영향을 많이 받기 때문인 것으로 생각된다.

• 한국토양환경학회지
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• 제5권3호
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• pp.55-64
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• 2001

많은 유기 염소계 농약들은 환경에서 매우 지속적이며, 먹이 사슬을 통해서 중요하게 생물학적으로 농축하는 경향이 있다. 농업에 적용되는 농약은 지표수의 유출이나 지하수의 흐름을 통해서 사실상 수 계로 이동되어지기 때문에 수환경에 특히 많은 영향을 끼치게 된다. 이 논문의 연구 목적은 두 가지 다른 휴믹산에 의한 유기 염소계 농약인 lindane과 dieldrin의 수중 용해도 증가에 중금속인 납 이온이 미치는 영향에 대해 알아보고자 하는 것이다. 또한 유기 염소계 농약이 두 가지 혼합물로 존재할 때 각각의 용해도에 서로의 상호작용에 대해서도 연구해 보고자 하였다. 휴믹산에 의한 lindane의 용해도 증가 정도는 거의 일정하였지만, 이에 비해 휴믹산에 의한 dieldrin의 수중 용해도 증가는 훨씬 증가함을 보여주었다. 또한 수중에 휴믹산과 납이 공존하면 dieldrin의 용해도는 납이 존재하지 않을 때보다 더욱 감소하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.20-20
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• 2020

신곡수중보는 한강종합개발사업(1982년~1986년) 중 하도정비로 인하여 상시 수위가 저하됨으로써 조수의 과도한 역류 등으로 발생하는 이수상의 문제점을 해결하고 상류에 설치된 잠실수중 보 사이의 수위유지 및 하천 공간 이용의 극대화, 연안 농경지의 용수공급 및 하천환경 보전을 목적으로 건설되어, 「잠실 및 신곡수중보 관리규정(1986)」 및 「신곡수중보 운영 매뉴얼」에 의해 관리·운영되고 있다. 신곡수중보는 준공된 이래로 한강하류의 흐름 해석에 있어 중요한 기준과 경계로서 이와 관련한 다양한 연구가 진행되었다. 신곡수중보로 인한 흐름의 변화가 하상과 생태에 미치는 영향에 관한 연구와 하구역에서의 조위 및 흐름특성과 밀도류의 거동에 관한 1, 2차원 수치해석연구가 활발히 진행되었다. 본 연구에서는 그동안 1, 2차원 수치해석연구로 한정되었던 신곡수중보 흐름특성에 관련하여 실제 수문 운영 방식을 반영한 3차원 수치해석을 수행하여 구조물의 상·하류에서 발생하는 와류 및 이차류와 같은 3차원적 흐름 구조와 이에 따른 지형의 침식·퇴적 및 구조물에 미치는 영향 등을 구체적으로 분석하였다. 우선, 신곡수중보 운영 매뉴얼과 실제 가동보 운영시스템을 비교하여 수문개방 시기, 유량 기준의 수문 운영 방법, 수위 변화에 따른 수문 운영 방법, 수문개방 순서를 분석하고 신곡수중보 주변 흐름에 대한 3차원 수치해석모형 구축을 위한 경계조건을 산정하였다. 수치해석에는 상용프로그램인 FLOW-3D를 사용하였으며, 경계처리기법 및 난류해석을 위해 FAVOR 기법과 RNG k-ε 모델을 적용하였다. 수문 동시개방 개수, 수문 개방 위치 및 순서, 개방 높이에 대한 조건을 변화시켜 구성한 시나리오에 대해 수치해석 후, 유속, 난류에너지, 이차류 등의 흐름특성을 분석하고 상·하류 수위차에 따른 방류량을 산정하여 시설물의 관리안을 도출하고 운영 매뉴얼의 개정안을 제시하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권8A호
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• pp.777-784
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• 2010

최근 수중 통신에 대한 관심이 급증하고 있으며, 수중 통신을 통한 음성 및 고해상도 영상 데이터와 같은 다양한 데이터 전송의 요구가 증가하고 있다. 수중 음향 통신 시스템의 성능은 수중 채널의 특성에 의해 크게 영향을 받으며, 특히 수중 채널 환경은 다중경로(Multi-path)에 따른 지연확산(delay spread)으로 인하여 데이터 전송 시 인접 심볼 간의 간섭(Inter Symbol interference: ISI)이 발생하여 통신의 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 지연 확산에 강한 성능을 나타내는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기법을 수중 통신 시스템에 적용하고, OFDM의 CP(Cyclic Prefix)를 이용하여 수중 채널 환경의 다중경로로 인한 지연 확산을 보상한다. 하지만 수중 통신 시스템에 OFDM을 적용할 때, OFDM 시스템이 갖는 고유한 문제인 높은 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)이 발생한다. 그러므로 본 논문에서는 높은 PAPR로 인한 신호의 비선형 왜곡을 피하고 증폭기의 효율을 위하여 DFT-spread OFDM 기법을 적용한다. DFT-spread OFDM 방식은 IFFT 수행 이전에 DFT(discrete Fourier transform) 확산을 수행하여 각각의 병렬 데이터를 모든 부반송파들에 실어 줌으로써 좋은 PAPR 저감 효과를 얻는다. 그러므로 본 논문에서는 OFDM 시스템을 통해 수중 채널에서 지연 확산에 대한 성능 이득을 보이고, 일반적인 OFDM 시스템보다 DFT-spread OFDM이 수중 통신 환경에서 더 적합한 통신 방식임을 시뮬레이션을 통하여 보였다. 그리고 DFT-spread OFDM의 두 가지 자원 분배 방식(Interleaved, Localized)에 따른 성능을 분석하고 수중 통신 환경에서 자원 분배 방식에 따른 성능의 적응성에 대하여 논의하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 CP 삽입을 통한 보상후의 BER 성능은 DFT-spread OFDM 방식이 일반 OFDM에 비하여 $10^{-4}$에서 약 5~6dB 정도 좋은 것을 보였으며, 자원 분배 방식에 따른 BER 성능을 비교하였을 때, Interleaved 방식은 Localized 방식에 비하여 $10^{-4}$에서 약 3.5dB 정도 좋은 것을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.202-211
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• 2001

