• 한국음향학회지
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• 제36권3호
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• pp.218-227
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• 2017

본 논문에서는 배열센서에서 DOA(Direction Of Arrival)를 수행하는 경우 크래머 라오 하한을 이용하여 표적신호가 수신되는 방위오차의 최소분산을 계산하고, 탐지 방위오차 및 위치추정 거리오차를 추정하는 방안을 제시한다. 신호 대 잡음비는 DOA의 정확도 즉, 표적의 탐지 방위오차 및 위치추정 거리오차를 결정한다. 일반적으로 신호대 잡음비는 음원준위, 소음준위, 전달손실, 배열센서의 형상, 빔 조향 방위에 따라 달라진다. 표적의 공간상 상대적 위치와 소음준위가 달라지는 경우, 신호 대 잡음비의 변화에 따른 탐지 방위오차 및 위치추정 거리오차를 확률적으로 추정하는 몬테카를로 시뮬레이션을 수행함으로써, 제안된 방법을 검증하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.59-66
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• 2020

본 논문에서는 저전력 무선 음향센서 모듈을 통한 데이터 수집과 딥 오토인코더를 이용한 데이터 분석을 통해 배관의 누출을 탐지하는 시스템을 제안한다. 데이터 통신량을 줄이기 위해서 푸리에 변환을 통해 음향센서 데이터 양을 약 1/800로 감소시키는 저전력 무선 음향센서 모듈을 구성하였고, 20kHz~100kHz 주파수 신호를 이용하여 가청 주파수 대역에서 발생하는 노이즈에 강인한 누출 탐지 시스템을 설계하였다. 또한, 데이터 양의 감소에도 배관 누출을 정확하게 탐지하도록 딥 오토인코더를 이용한 데이터 분석 기법을 설계하였다. 수치적인 실험을 통해, 본 논문에서 제안한 누출 탐지 시스템이 고주파 대역대의 노이즈가 섞인 환경에서도 99.94%의 높은 정확도와 Type-II error 0%의 높은 성능을 보이는 것을 검증하였다.

• 한국음향학회지
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• 제41권6호
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• pp.601-609
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• 2022

2007년 8월 동해 연안에서 연안용승 현상이 발생 되었고, 이에 따른 수직적인 수온과 염분 자료가 실시간 해양관측부이를 통해 획득되었다. 시계열 관측자료를 기반으로 연안용승 발생 전·중·후의 수직적인 음속구조를 산출하였고, 연안용승의 수평적인 규모와 실제 해저지형 등을 고려한 음향모델링을 통해 연안용승이 수중의 음파 전달과 탐지환경에 어떠한 영향을 미치는지 분석하였다. 포물선 방정식 모델을 이용한 저주파(500 Hz) 음파 전달손실과 심도별 표적 탐지거리를 비교·분석한 결과, 동해 연안에서 용승이 발생하면 그렇지 않은 일반적인 음탐환경에 비해 최대 약 10 dB의 탐지이득을 기대할 수 있는 것으로 분석되었다. 또한, 이번 연구를 통해 용승 전·후 약 2 ~ 3일의 짧은 기간 내에서도 음파전달 특성이 크게 달라질 수 있음을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제41권2호
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• pp.199-209
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• 2022

일반적인 비정상 탐지 알고리즘은 사전 데이터를 이용하여 학습된다. 따라서 시간에 따른 정상 데이터의 특징이 변화되는 경우에 기존의 배치 학습 기반 알고리즘의 성능 저하가 불가피하다. 본 논문에서는 정상 데이터의 점진적 특징 변화를 고려할 수 있는 온라인 비정상 탐지 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 단일 클래스 분류 모델에 기반하며 오프라인 및 온라인 단계의 학습 과정을 포함한다. 제안된 알고리즘의 오프라인 학습 단계에서는 사전 데이터가 잠재 공간의 중심에 근접하도록 학습하고, 이후 온라인 학습단계에서는 신규 데이터에 의한 점진적 잠재 공간의 중심을 갱신하고, 갱신된 중심을 기준으로 계속 학습을 진행한다. 공개된 수중 음향 데이터를 이용한 실험결과 제안된 온라인 비정상 탐지 알고리즘은 점진적 중심 갱신 및 학습을 위해 단지 2 % 정도의 추가 학습시간이 소요되는 것으로 확인되었다. 반면에 시변 정상데이터가 수신되는 경우에 오프라인 학습 모델과 비교하여 19.10 % 개선된 Area Under the receiver operating characteristic Curve(AUC) 성능을 보였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제27권1호
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• pp.57-68
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• 2024

