음장의 공간 음향적인 특성에 영향을 받은 음성신호를 원래 신호로 복원하기 위해서 본 논문에서는 MPSV (Minimum Phase Space Volume) 방법 을 도입한다 MPSV 방법 은 신호를 복원하기 위해 원래 신호의 어떠한 사전 정보나 가정을 필요로 하지 않고 그 신호의 비선형적인 동적 특이성만을 이용하는 블라인드 디콘볼루션 (Blind deconvolution) 방법이다. 또한, 이 방법을 이용하여 원래 신호를 복원하는 동시에 음장의 충격응답과 같은 시스템 특성까지도 유추가 가능하다.
능동소나에서 표적에 의해 산란된 표적신호를 합성하기 위해서는 반사점(Highlight, 이하 HL)에서의 산란현상의 이해가 선행되어야 한다. 본 논문에서는 음향수조실험에서 얻어진 자료를 분석하여 표적신호를 특징지우고, HL 모델의 기본 가정의 타당성을 검토한다. 수조실험결과는 산란신호가 시간영역에서 신장되고, 도플러효과가 나타나며, 표적의 내부 구조형상이 표적산한신호에 직접반사 이상의 영향을 미침을 보여준다. 이는 표적산란 신호의 합성에 있어서 사용되는 충격응답 또는 그린 함수(Green's function)가 단순한 델타함수가 아닌 필터역할을 하도록 시뮬레이션해야 함을 보여 준다.
복합재 보강판에 영구히 부착된 배열 압전 능동 센서를 사용하여 저속 충격 손상을 탐지하였다. 압전 능동센서를 사용하여 구조에 램파를 전파시키기 위한 다양한 진단신호를 생성하였으며, 손상으로 인한 구조 진동의 특성 변화를 탐지하기 위하여 그 응답을 측정하였다. 이 신호 변화 특징을 한 개의 손상 지수로 표현하기 위하여 3가지 알고리즘-ADI(Active Damage Interrogation), TD RMS (Time Domain Root Mean Square), STFT(Short Time Fourier Transform) -이 검토되었다. 손상 탐지시험을 수행하여, 사용한 기법과 진단신호로 저속 충격으로 인한 두 개의 층간분리를 탐지하였으며, 그 위치를 추정하였다.
본 논문에서는 실내음향을 측정하기 위해 사용되는 음향 측정 신호인 blank pistol, maximum length sequence, sine sweep 을 이용한 충격응답 특성을 분석한다. 각 충격응답의 실내음향 인자들을 먼저 비교 분석하고 sine sweep 속도에 따른 충격응답 특성을 분석하여 최적의 실내음향 인자를 찾기 위한 sine sweep 속도를 결정한다.
본 논문에서는 충격성 잡음 환경에서 직교 주파수분할다중화 시스템의 성능에 대하여 분석한다. 여기서는 충격성 잡음 완화알고리즘 가운데 윈도우 비선형성 방법이 적용된 직교 주파수분할다중화 시스템의 오류 성능이 과표본화율과 윈도우 크기에 의존적임을 모의실험을 통하여 확인한다. 그리고 과표본화율과 윈도우 크기의 변화에 따라 표본화된 신호의 진폭을 제어하는 문턱치의 적절한 영역을 제시한다. 그 결과, 이전의 연구에서 보고된 인자 조합보다 직교 주파수분할다중화 시스템의 심볼 오류 성능 면에서 더욱 우수한 성능을 가지는 인자 조합을 제시한다.
원자력발전소의 금속파편감시계통(LPMS : Loose Parts Monitoring System)은 원자로냉각재계통 내부에 존재할 수 있는 금속 이물질과 구조물 이완부에 의한 충격신호를 조기에 검출하여 원자로 구조물 및 핵연료 손상, 제어봉 구동장애 등을 미연에 방지하여 발전소 안전운전을 담당하는 중요 감시설비이다. LPMS는 금속 이물질이나 구조물 이완부에 의한 충격신호를 검출하기 위해 충격파에 민감한 가속도계를 원자로냉각재계통 중 금속파편이 자연적으로 모일 수 있는 각 구역의 표면에 최소 2개 이상 설치되어 있다. 원전은 규제요건에 따라 설비의 건전성 확인을 위해 24시간, 7일, 31일, 91일 마다 각 1회의 설비 건전성 시험을 수행하며, 계획예방정비기간 중에는 가속도계 주변에서 강구나 스프링 타격기를 이용한 충격시험을 통해 설비 전체의 건전성을 확인하고 있다. 설비 건전성 확인을 위해 경상운전 중에 수행하는 설비 건전성 시험에는 설비 특성상 가속도계 및 전치증폭기의 건전성을 확인할 수 없다. 따라서 본 논문에서는 경상운전 중 가속도계와 전치증폭기의 건전성을 확인할 수 있는 기법을 제시하고자 한다.