본 논문은 수중에서 초음파를 이용하여 데이터를 전송할 때 전체 전송성능에 영향을 주는 Multipath를 수학적으로 분석하였고, 분석된 결과를 이용하여 다중경로의 영향을 고려한 수중 초음파 영상통신 시스템을 설계하였다. 주파수 제약환경에 강인한$\pi/4 QPSK$ 알고리듬을 채택하였고, 수중 초음파 통신에서 발생하는 신호의 Ringing 효과를 상쇄하기 위하여 FM 변조방식을 가미한 Hybrid 변복조 시스템을 설계하였다. 또한, 다중경로의 영향을 상쇄하기 위하여 적응 등화기를 설계하였으며, Baseline PEG 기법을 이용하여 수중영상 압축에 대한 연구를 수행하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2000년도 춘계종합학술대회
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• pp.419-425
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• 2000

본 논문은 수중에서 초음파를 이용하여 데이터를 전송할 때 전체 전송성능에 영향을 주는 Multipath를 수학적으로 분석하였고, 분석된 결과를 이용하여 다중경로의 영향을 고려한 수중 초음파 영상통신 시스템을 설계하였다. 주파수 제약환경에 강인한 QPSK 알고리듬을 채택하였고, 수중 초음파 통신에서 발생하는 신호의 Ringing 효과를 상쇄하기 위하여 FM 변조방식을 가미한 Hybrid 변복조 시스템을 설계하였다. 또한, 다중경로의 영향을 상쇄하기 위하여 적응 등화기를 설계하였으며, Baseline JPEC 기법을 이용하여 수중영상 압축에 대한 연구를 수행하였다.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 2003년도 한국해안해양공학발표논문집
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• pp.249-253
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• 2003

심해로부터 해안으로 전파해오는 파랑은 해저지형 또는 구조물 등의 영향을 받아 반사, 쇄파 등과 같은 변형을 겪게 되며, 이와 같은 파랑은 연안침식 및 해안구조물의 안전과 설계에 영향을 미친다. 수중방파제(submerged breakwater)는 입사하는 파랑에너지를 대규모로 감소시켜 연안침식을 방지할 뿐만 아니라 방파제를 수중에 건설함으로써 해역환경의 개선을 가능하게 한다. 또한, Bragg반사를 이용하여 수중방파제를 건설할 경우, 연안의 불필요한 침식 및 퇴적현상을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 입사파에 의해 발생하는 해안구조물의 손상을 사전에 방지 할 수 있다. 아울러, 항만의 정온도를 향상시키는데 효과적으로 이용할 수 있다. (중략)

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.205-205
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• 2022

본 연구에서는 심해 선형파 조건에서 수중 투과성 방파제 주변의 유속장에 대해 nonhomogeneous Riemann-Hilbert problem을 이용한 해석해 및 수치해를 도출하고, 이를 반사계수와 투과계수를 산정하는 데에 활용한다. 여러 개의 얇은 투과성 판이 일렬로 배열되어 수중에 고정되어있고 규칙파가 작용하는 경우, Riemann-Hilbert problem을 정의할 수 있다. 본 연구에서는 얇은 판으로 이루어진 수중 방파제에 대한 homogeneous Riemann-Hilbert problem을 푸는 것을 넘어, 투과성 판으로 이루어진 수중 방파제에 대해 nonhomogeneous Riemann-Hilbert problem을 정의하고, 이에 대해 무한경계조건과 판 근처에서의 유속장 경계조건을 이용해 해석해를 유도하였다. 투과성 방파제의 경우 permeable boundary를 가지므로 제시한 상황은 기하학적 비선형성을 지닌다. 이에 대해 투수성을 기초로 미소 매개변수를 정의하고, 섭동법(perturbation method)을 이용해 유속장에 대한 leading order solution과 first order solution을 도출하였다. Leading order solution은 Evans (1970) 등의 선행연구에서 제시한 해와의 비교를 통해 그 타당성을 검증하였고, First order solution을 이용해 반사계수와 투과계수를 산정하여 방파제의 투수성이 유속장에 미치는 영향을 고려하였다. 아울러 수치해를 도출하여 해석해의 결과와 비교 및 분석하였다. 본 연구에서 제시한 해석해는 방파제에 가해지는 힘을 산정하는 등 다양한 방향으로 활용 가능하며, 향후 수치해나 실험값을 비교, 검증하기 위한 기초 자료로써 활용될 수 있다.