• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제24권1E호
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• pp.21-27
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• 2005

Environmental mismatch has been one of important issues discussed in matched field processing for underwater source detection problem. To overcome this mismatch many algorithms professing robustness have been suggested. Feature extraction method (FEM) [Seong and Byun, IEEE Journal of Oceanic Engineering, 27(3), 642-652 (2002)] is one of robust matched field processing algorithms, which is based on the eigenvector estimation. Excluding eigenvectors of replica covariance matrix corresponding to large eigenvalues and forming an incoherent subspace of the replica field, the processor is formulated similarly to MUSIC algorithm. In this paper, by using the ocean experimental data, processing results of FEM and MVDR with white noise constraint (WNC) are presented for two levels of multi-tone source. Analysis of eigen-space of CSDM and FEM performance are also presented.

• 한국음향학회지
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• 제17권3호
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• pp.3-9
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• 1998

해수중 주위잡음에 미치는 음속구조의 영향을 조사하기 위하여 다양한 수직 음속분 포를 가지는 경우에 대한 음파전달 모델의 결과를 논의하였다. 그리고 해수중 주위잡음의 실측자료를 이러한 모델결과와 비교하여 고찰하였다. 특히 표층 도파관(surface waveguide) 이 형성되는 조건에 대하여 조사하였다. 주위잡음의 실측자료와 모델결과를 비교한 결과, 표 층 도파관은 수심의 증가에 따라 음속이 증가하는 양의 음속 기울기를 가질 때 뿐만 아니라 음속이 어느 수심에서 급격히 감소하여 상하 두 층의 음속 균일층이 존재하는 환경에서도 잘 형성되고 있었다. 특히, 표층 도파관내의 주위잡음 레벨은 도파관 이심의 주위잡음 레벨 보다 높게 나타나고 있음을 실험적으로 확인할 수 있었다. 그리고 이러한 결과는 음파전달 모델에 의한 수치계산 결과로부터도 입증할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권4호
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• pp.395-403
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• 2016

본 논문은 이기종 네트워크(heterogeneous networks: HetNet)를 위한 다중 셀 검출 방안을 제안한다. 이기종 네트워크에서 여러 셀을 동시에 검출 시 모든 셀로부터의 채널 정보를 획득하는 것은 어렵기 때문에 채널 정보를 필요로 하지 않는 비동기(non-coherent) 검출 방식이 선호된다. 본 논문에서는 가중치 벡터를 사용하는 비동기 기반 단일 셀 검출 기법을 제안하고, 이를 이용한 순차적 간섭 제거 기반 다중 셀 방안을 고안한다. 셀 검출 능력 향상을 위해 가중치 벡터는 무선 채널이 갖는 일반적 성질을 반영하여 설계되었다. 또한 제안된 단일 셀 검출 방안의 성능이 각 채널 환경별 최적 가중치 벡터 근처에서 둔감하게 변하는 성질을 바탕으로 다양한 채널 환경 및 신호 대 잡음비 영역에서 최적 성능에 근접한 universal 가중치 벡터도 제안되었다. 모의실험 결과 제안된 다중 셀 검출 방안은 향상된 단일 셀 검출 능력을 통해 기존 방식 대비 좀 더 정확히 셀을 검출할 수 있고, 검출된 셀로부터의 신호를 수신 신호에서 제거함으로써 나머지 셀을 효과적으로 검출할 수 있음을 확인하였다.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제5권3호
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• pp.219-228
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• 2002

