• 전자공학회논문지
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• 제51권7호
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• pp.201-208
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• 2014

지뢰 탐지 시스템의 성능은 지뢰의 특징을 일관성 있게 추출하는 것에 달려 있다. 그러나 지뢰는 다양한 크기를 가지므로, 지뢰영역을 일관성 있게 표현하기 위한 적절한 윈도우의 크기를 선택하는 것이 중요하다. 기존의 시스템들은 고정된 크기의 윈도우로 특징을 추출하기 때문에, 일관성 있는 지뢰의 특징을 획득할 수 없다. 본 논문에서는 지뢰의 크기에 따라 윈도우를 선택하는 기법을 제안한다. 제안 기법은 시스템에서 획득된 응답신호를 통해 지뢰의 종류를 추정한 후, 이에 따른 윈도우 크기를 선택한다. 제안 기법의 성능을 검증하기 위하여 시뮬레이션 프로그램으로 다양한 토양과 지뢰에 대한 데이터를 생성하였다. 실험 결과 고정 크기의 윈도우를 이용한 시스템의 성능에 비해 제안한 기법을 이용한 시스템의 성능이 2%높은 탐지율을 가지는 것을 확인하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제8권4호
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• pp.270-279
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• 2005

일본 문부과학성의 연구 지원하에 지뢰 탐지를 위한 GPR 시스템 개발에 관한 연구를 수행하였다. 2005 년도까지 두 종류의 새로운 지뢰탈지 GPR 시스템 원형의 개발을 완성하였으며 이를 ALIS (Advanced Landmine Imaging System)와 SAR-GPR (Synthetic Aperture Radar-Ground Penetrating Radar)이라고 명명하였다. ALIS는 금속탐지기와 GPR을 결합한 새로운 형태의 휴대용 지뢰탐지 시스템이다. 센서의 위치를 실시간으로 추적하는 시스템을 장착하여 센서에 감지된 신호를 실시간으로 영상화할 수 있도록 하였으며, 센서 위치의 추적은 센서의 손잡이에 장착한 CCD 카메라만을 이용하여 가능하도록 고안하였다. 그리고 GPR과 금속탐지기 신호를 CCD 카메라에 포착된 영상에 중첩하여 동시에 영상화하도록 설계하였기 때문에 매설된 탐지 목적물을 용이하게 그리고 신뢰할 만한 수준으로 탐지하고 구별할 수 있다. 2004년 12월에 아프가니스탄에서 ALIS의 현장 검증 실험을 수행하였으며, 이를 통해 이 연구에서 개발한 시스템을 이용하여 매설된 대인지뢰를 탐지할 수 있을 뿐만 아니라 대인지뢰와 금속 파편의 구분 또한 가능함을 보였다. SAR-GPR은 이동 로보트에 장착한 지뢰탐지 시스템으로 GPR과 금속탐지기 센서로 구성된다. 다수의 송, 수신 안테나로 구성된 안테나 배열을 채택하여 개선된 신호처리 기법의 적용을 가능하며, 이를 통해 좀 더 나은 지하 영상의 획득이 가능하다. SAR-GPR에 합성개구 레이다 알고리듬을 채용함으로써 원하지 않는 클러터(clutter)신호를 억제하고 불균질도가 높은 매질 내부에 매설된 목적물을 영상화할 수 있다. SAR-GPR은 새로이 개발한 휴대용 벡터 네트워크 분석기를 이용한 스텝 주파수 레이다 시스템(stepped frequency radar system)으로 6 개의 Vivaldi 안테나와 3 개의 벡터 네트워크 분석기로 구성된다. SAR-GPR의 크기는 $30cm{\times}30cm{\times}30cm$, 중량은 17 kg 정도이며 소형 무인 차량의 로보트 팔에 장착된다. 이 시스템의 현장 적용 실험은 2005 년 3 월 일본에서 성공적으로 실시된 바 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.1412-1415
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• 2012

본 논문에서는 주파수 및 토양의 수분 함유량 변화에 따라 지뢰 탐지용 지표투과레이더의 수신신호를 분석하였다. 한국 표준 토양인 식양토를 기준으로 토양의 유전율, 도전율 및 전자파 감쇄 손실을 계산하였고, FDTD를 이용하여 다양한 주파수에 따른 지표투과레이더의 지뢰 탐지 영상을 생성하였다. 레이더의 표적 신호 대 클러터 신호 비(SCR) 및 수신 전력을 분석하였으며, 주파수 가변 채널 방식이 다양한 토양 조건에서 지뢰 탐지용 지표 투과레이더에 적합함을 보였다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권4호
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• pp.171-181
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• 2013

