• Smart Structures and Systems
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• 제7권4호
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• pp.289-302
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• 2011

In marine clay deposits, naturally formed or artificially reclaimed, the evaluation and monitoring of the consolidation process has been a critical issue in civil engineering practices due to the time frame required for completing the consolidation process, which range from several days to several years. While complementing the conventional iconographic method suggested by Casagrande and recently developed in-situ techniques that measure the shear wave, this study suggests an alternative experimental procedure that can be used to evaluate the consolidation state of marine clay deposits using the shear wave velocity. A laboratory consolidation testing apparatus was implemented with bimorph-type piezoelectric bender elements to determine the effective stress-shear wave velocity (${\sigma}^{\prime}-V_s$) relationship with the marine clays of interest. The in-situ consolidation state was then evaluated by comparing the in-situ shear wave velocity data with the effective stress-shear wave velocity relationships obtained from laboratory experiments. The suggested methodology was applied and verified at three different sites in South Korea, i.e., a foreshore site in Incheon, a submarine deposit in Busan, and an estuary delta deposit in Busan. It is found that the shear wave-based experimental procedure presented in this paper can be effectively and reliably used to evaluate the consolidation state of marine clay deposits.

• Strategy21
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• 통권41호
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• pp.232-260
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• 2017

The purpose of this paper is to open a debate about what kind of deterrent strategy the ROK military should pursue in the era of NK's weapons of mass destruction and missile threats. I argue that the ROK military needs a comprehensive deterrent strategy that reflects the international security situations and trends and that builds on clear understanding of the basic concepts and how deterrence operates. The paper starts with surveying the basic knowledge of deterrence from the perspectives of both theory and practice. Then, it provides explanations on why deterrence against NK can be particularly difficult given the security environment in and around the Korean peninsula. For example, South Korea and North Korea hardly share 'common knowledge' that serves as a basic element for the operation of deterrence. Deterrence against North Korea involves complex situations in that both deterrence and compellence strategies may be relevant particularly to North Korea's WMD and missile threats. It also involves both immediate and general deterrence. Based on the discussion, I suggest several ideas that may serve as guidelines for establishing a deterrent strategy against NK. First, our threats for deterrence should be the ones that can be realized, particularly in terms of the international norms. In other words, they must be considered appropriate among other nations in the international community. Second, there should be separate plans for the different kinds of threats: one is conventional, local provocations and the other is WMD/missile related provocations. Third, we should pursue much closer cooperative relations with the U.S. military to enhance the effectiveness of immediate deterrence in the Korean peninsula. Fourth, the ROK military should aim to accomplish 'smart deterrence' maximizing the benefits of technological superiority. Fifth, the ROK military readiness and structure should be able to deny emerging North Korean military threats such as the submarine-launched ballistic missiles and intercontinental ballistic missiles. Lastly, in executing threats, we should consider that the current action influences credibility and reputation of the ROK, which in turn affect the decisions for future provocations. North Korea's WMD/missile threats may soon become critical strategic-level threats to South Korea. In retrospect, the first debate on building a missile defense system in South Korea dates back to the 1980s. Mostly the debate has centered on whether or not South Korea's system should be integrated into the U.S. missile defense system. In the meantime, North Korea has become a small nuclear power that can threaten the United States with the ballistic missiles capability. If North Korea completes the SLBM program and loads the missiles on a submarine with improved underwater operation capability, then, South Korea may have to face the reality of power politics demonstrated by Thucydides through the Athenians: "The strong do what they have the power to do, the weak accept what they have to accept."

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.419-427
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• 2020

잠수함과 같은 대형 복합무기체계는 일반적인 무기체계의 램(RAM: Reliability, Availability, Maintainability) 목표 값 설정 방법을 적용 및 검증하는 것은 제한적이다. 잠수함은 소나체계, 무장체계 등 다수의 무기체계로 구성되어 있어 운용형태종합 및 임무(OMS: Operational Mode Summary/MP: Mission Profile)의 다양성, 장비의 복잡성 등의 특성을 갖는 복합무기체계이기 때문이다. 따라서 기존 무기체계의 개발사례 즉, 램 목표 값 설정 사례를 분석하고, 사례에 대한 문제점 및 제한사항을 도출하여 잠수함의 램 목표 값 설정 및 검증을 위한 개선방안을 제시하였다. 또한 잠수함은 다른 무기체계와는 달리 전 세계지역을 운용환경으로 하며, 서로 다른 운용조건 및 정비조건을 가진다. 이런 이유로, 잠수함의 램 목표 값은 구성하는 모든 구성품이 아닌, 임무 필수장비와 임무 중요장비를 중심으로 설정하고 검증해야 한다. 이에 본 연구는 잠수함건조 국방획득사업 추진시 잠수함의 체계 및 장비의 물리적인 성능요구와 더불어, 요구되는 성능 램 목표 값 설정에 대하여 검증하는 방법을 잠수함의 특성을 고려한 현실성 있는 방안을 제시하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권1호
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• pp.187-192
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• 2015