Based on the five-year (October 1992 through September 1997) Topex/Poseidon altimeter measurements, we describe the statistical characteristics of the eddy variability in the East Sea in terms of sea surface height anomaly, slope variability, and eddy kinetic energy (EKE). The sea surface height anomalies in the East Sea are produced with standard corrections from Topex/Poseidon measurements. In order to eliminate the high frequency noise in the sea surface height anomaly data, the alongtrack height anomaly data was filtered by about 40 km low-pass Lanczos filter based on Strub et al. (1997) and Kelly et a1. (1998). We find that there exists a distinct spatial contrast of high eddy variability in the south and low eddy energy in the north, bordering the Polar Front. In the northwestern area $(north\;of\;39^{\circ}N\;and\;west\;of\;133^{\circ}E)$ from the Polar Front where the eddies frequently appear, the EKE is also considerabel. The high kinetic energy in the southern East Sea reveals a close connection with the paths of the Tsushima Warm Current, suggesting that the high variability in the south is mainly generated by the baroclinic instability process of the Tsushima Warm Current. This finding is supported by other studies (Fu and Zlontnicki, 1989; Stammer, 1997) wh.ch have shown the strong eddy energy coupled in the major current system. The monthly variation of the EKE in both areas of high and low eddy variability shows a strong seasonality of a high eddy kinetic energy from October to February and a relatively low one from March to September. The sequential pattern of wind stress curl shows resemblance with those of monthly and seasonal EKE and the two sequences have a correlation of 0.82 and 0.67, respectively, providing an evidence that wind stress curl can be the possible forcing for the monthly and seasonal variation of the EKE in the East Sea. The seasonality of the EKE also seems to correlate with the seasonality of the Tsushima Warm Current. There also exists the large spatial and interannual variabilities in the EKE.

• 한국연안방재학회지
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• 제4권4호
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• pp.189-196
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• 2017

Ocean Research Stations (ORSs) is the ocean platform type observation towers and measured oceanic, atmospheric and environmental data. These station located on the offshore area far from the coast, so they can produce the data without land effect. This study focused to improve the wave data quality of ORS station. The wave observations at ORSs are used by the C-band (5.8 GHz, 5.17 cm) MIROS Wave and Current Radar (MWR). MWR is convenient to maintenance and produce reliability wave data under bad weather conditions. MWR measured significant wave height, peak wave period, peak wave direction and 2D wave spectrum, so it's can provide wave information for researchers and engineers. In order to improve the reliability of MWR wave data, Datawell Waverider Buoy was installed near the one ORS (Socheoncho station) during 7 months and validate the wave data of MWR. This study found that the wave radar tend to be overestimate the low wave height under wind condition. Firstly, this study carried out the wave Quality Control (QC) using wind data, however the quality of wave data was limited. So, this study applied the four filters (Correlation Check, Direction Filter, Reduce White Noise and Phillips Check) of MWR operating software and find that the filters effectively improve the wave data quality. After applying 3 effective filters in combination, the RMSE of significant wave height decreased from 0.81m to 0.23m, by 0.58m and Correlation increased from 0.66 to 0.96, by 0.32, so the reliability of MWR significant wave height was significantly improved.

• 한국해안해양공학회지
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• 제9권3호
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• pp.115-124
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• 1997

동일지점에 투하한 여러개 표류부표 사이의 이격거리 관측방법을 사용하여 한국 연안 여러곳에서 와동확산의 분산을 측정하고 ‘확산계수’를 산정하였다. 시간이 경과함에 따라 와동확산의 분산은 ｔ$^{m}$ 에 비례하여 증가 하였는데, 여기서 시간지수승 m은 1.5와 3.5범위의 비정수 값으로 나타났다. 실측된 분산의 시간지수승 관계는 와동확산계수를 상수로 두는 확산모델링 방법에서는 재현되지 않는다. 본 논문에서는 프랙탈 이론을 도입하여 와동확산에 에 따른 분산의 지수승 관계를 시뮬레이트하였다. 본 논문의 프랙탈 확산모델에서는 가우스소음 대신에 프랙탈 가우스소음(fGn)을 와동확산에 따른 임의행보 과정에 적용하였다. 이 모델에서 프랙탈 브라운운동(fBm)으로 표현되는 와동확산의 분산은 시간 ｔ에 대하여 ｔ$^{2H}$와 같이 나타났는데, 여기서 H는 허스트 지수(Hurst exponent)이다. 본 논문의 프랙탈 확산모델은 시간지수승이 1과 2범위인 와동확산 분산을 잘 재현하였지만, 시간지수승이 2가 넘는 경우는 재현되지 않는다. 시간지수승이 2이상인 경우는 평균류의 유속전단(velocity shear)에 기인한다.다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권6_2호
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• pp.1179-1192
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• 2018