본 논문에서는 복합재 적층판의 고속충격 관통에너지를 예측하는 방법 중 하나인 정적압입 관통 실험을 수행하였다. 정적압입 관통 에너지를 정확히 분석하기 위해서 세 가지 방법을 이용하였다. 첫 번째로 AE 센서 신호 변화를 이용해서 압입 관통 지점을 판단하고 관통 에너지를 구하는 방법, 두 번째는 관통된 시편에 다시 관통실험을 수행하여 두 에너지 차를 이용해서 구하는 방법, 세 번째는 재수행한 관통실험의 하중-변위 그래프에서 최대하중지점을 압입 관통 지점으로 판단하고 에너지를 구하는 방법이다. 위 방법들에 의한 관통에너지 예측 결과를 제시하였고 고속충격 실험 결과와 비교하여 타당성을 검증하였다.
본 논문에서는 수신된 신호 표본의 실제 간 대신 신호 표본의 부호와 (sign) 순위를 (rank) 사용하기에, 비정규 충격성 잡음 (non-Gaussian impulsive noise) 분산의 (dispersion) 정보를 필요로 하지 않는 새로운 부호 획득을 위한 검파기를 제안하였다. 제안한 검파기의 평균 부호 획득 성능을 $^{[1]}$의 검파기와 비교하였다. 모의실험을 통해 제안한 기법의 성능을 살펴보면, 비정규 충격성 잡음 분산의 편차에도 (deviation) 강인한 성능을 지니며, 비정규 충격성 잡음의 정확한 분산 정보를 이용한 $^{[1]}$의 기법과 대등한 성능을 지니고 있음을 알 수 있다.
본 논문에서 개발한 시스템은 원자력 발전소의 금속파편감시계통(Loose parts monitoring system, LPMS)에서 충격신호의 탐지를 위해 사용되는 하드웨어와 관련이 있는 트리거 판단을 위한 보드이다. LPMS는 원자로 내부에서 발생하는 금속 파편이나 이물질의 존재 여부와 위치를 정확히 찾아내 원자력 발전소의 불필요한 가동중단이나 예기치 않은 안전 사고를 예방 할 수 있는 시스템이다. 본 논문에서 개발한 DAM(Data acquisition module)보드는 LPMS의 하드웨어 중에서 입력된 신호를 디지털로 변환하여 충격신호의 트리거 여부를 판단하는 기능을 한다. DAM은 디지털 필터와 트리거 판단을 위한 알고리즘이 DSP에서 실시간으로 처리되어 DMS의 기능을 업그레이드 하였다. 개발된 시스템은 기존 외국 장비에 비하여 하드웨어 성능이 대폭 향상되었으며 하드웨어의 완전 국산화 개발이라는 특징이 있다.
매설되어 있는 배관에 위험성을 초래하는 요소중 하나는 굴삭기와 천공기 같은 타공사에 의한 것이다. 타공사에 의한 피해는 다른 원인에 의한 것보다 사고발생시 막대한 인명피해를 초래하기 때문에 안전관리가 매우 필요하다. 따라서 본 연구에서는 타공사를 조기에 감시하기 위해서 진동센서를 이용하여 타공사와 같은 충격신호를 감지할 수 있는 지와 얼마만큼 떨어진 거리까지 전파할 수 있는지에 대하여 한국가스공사 배관에 적용하여 실험하였다. 그리고 감지된 신호의 충격위치를 알아보기 위하여 모의배관내에서의 실험을 수행하였다. 그 결과 가까운 거리에서 감지된 충격신호는 주된 신호가 고주파수 대역이며, 거리가 멀어질수록 고주파수 대역의 성분들은 소멸되어지고 저주파수 대역만이 남아 있게 된다. 또한 5.3km 떨어진 공급관리소에서의 실험을 통하여 40kg의 물체가 l0cm, 5cm의 높이에서 자유낙하 하였을 때 진동센서(가속도계)를 통하여 감지 가능함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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