수중음향통신 채널은 해수면의 시변동성, 해저지형, 음속 분포 및 송수신단 사이의 기하학적인 구조 등에 따라 매우 복잡한 형태의 채널 특성을 나타낸다. 특히, 바람과 해류에 의한 시변동성과 도플러 효과를 갖는다. 이러한 수중음향통신 환경에서 전송 효율을 높이기 위해서는 변화하는 채널의 상태를 파악하고 통신기법에 적용시켜야 한다. 이 논문에서는 채널 시변동 매개변수 가운데 도플러 주파수 추정을 위하여 모호 함수와 자기상관 기법을 적용한 프레임 재귀 변복조 방식을 제안하고, 모의실험과 실제 남해에서의 해상실험을 통해 성능을 확인하였다. 해상실험 결과 채널 부호화 기법을 적용하지 않은 경우, 기존의 방법에 비해 제안한 방법의 비트 오류율이 약 32% 향상되었다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제20권4호
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• pp.528-535
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• 2017

Fuel cells have been spotlighted in the world for being highly efficient and environmentally friendly. A hydrogen which is the fuel of fuel cell can be obtained from a number of sources. Hydrogen source for operating the polymer electrolyte membrane fuel cell(PEMFC) in the current underwater environment, such as a submarine and unmanned underwater vehicles are currently from the metal hydride cylinder. However, metal hydride has many limitations for using hydrogen carrier, such as large volume, long charging time, limited storage capacity. To solve these problems, we suggest diesel reformer for hydrogen supply source. Diesel fuel has many advantages, such as high hydrogen storage density, easy to transport and also well-infra structure. However, conventional diesel reforming system for PEMFC requires a large volume and complex CO removal system for lowering the CO level to less than 10 ppm. In addition, because the preferential oxidation(PROX) reaction is the strong exothermic reaction, cooling load is required. By changing this PROX reactor to hydrogen separation membrane, the problem from PROX reactor can be solved. This is because hydrogen separation membranes are small and permeable to pure hydrogen. In this study, we conducted the pressurized diesel reforming and water-gas shift reaction experiment for the hydrogen separation membrane application. Then, the hydrogen permeation experiments were performed using a Pd alloy membrane for the reformate gas.

• 한국음향학회지
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• 제41권2호
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• pp.192-198
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• 2022

DIrectional Frequency Analysis and Recording(DIFAR) 소노부이는 대잠전에 효과적인 무기체계로 하나의 무지향성 센서와 두 개의 지향성 센서로 구성된 3채널 빔형성을 통해 표적의 방향을 탐지한다. 하지만, 주변 소음의 영향으로 DIFAR소노부이의 특정방위(0°, 90°, 180°, 270°) 표적 탐지 성능이 저하되는 단점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 주변 소음을 추정하고 제거를 통해 DIFAR 소노부이의 표적 탐지 성능을 향상시키는 방법을 제안하였다. 주변 소음 추정을 위해 소나신호처리에서 널리 쓰이는 Order Truncate Average(OTA)기법을, 추정된 소음을 제거하기 위해 음성신호처리에서 널리 쓰이는 위너필터링 기법을 사용하였다. 제안한 방법을 평가하기 위해 표적 방위추정 결과의 평균 제곱 오차를 비교한 결과 신호대잡음비 0 dB이하에서 제안한 방법이 효과적임을 확인할 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제43권2호
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• pp.214-224
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• 2024

소노부이는 수중에서 음파를 활용하여 정보 수집을 수행하는 장치로, 엔진 소음이나 다양한 음향 특성을 감지하여 수중 표적을 정확하게 탐지하는 대잠전에 효과적인 탐지체계이다. 다중상태 시스템에서의 기존 소노부이 배치 방식은 고정된 패턴이나 휴리스틱 기반의 규칙에 의존하므로, 예측하기 힘든 수중 표적의 기동으로 인해 소노부이 투하 개수 및 작전 소요 시간 측면에서 효율적인 배치를 보장하지는 못한다. 본 논문에서는 기존 소노부이 배치 방식의 한계를 극복하기 위해, 수중 표적의 이동을 고려한 시뮬레이션 기반의 실험 환경에서 강화학습을 이용한 무인항공기의 소노부이 최적 배치를 제안한다. 제안한 방법은 Unity ML-Agents를 통해 Proximal Policy Optimization(PPO) 알고리즘을 이용하여 가상 작전환경과 실시간 상호작용하며 무인항공기를 학습한다. 소노부이 투하 개수 및 음원 및 수신기 간의 비용을 고려한 보상 함수를 설계하여 효과적인 학습이 가능하게 한다. 동일한 실험 환경에서 강화학습을 적용한 배치 방식과 기존 소노부이 배치 방식을 비교한 결과, 탐지 성공률, 투하된 소노부이 개수, 작전 소요 시간 측면에서 강화학습을 적용한 배치 방식이 가장 우수한 성능을 보였다.