최근 금속을 포함하여 다양한 재질의 지뢰를 탐지할 수 있는 지면 투과 레이더 (Ground Penetrating Radar, GPR)가 지뢰 탐지 분야에서 주목 받고 있으며 지면 투과 레이더를 이용한 지뢰 탐지 기술이 활발하게 연구되고 있다. 본 논문에서는 1차원 지면 투과 레이더 배열을 이용하여 지뢰가 존재할 가능성이 높은 후보 지점을 검출하는 방법을 제안하였다. 제안 기법은 먼저 지면 투과 레이더에 수신되는 신호 세기의 비선형적 감쇠 특성을 반영하여, 지연 시간에 따른 지면 투과 레이더 응답 신호의 세기를 효과적으로 나타낼 수 있는 회귀 모델을 추정하였다. 이를 토대로 지면 투과 레이더 응답 신호를 분석해보면, 토양 신호들은 주로 회귀 모델의 근처에 밀집되어 있고, 지뢰일 가능성이 있는 후보 신호들은 회귀 모델로부터 멀리 떨어져서 분포하는 특성을 보인다. 이러한 사실을 기반으로, 지면 투과 레이더의 측정값과 회귀 모델의 예측 값에 대한 예측 오차를 계산하여 토양 신호로부터 지뢰일 가능성이 있는 후보 신호들을 분리하였다. 후보 신호에는 잡음과 표적 신호가 섞여 있으므로 표적 신호가 갖는 고유한 기하학적 특성을 이용하여 최종적으로 표적 신호를 검출하였다. 성능 검증을 위해 실내 환경에서 획득한 지면 투과 레이더 데이터를 이용하여 실험을 수행한 결과, 제안하는 전처리 기법의 지뢰 탐지율 대비 오경보율이 낮은 것을 확인할 수 있었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2014년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.588-595
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• 2014

In this paper, analysis of the vibration Characteristic for the Mine Detectable Test Platform is described. The test platform system is the multi-sensor mine detectable vehicle. This multi-sensor mine detectable unit is more efficient detection performance than other conventional methods. The test platform system has five subsystems, the UWB(Ultra Wide Band) sensor scanner, the MD(Metal Detector) sensor scanner, the neutron sensor scanner, and the detectable vehicle. We perform the vibration tests for the test platform and analyze the vibration characteristic, such as the max displacement, the max deformation and the max Von-Misses Stress.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제24권12호
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• pp.927-934
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• 2014

In this paper, analysis of the vibration characteristic for the mine detectable test platform is described. The test platform system is the multi-sensor mine detectable vehicle. This multi-sensor mine detectable unit is more efficient detection performance than other conventional methods. The test platform system has five subsystems, the UWB(ultra wide band) sensor scanner, the MD(metal detector) sensor scanner, the ND(neutron detector) sensor scanner, and the detectable vehicle. We perform the vibration tests for the test platform and analyze the vibration characteristic, such as the max displacement, the max deformation and the max Von-Misses stress.

• 국방과기술
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• 9호통권295호
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• pp.28-39
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• 2003

우리 나라는 남-북 대치하고 있는 특수한 상황 때문에 '대인지뢰 금지협약'에도 가입하고 있지 않고, 그 결과 우리 정부 당국자는 물론 과학계에서도 지뢰제거와 관련된 기술개발에 전혀 관심을 보이지 않고 있는 실정이다. 어느 때고 닥칠 수 있는 남-북 통일이 현실화되면, 그야말로 막대한 경비와 장시간이 소요되고 그로 인한 불가피한 인명피해는 물론 방대한 토지를 장시간 활용하지 못하는데서 오는 경제적인 손실 등으로 인해 통일한국을 건설하는 데 있어서 커다란 걸림돌이 될 가능성이 높다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제14권6호
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• pp.1002-1008
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• 2011

The mine-detection system, which is one of the various mission equipments for Ground Vehicle System, detects mine under the ground. The mine detection sensors comprised of Metal Detection(MD) sensor and Ground Penetration Radar(GPR) are attached on the end of the multi-DOF manipulator. The manipulator moves the sensor to sweep mine areas keeping the pre-determined distance between the sensor and ground to enhance mine detection performance. The detection system can be operated automatically, semi-automatically and manually. When the detection system is operated automatically, the sensor should avoid collisions with unexpected obstacles which may exist on the ground. Two types of ultra-sonic sensors were developed for the mine detection sensor system to keep the appropriate gap between sensor and the ground to avoid the obstacles. Also, mine place marking device was developed.

• 한국국방기술학회 논문지
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• 제5권4호
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• pp.16-21
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• 2023

세계적으로 지뢰의 수는 감소하는 추세이지만, 과거에 묻힌 지뢰로 인한 피해는 계속되고 있다. 이에따라 본 연구는 지뢰탐지 장비의 개선과 미래 군인 수의 감소 등으로 인해 발생할 수 있는 문제점, 제한사항에 대한 해결방안을 생각하였다. 현재 지뢰탐지기들에는 데이터 저장 기능이 탑재되어 있지 않아 연구 등을 위한 데이터 구축에 제한사항이 있다. 그리고 실제 환경에서 데이터 구축은 많은 시간과 인력이 들어가게된다. 그래서 본 연구에서는 gprMax 시뮬레이션을 활용하여 데이터를 생성하고, CNN 기반의 경량 모델인 MobileNet을 학습시켰고, 실제 데이터로 검증한 결과 97.35%의 높은 식별율을 볼 수 있었다. 그러므로 딥러닝, 시뮬레이션 등의 기술이 지리탐지 장비 등에 접목되는 가능성을 보고, 미래 발생할 수 있을 문제점을 어느정도 해소하고 우리군이 미래 과학기술군이 되기위한 무기체계 발전의 발판이 되길 기대한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.477-478
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• 2008