• 한국음향학회지
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• 제20권6호
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• pp.75-81
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• 2001

본 논문에서는 근거리 효과를 이용하여 음원의 위치를 추정하는 탐지 기법을 해양환경에 적용할 경우에 발생할 수 있는 위치추정 오차에 관하여 분석하였다. 삼각 (triangulation) 알고리듬과 파면곡률 (wavefront curvature) 알고리듬 등을 이용하는 근거리 탐지 기법은 음파가 2차원 평면 (방위, 거리)에서 전달된다고 가정한다. 그러나 해양환경은 2차원 평면이 아닌 3차원 공간 (방위, 거리, 수심)이므로 음파전달에 따른 오차가 발생할 수 있다. 3차원 공간을 가정한 경우에도 해양에서의 다중경로 음파전달을 고려하지 않았다면 역시 오차가 발생하게 될것이다. 근거리 탐지 기법의 위치추정 오차를 분석하기 위하여 다중경로 음파전달모델과 파면곡률을 이용한 초점 빔형성 (focused beamforming)기법을 이용하여 시뮬레이션하였다. 분석결과 수중음속구조, 해저면 수심, 해저면 경사와 음원의 거리 등에 따라 위치추정 오차가 달라짐을 볼 수 있었다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제13권2호
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• pp.195-224
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• 2023

This paper proposes a method for the acoustic imaging wherein the traditional requirement of the relative movement between the transmitter and target is overcome. This is facilitated through the beamforming acoustic array in the transmitter, in which the target is illuminated by the array at various azimuth and elevation angles without the physical movement of the acoustic array. The concept of beam steering of the acoustic array facilitates the formation of the beam at desired angular positions of azimuth and elevation angles. This paper substantiates that the combination of illumination of the target from different azimuth and elevation angles with respect to the transmitter (through the beam steering of beam forming acoustic array) and the beam steering at multiple frequencies (through SF) results in enhanced reconstruction of images of the target in the underwater scenario. This paper also demonstrates the possibility of reconstruction of the image of a target in underwater without invoking the traditional algorithms of Digital Image Processing (DIP). This paper comprehensively and succinctly presents all the empirical formulae required for modelling the acoustic medium and the target to facilitate the reader with a comprehensive summary document incorporating the various parameters of multi-disciplinary nature.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제49권2호
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• pp.130-136
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• 2012

본 논문에서는 등간격 선형 배열 센서에서 초점빔형성을 이용한 근접장 거리 추정 시에 방위각 오차의 영향을 극복하기 위하여, 거리 방향 탐색 시에 일정 범위 안의 방위각 오차를 보정하여 추정 성능을 향상시키는 기법을 제안하였다. 방위각 오차는 탐색 거리가 주어졌을 때 경사법을 기반으로 빔형성기 출력값이 최대가 되도록 보정하게 된다. 모의실험 결과를 통해, 제안된 기법이 주엽의 폭보다 작은 방위각 오차를 보정하여 거리 추정 오차를 방위각 오차가 없는 경우와 같은 수준으로 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제32권3호
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• pp.247-251
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• 2013

본 논문은 선형 선배열에서 Matrix Pencil(MP) 기법을 이용해 별도의 탐색과정 없이 근거리 음원의 방위를 추정하는 기법을 제안한다. 제안한 기법은 선형 선배열에서 근거리 음원이 가지는 대칭성을 이용하여 조향 벡터를 거리 독립적인 항으로 변화 시킨 후 MP 기법을 적용한다. 각 음원의 거리는 앞서 추정된 방위 정보를 이용하여 음원 수만큼의 1차원 MUSIC 기법을 적용하여 추정된다. 제안된 알고리즘은 시뮬레이션을 통해 성능 검증을 하였다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제18권1호
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• pp.82-88
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• 2014

A binary-coupled dipole approximation (BCDA) is described for designing metal nanoparticles with nonperiodic structures in one, two, and three dimensions. This method can be used to simulate the variation of near- and far-field properties through the interactions of metal nanoparticles. An advantage of this method is in its combination with the binary particle swarm optimization (BPSO) algorithm to find the best array of nanoparticles from all possible arrays. The BPSO algorithm has been used to design an array of plasmonic nanospheres to achieve maximum absorption, scattering, and extinction coefficient spectra. In BPSO, a swarm consists of a matrix with binary entries controlling the presence ('1') or the absence ('0') of nanospheres in the array. This approach is useful in optical applications such as solar cells, biosensors, and plasmonic nanoantennae, and optical cloaking.

