• 한국전자파학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.541-550
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• 2012

본 논문에서는 3차원 공간의 전자파 수치 해석을 위한 모멘트법(method of moments)의 개선된 해석 기법을 선보인다. 전자파 산란 특성을 해석하기 위해 기본적으로 EFIE(Electric Field Integral Equation)와 RWG(Rao-Wilton-Glisson) 기저 함수를 이용하였으며, 계산 효율을 높이기 위해 기존의 갤러킨(Galerkin) 기법과 중심점 보간(interpolation)법을 혼용하여 해석 시간을 단축시켰다. 이때, 계산 정확도 유지를 위해 임피던스 행렬의 각 원소간 거리를 상대 거리 지수로 정의하여 보간법 적용이 가능한 먼 거리 원소를 구분하였다. 제안된 해석 기법의 성능 검증은 금속구의 Mie-series 해법을 이용한 이론적 RCS(Radar Cross Section)를 비교/분석하였다. 또한, 본 연구 결과를 삼면-/전방향- 전파반사기와 같은 산란체에 적용하여 레이더 후방 산란 특성을 분석하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권7호
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• pp.831-839
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• 2012

본 논문에서는 레이더 이용 시 대기 굴절에 의한 고고도 표적물의 고도 오차를 최소화하기 위한 한국형 지수모델을 제안하였다. 이를 위해 한국 7개 기상 관측소에서 6년간 측정된 데이터를 바탕으로 표면 굴절도(surface refractivity)와 굴절도 감쇄율(refractivity gradient) 간의 상관 관계를 최소 자승법을 이용하여 도출하고, 이를 지수모델에 적용하였다. 또한, 제안된 모델의 검증을 위해 표준 대기(standard atmosphere) 모델, CRPL(Central Radio Propagation Lab.) 지수 모델, 제안된 한국형 지수 모델에 대한 고도 오차를 광선 추적법을 이용하여 도출하고, 그 특성을 분석하였다. 그 결과, 표준 대기 모델에 비해서는 50~60 %, CRPL 지수 모델에 비해서는 약 60 % 수준의 고도 오차를 나타내 제안된 모델을 적용 시 레이더의 고도 예측 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제19권1호
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• pp.29-35
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• 2006

첨단 전자무기체계의 지속적인 발전으로 인하여 현대전의 승패는 적 레이더 탐지의 회피에 크게 좌우된다고 할 수 있다. 반사되는 레이더의 탐지신호를 최소화시키기 위한 다양한 연구가 수행되어 왔는데, 본 연구에서는 뛰어난 기계적, 전자기적 물성으로 응용분야가 지속적으로 확대되고 있는 섬유강화 복합재료를 이용하여 레이더 전자파 흡수체(Radar absorbing structure, RAS)를 제작하고 레이더 단면적(Radar cross section, RCS)을 평가하였다 유리섬유 복합재에 뛰어난 유전적 특성을 지닌 나노 크기의 카본블랙(Carbon-black)을 첨가하여 흡수층을 구성하고, 반사특성이 탁월한 탄소섬유 복합재를 후면의 반사층으로 배치하여 "C" 및 "U" 형상의 하이브리드 복합재 RAS 겔을 제작하였다. RAS 쉘의 제작간 서로 다른 두 재료의 열적물성치 차이로 스프링 백이라 불리는 변형이 발생하였는데, 금형의 굽힘각도 제어를 통하여 효과적으로 보정할 수 있었다. 또한 상용 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 이용하여 스프링 백 보정 결과를 예측하고 실험결과와 비교하였다. 제작된 RAS쉘의 RCS는 근사적 계산기법인 물리광학법을 이용하여 예측하고 컴팩트 레인지(Compact range)를 이용하여 측정한 실힘결과와 비교하였다 두가지 형상의 RCS 모두 측정결과와 예측된 RCS 값이 일치하며 우수한 레이더 전자파 흡수 특성을 지닌 것을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.690-699
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• 2014

제트엔진변조(Jet Engine Modulation: JEM) 식별기법은 제트엔진의 주기적인 회전에 의해 변조되는 레이더 반사 신호로부터 제트엔진의 종류를 식별하는 기법이다. 본 논문에서는 JEM의 새로운 접근법으로서, 제트엔진의 특성을 추출하기 위한 자동화 알고리즘을 제안한다. 먼저 복소 신호의 경험적인 모드 분리법(Complex Empirical Mode Decomposition: CEMD)을 거친 JEM 신호의 자기상관도로부터 제트엔진의 회전 주기를 산출한다. 그 후 DM(Divisor-Multiplier) 규칙 및 'Scoring' 개념을 JEM 스펙트럼 해석에 도입하여 최종적인 날개개수를 추정한다. 시뮬레이션 및 측정 JEM 신호로의 적용 결과를 통해 제안된 알고리즘이 정확하고 자동적인 제트엔진 정보 추출에 효과적임을 입증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권12호
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• pp.1173-1180
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• 2013

2005년에 처음 소개된 HRRP-JEM(High Resolution Range Profile-Jet Engine Modulation) 영상은 항공기 표적에 탑재된 제트 엔진의 장착 위치를 추정함으로써 레이더 표적 인식을 수행한다. 본 논문에서는 복소 신호의 이심률을 기반으로 HRRP-JEM 영상에서 제트 엔진 위치를 추정하기 위한 새로운 접근법을 제시한다. 복소 신호의 이심률은 HRRP-JEM 영상을 구성하는 어떤 거리 성분(range bin)에서의 레이더 수신 신호에 미치는 JEM 성분의 기여도를 효과적으로 산출할 수 있다. 따라서 JEM 성분의 기여도가 가장 큰 거리 성분이 제트 엔진의 위치에 해당하며, 이를 짚어냄으로써 보다 정량적이고 신뢰성 있는 제트 엔진 위치 추정이 가능할 것으로 기대된다. 사실적인 항공기 모델의 시뮬레이션 결과를 통해 본 논문에서 제안한 개념의 유효성을 입증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권9호
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• pp.952-958
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• 2014