온실가스 저감을 위하여 대규모의 단지를 건설할 수 있고 발전 효율성이 우수한 해상 풍력이 각광 받고 있다. 해상 풍력 단지에서 생산한 전력을 송전하기 위해서는 해저 전력 케이블이 필수적이며, 케이블의 모니터링 및 고장 지점 파악을 위하여 해저 케이블의 위치 또는 매설 심도 분석이 필요하다. 본 논문에서는 해저 전력 케이블을 탐지하기 위한 기술 및 연구에 대하여 소개하였으며, 탄성파/음향, 전자 탐사, 자력 탐사로 분류하여 조사하였다. 탄성파/음향은 주로 선박에 장비를 설치하여 해저 전력 케이블을 탐지하였으며, 전자 및 자력 탐사는 AUV, ROV와 같은 무인 잠수정에 장비를 설치하여 케이블을 탐지하였다. 본 논문을 활용한다면 해저 케이블 탐지 기술에 대한 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국음향학회지
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• 제27권1호
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• pp.47-56
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• 2008

수동소나를 이용하여 표적을 탐지하는 경우, 탐지거리를 최대화하는 최적의 수심이 존재한다. 최적의 수심은 표적과 소나의 수심, 음속분포 그리고 해저지형에 따라 달라진다. 본 논문에서는 이 문제를 해저지형이 경사진 환경과 중규모 난수성 소용돌이 환경, 두 가지의 거리종속 환경에 적용하여 소나 수심에 따른 탐지거리를 구하는 수치실험을 통해 소나의 최적운용수심에 대한 연구를 수행하였다. 해저지형이 경사진 환경의 경우 동해안의 여름 음속분포를 사용하였으며, 소나의 입장에서 표적을 향할 때 수심이 깊어지는 내리막경사 보다 그 반대 지형인 오르막경사에서의 탐지거리가 상대적으로 큰 것을 수치실험을 통해 확인하였다. 난수성 소용돌이 환경의 경우, 소용돌이 외부에 있는 소나에서 내부에 있는 표적을 탐지하는 경우보다 소용돌이 내부에 있는 소나에서 외부에 있는 표적을 탐지하는 경우의 탐지거리가 길어짐을 확인하였다.

• 국방과기술
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• 2호통권156호
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• pp.30-35
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• 1992

현대의 어뢰는 함정의 회피운동만으로는 대처하기 곤란하며, 차폐, 방해, 기만등으로 어뢰에 대항하는 방법과 저소음화, 피채율 감소 등으로 상대방이 탐지하지 못하게 하는 방법이 있다. 어뢰공격으로부터 함정을 보호하기 위해 영국, 프랑스, 이스라엘 등은 음향대항전 체계를 개발해사용하고 있으나, 이에 관련된 기술은 매우 신중히 보호하고 있으며 노출시키지않고 있다. 이 음향대항전 체계는 주문구매가 가능하나 극비에 속하는 자국함정의 음향징표를 제작국에 제시해야 하므로, 상호 기밀을 유지할수 없는 현실을 감안할때, 이 분야는 독자개발이 바람직하다 하겠다

• 한국음향학회지
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• 제5권1호
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• pp.41-48
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• 1986

본 논문에서는 그레이디드 인덱스 다중모드 광섬유에 압력을 가함으로써 발생되는 마이크로벤딩 을 모드결합 이론으로 서술하였다. 그 이론에 의하여 모드결합이 최적으로 일어나는 정적벤딩을 통한 주기성을 얻어 시제품 광섬유 음향 트랜스듀서를 설계 및 제작하였다. 제작된 트랜스듀서의탐지 가능한 최소검출압력을 정적벤딩 실험을 통하여 계산하였으며, 아울러 제작된 광섬유 음향 트랜스듀서의 특성 을 실험하였다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2023년 정기학술대회 논문집
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• pp.325-326
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• 2023

해상 사고 시 일반 전파를 이용한 통신 시스템으로 찾기 어려운 수중 위치 추적에 사용하기 위해 몸에 부착할 수 있는 크기의 소형화된 수중 음향 모듈을 제작하고 이를 서해 상에서 거리에 따른 음향 신호를 측정했다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.203-208
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• 2010

본 논문에서는 소나 시스템을 통해 획득된 수중 음향 신호를 디지털 영상의 형태로 변환한다. 그리고 이러한 형태의 영상에 대해 영상 처리 기법을 도입하여 표적 후보를 탐지하고, 이들 영역에 대해 정보를 강화하는 알고리즘을 제안한다. 수중 표적의 탐지 과정은 우선 수중음향신호 영상에서 불규칙한 형태로 분포하고 있는 배경 잡음을 추정하여 재구성한 뒤, 원 영상에서 배경 영상을 제거하여 초기 표적 후보군을 획득한다. 또한 도플러 신호 정보를 가공하여 가중치 맵을 생성하고, 배경잡음이 제거된 영상에 대해 가중치 맵을 이용한 필터링 과정을 수행함으로써 표적 후보에 대한 정보를 보다 정확히 확보하고, 단일프레임에서의 표적 후보 정보를 강화한다. 본 논문에서는 시뮬레이션으로 획득된 수중음향신호에 대해 제안된 알고리즘을 적용하여, 불규칙적으로 발생하게 되는 잡음이 대부분 제거됨을 확인하였고, 필터링 및 표적 탐지 과정을 통해 수중음향신호 영상에서 표적이 더욱 명확히 표시됨을 확인하였다.