• 한국음향학회지
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• 제14권5호
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• pp.11-19
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• 1995

본 논문에서는 불규칙한 노면이 설치된 섀시 동력계(chassis dynamometer)로 부터 가진된 타이어의 구조 진동 소음을 음장의 공간적 변환기법을 이용하여 측정하였다. 음장의 공간적 변환기법은 소음원으로 부터 원거리까지의 전파를 계산하는 기법이다. 즉, 한평면의 음향 측정으로 부터 측정 평면에서 멀리 떨어지거나 더 가까운 평면에서의 음장을 표현하는 변수들인 음압, 음향 인텐시티, 입자속도 등을 계산한다. 측정 평면에서 음원쪽으로 가까운 평면의 계산은 관접음장 홀로그래피를 적용하여 계산하고 먼 쪽은 헬름흘쓰 적분식을 적용한다 측정결과로 부터 타이어 구조 진동 소음의 방사형태와 소음원의 위치를 예측하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.207-218
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• 2013

대형 사력댐의 내진성능 평가에서 필히 요구되는 입력상수는 사력재료, 코아매질의 전단파 속도이다. 이를 표면파 시험으로 평가하기 위해서는 사력골재의 불연속, 매질의 비균질, 사면 경계면 등 표면파 시험결과의 신뢰도를 떨어뜨리는 조건을 극복해야 한다. 본 연구에서는 이러한 표면파시험의 한계를 극복하기 위하여 기존 빔형성기법의 원리를 응용한 SBF (Short-Array Beamforming) 기법을 제안하였다. SBF 기법은 3~9 m의 짧은 측선과 원거리 발진원을 이용함으로써, 빔형성기법 고유의 장점인 측정자료의 자동화분석뿐만 아니라 근접장 문제의 해결, 국부적 이상대의 발견 등의 기능을 가지도록 개발되었다. 본 연구에서는 이러한 SBF 기법과 IRF(Impulse-Response Filtration) 기법을 활용하여 대형 사력댐의 전단파속도를 신뢰성 있게 평가하는 방법을 정립하였다. 정립된 기법은 사력댐의 사력재료와 유사한 암버럭으로 매립 성토된 철도 노반에서 다운홀 시험, CapSASW (Common-Array-Profiling SASW) 시험과의 비교를 통하여 그 신뢰성과 실용성을 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권12호
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• pp.924-934
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• 2018

본 논문에서는 화포탐지 레이다에 사용되기 위해서 개발된 C-대역 평면형 능동위상배열 안테나의 설계 및 제작 그리고 측정 결과를 소개한다. 안테나는 3,000여 개의 반도체 송수신 채널과 복사소자를 삼각배열로 배치하고, DBF(digital beam forming)를 사용하여 수신빔을 형성하기 위한 14개 부배열(12개 주 채널, 2개 SLB 채널)을 구성하여 개발하였다. 개발된 평면형 능동위상 배열 안테나의 성능을 확인하기 위해 근접 전계 시험 시설을 이용하였으며, 송신 패턴 측정을 통해 송신 안테나이득, 부엽 레벨, 수신 패턴 측정을 통해 수신 안테나이득, 부엽레벨, 디지털빔 형성, 빔조향 범위, G/N을 확인하였다. 송신 수신 패턴 측정 결과, 개발 목표성능을 만족함을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.65-71
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• 2023

본 논문에서는 포토닉스 기반의 Ku-대역 FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave) 레이더 시스템에 적용할 전자식 빔 조향 배열 안테나 설계, 제작 및 검증 단계에 대해서 기술한다. 본 시스템은 송신부와 수신부가 따로 구성되어 있으며, 송수신부에 동일 안테나를 적용하였다. 설계된 안테나는 2×8 배열 구조를 가지며, Ku-대역에서 동작한다. 16개의 복사 소자 개별로 정재파비 측정 및 배열 복사 소자 간 커플링 영향성을 확인하였다. 또한, 송신 시 수신 안테나로 넘어가는 전력으로 인한 시스템 영향성을 최소화 하도록 송신 안테나, 수신 안테나 간의 분리도 특성을 최적화 하였으며 측정을 통해 확인하였다. 최종적으로 근접전계 챔버에서 16개 복사 소자 각각 빔 패턴 측정하여 데이터 확보 후 빔 합성을 통하여 2×8 배열 안테나의 빔폭, 부엽준위 및 빔 조향 특성을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제25권4호
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• pp.184-190
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• 2006

최근에 Lee 등은 1차원 수평배열 센서만을 사용하여 다중경로를 통해 들어오는 신호로부터 표적의 3차원 위치를 추정하였다. 그러나 이 기법에서 음속은 수심에 상관없이 일정하다고 가정하였기 때문에 음속이 수심에 따라 다양하게 변화하는 실제 해양환경에서는 그 추정 성능이 현저하게 저하된다. 따라서 본 논문에서는 비균일 음속 환경에 적합한 근거리 표적의 3차원 위치추정 기법을 제안한다. 제안한 기법에서는 선형의 음속구조를 가지는 근거리 다중경로 환경에서 음파전달 모델을 기반으로 한 위치추정함수를 구성하였으며 이로부터 표적의 방위각, 거리 및 깊이를 3차원 탐색을 통하여 추정하였다. 선형 음속구조 및 실제 환경과 유사한 비선형 음속구조를 적용하여 제안한 기법의 성능을 기존의 기법과 비교, 분석하였으며 기존의 기법에 비해 거리 추정 오차는 최대 100m, 깊이 추정 오차는 50m정도 감소됨을 확인하였다.