• 해양안보
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• 제7권1호
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• pp.31-60
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• 2023

본 논문은 북한의 SLBM 탑재 신형 잠수함과 핵 무인 수중 공격정 '해일'에 효과적으로 대응하기 위해 자항 기뢰와 초공동 어뢰를 결합한 융복합 무기체계를 제안하고, 그 효과성을 분석하였다. 자항 기뢰와 초공동 어뢰의 융복합 무기체계는 자항 기뢰의 은밀 매복 및 탐지 능력과 초공동 어뢰의 초고속 주행 능력을 결합하여, 각 무기체계의 장점을 극대화하고 단점을 상호 보완한다. 이 무기체계의 효과성을 분석하기 위해 국방전력발전업무훈령의 소요제기서 작성 기준을 참고하여 수중 유도무기의 작전 운용에 요구되는 성능에 적합하게 분석 기준을 선정하고, 기존 무기체계 대비 효과성을 수중 방어 지속성, 전투력 운용 융통성, 생존성, 지휘/통제, 운영 비용 효율성, 기상 영향 요인 등 6가지 측면에서 분석하였다. 또한, 시나리오 구상을 통해 이 무기체계의 실용성을 입증하였다. 자항 기뢰와 초공동 어뢰의 융복합 무기체계가 현실화 된다면 미래의 수중환경에서 한국의 안보에 매우 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 자원환경지질
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• 제4권1호
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• pp.11-18
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• 1971

The geotectonics and geomorphic structure of Korea resulted from the Song-rim Disturbance and the Daebo orogenic movements. Afterward this mountainous peninsula underwent several geological changes on a small scale, and it was also claimed that the steady rising of the elevated peneplain of the eastern coast and the submerging of the southwestern coastal area are largely due to the tilted block movement. These views have been generally accepted good in several ways, but they are limited in range or lacking in theoretical integration. The present writer investigated the geology of the Mt. Chi-ri-san and the Honam coal mining area for a geological map in 1965, respectively. The results of these studies convinced the present writer that the conventional views, which were based upon a theory of lateral pressure should be reconsidered in many respects, and more recent studies made it clear that the morphological development in the southwestern area can be better explained by the orogenic movement and rock control. The measurement of submerging speed of the western coastal area (Pak. Y. A., 1969) and a new account on the geology and tectonics of the Mid-central region of South Korea (Kim O.J., 1970) act as an encouragement to a new explanation. The present writer's researches on the extreme southwestern portion of the peninsula show that the steady submerging of this area cannot be attributed to a simple downthrown block phenomenon caused by block movement. It is no more than the result of the differential movement of uplifting in the eastern and western coastal areas and the rising of sea-level in the post-glacial period. This phenomenon could be easily explained by the comparison of the rate of rise in sea-level and amount of heat flow between Korea and other areas in the world. The existance of the erosional planes in the Sobaik-San ranges also provide an evidence of an upheaval in the western coast area. Though the Sobaik-San ranges largely follow the direction of the Sinian system. They consist of the numerous branches, whose trends run more or less differently from their main trend because of the disharmonic folding, are converged into Mt. Sobaik-San and Chupungryung. The undulation of the land is not wholely caused by orogenic movements, where as the present writer confirmed that the diversity of morphological development is the direct reflection of geological conditions such as rocks and processes which constitute the basic elements of geomorphic structure. An east-west directed mountain range which could be named as Hansan mountain range, was claimed to be oriented by the joint control. The geological conditions such as a special erosion and weathering of agglomerate and breccia tuff usually produce pot-hole like submarine features which cause the whirling phenomenon at the southwestern coast channel.

• 한국음향학회지
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• 제27권3호
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• pp.140-148
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• 2008

본 연구에서는 물리광학법 (physical optics)과 푸리에 변환 (Fourier transform)을 바탕으로 잠수함과 같이 크고 형상이 복잡한 수중표적의 시간영역 음파 후방산란 신호를 모의하기 위한 수치해석방법을 구현하였다. 키르코프-헬름홀쯔 적분식 (Kirchhoff-Helmholtz integral equation)에 키르코프 근사이론 (Kirchhoff approximation)을 적용하여 유도한 물리광학법을 바탕으로 수중표적의 후방산란 음파에 대한 주파수 응답을 계산하였으며, 시간영역 신호모의를 위해 구해진 주파수응답에 고속 역푸리에 변환 (inverse fast Fourier transform)을 취하였다. 입사 음파의 직접조사 면적을 산정하기 위한 적응 삼각형 빔 방법과 다중반사 효과를 고려하기 위한 가상면 개념을 도입하였다. 평면 음파가 정사각형 평판에 수직으로 입사하는 경우에 대한 수치해석 결과를 시간영역 물리광학법에 근거한 해석해와 비교하여 본 연구에서 구현한 수치해석방법의 정확성을 검증하였으며, 반구형 원통모델에 대한 수치모의 결과를 측정결과와 비교하여 본 연구방법이 거울반사 (specular reflection) 효과가 우세한 경우에 유효한 해를 제공할 수 있으나 작은 표적에 대해서는 오차를 줄 수 있음을 확인하였다. 또한, 이상화된 잠수함 모델에 대한 수치해석을 통해 실제 수중표적에 대한 시간영역 후방산란 해석으로의 적용 가능성을 확인하였다.