본 논문에서는 불완전한 radar-cross-section(RCS) 데이터로부터 inverse synthetic aperture radar(ISAR) 영상 복원과 동시에 표적의 회전각도를 추정하기 위한 compressive sensing(CS) 기반의 레이더 신호 모델을 적용한 parametric sparse 복원 알고리즘을 제안하고자 한다. Sparse 복원 알고리즘으로는 iteratively-reweighted-least-square(IRLS) 기법을 이용하여 각도 방향(cross-range)에서 모르는 처프 비율(chirp rate)의 처프 성분을 포함하는 레이더 신호 모델과 결합한다. 그리고, particle swarm optimization(PSO) 최적화 알고리즘을 이용하여 표적의 회전각도와 연관된 파라미터들을 추출한다. 따라서, RCS 데이터 샘플에 데이터 손실이 발생하더라도 본 논문의 IRLS 기반 parametric sparse 복원 알고리즘에 따라 효율적으로 ISAR 영상을 복원할 수 있고, 동시에 표적의 회전각도를 추정할 수 있다. 또한, 불완전한 RCS 데이터 샘플에 대하여 영상의 엔트로피 관점에서 본 논문에서 제안한 방법의 성능과 전통적인 보간법의 성능을 서로 비교 관찰한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.27-36
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• 2023

도파관(waveguide)은 전자기파를 원하는 방향으로 안내하는 전송선로로 의료기기, 레이더 시스템, 위성 통신 등 다양한 분야에 활용되고 있다. 이러한 도파관의 설계 및 최적화를 위해서는 전자기 수치해석(CEM: Computational Electromagnetics)이 필수적이다. 수치해석 기법의 하나인 유한요소법(FEM: Finite Element Method)은 도파관과 같은 닫힌 영역 내부의 전자기 문제를 해결하는데 효율적이며 이를 적용하기 위해서는 계산영역을 한정시키기 위한 경계조건이 필요하다. 본 논문에서는 계산영역 밖으로 나가는 전자파의 반사를 최소화하기 위한 흡수경계조건(ABC: Absorbing Boundary Condition)과 주 모드 뿐만 아니라 고차 모드까지 흡수할 수 있는 도파관 포트 경계조건(WPBC: Waveguide Port Boundary Condition)을 각각 적용하여 2/D 및 3/D 도파관 구조에 대한 전자기 시뮬레이션을 수행하였다. 이후, 대표적인 전자파 상용 소프트웨어인 HFSS와의 결과 비교를 통해 해석의 정확성을 검증하였으며, 시뮬레이션 결과를 통해 WPBC를 적용하면 ABC보다 더 작은 해석 영역으로 구조 해석이 가능하다는 것을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.471-476
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• 2003

The presence of voids under pavements or behind tunnel linings results in their deterioration. To detect these voids effectively by non-destructive tests, a method using radar was proposed. In this research, not only the detection of shape of voids, but also the location of reinforcing bars by radar image analysis is investigated. The experiments and image processing were conducted to detect voids and to locate reinforcing bars in or under concrete pavements (or tunnel linings) with reinforcing bars. From the results, the fundamental algorithm for tracing the reinforcing bars and voids, improving the horizontal resolution of the object image and detecting shape of objects, was verified.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.56-67
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• 2012

본 논문 연구에서는 고해상도 레이더 탐색기에 쓰이는 FMICW(Frequency Modulated Interrupted Continuous Wave) 또는 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 시스템의 비선형 특성에 의해서 발생되는 거리 해상도(range resolution) 성능 저하 현상을 보상하기 위하여, 하드웨어의 비선형 위상 오차 성분을 다양한 진폭, 위상을 가지는 사인함수와 랜덤 성분으로 모델링하고, 이를 추정할 수 있는 신호 처리 알고리즘을 새롭게 제안하였다. 이 방법은 알고 있는 거리에 위치한 두 개의 기준점 목표물(point target)로부터 각각 측정된 두 개의 IF 신호를 연립방정식화하여 희소 선형식(sparse linear equation)을 세우고, 최소 자승법(least squares) 관점에서 최적 해로서의 비선형 오차 성분을 추정하는 방법으로써 추정된 비선형 오차 성분은 비선형 오차 특성 보상을 위한 사전 왜곡(predistortion) 기법을 위해 사용될 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.576-584
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• 2014

본 논문에서는 포탄 형태의 표적을 식별하기 위해 레이더 단면적(radar cross section: RCS)을 이용하여 퍼지 구분기를 최적화하는 연구를 제시한다. 일반적인 포탄 형태의 표적들에 대한 RCS 데이터베이스를 일정 각도 간격으로 획득하기 위해 모멘트법(method of moments: MOM)을 이용한다. 상대적인 자세각들을 포탄들의 다양한 비행 시나리오로부터 추정하고, 그 각도들에 연관된 RCS 값들을 일정한 각도 간격으로 만들어진 RCS 데이터베이스로부터 보간한다. 그 보간된 RCS 값들로부터 최초 멤버쉽 함수들을 결정하고, particle swarm optimization(PSO)을 이용하여 퍼지 구분기의 멤버쉽 함수들을 식별 확률의 관점에서 최적화 한다.