이 연구는 남빙양(Southern Ocean)에서 나타나는 주된 전선(Front)들 중에 남극 극 전선(Antarctic Polar Front; PF)을 탐지하기 위하여 위성 기반 해수면 온도(sea surface temperature)와 해수면 고도(sea surface height) 자료를 복합적으로 사용하였다. 정확한 PF 탐지를 위하여 일별 SST와 SSH 자료를 각각 기반으로 하여 베이지안 결정 이론(Bayesian decision theory)을 적용하였으며, 이를 근거로 전선/비전선의 신호를 격자 별로 분류하였다. 이후, 시공간적인 합성을 통하여 일차적인 노이즈(noise) 제거 및 지리학적 연결성을 보완하였다. 그러나 이들 과정을 수행하고도 여전히 잔존하는 일부 노이즈를 제거하기 위하여 해빙 및 연안 마스킹(masking)을 수행하였다. 또한 모폴로지 연산(morphology operation)을 통하여 지류 성분을 최대한으로 배제하고 주된 전선 성분만을 추출하였다. 최종적으로 선택된 전선 격자 들에서 PF의 특징을 나타낼 수 있도록 가장 최남단의 전선만을 선택하여 평활 스플라인(smoothing spline) 최적화 방식을 통해 선 형태의 월별 PF를 산출하였다. 산출된 PF는 기존의 연구에서 제시한 PF의 위치와 상당히 유사한 것으로 나타났으며, 특히 바닥 지형에 따라 상당 부분 결정되는 PF의 변화를 잘 모사하는 것으로 보인다. 로스해 주변(${\sim}180^{\circ}W$)과 호주 이남의 해역($120^{\circ}E-140^{\circ}E$)은 PF의 위치에 대한 계절적 변동이 높게 나타나며, 그러한 변동이 기존에 제시된 결과와 상당히 유사한 경향을 지닌다. 그러므로 이 연구에서 산출된 PF의 위치에 대한 탐지 결과가 향후 장기적 관점에서 수행될 연구에 사용될 수 있는 가치를 지닐 것으로 기대한다.

• Ocean and Polar Research
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• 제42권3호
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• pp.195-210
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• 2020

The observed time series from the Korea Ocean Research Stations (KORS) in the Yellow and East China Seas (YECS) have various sources of noise, including bio-fouling on the underwater sensors, intermittent depletion of power, cable leakage, and interference between the sensors' signals. Besides these technical issues, intricate waves associated with background tidal currents tend to result in substantial oscillations in oceanic time series. Such technical and environmental issues require a regionally optimized automatic quality control (QC) procedure. Before the achievement of this ultimate goal, we examined the approach of the Ocean Observatories Initiative (OOI)'s standard QC to investigate whether this procedure is pertinent to the KORS. The OOI QC consists of three categorized tests of global/local range of data, temporal variation including spike and gradient, and sensor-related issues associated with its stuck and drift. These OOI QC algorithms have been applied to the water temperature time series from the Ieodo station, one of the KORS. Obvious outliers are flagged successfully by the global/local range checks and the spike check. Both stuck and drift checks barely detected sensor-related errors, owing to frequent sensor cleaning and maintenance. The gradient check, however, fails to flag the remained outliers that tend to stick together closely, as well as often tend to mark probably good data as wrong data, especially data characterized by considerable fluctuations near the thermocline. These results suggest that the gradient check might not be relevant to observations involving considerable natural fluctuations as well as technical issues. Our study highlights the necessity of a new algorithm such as a standard deviation-based outlier check using multiple moving windows to replace the gradient check and an additional algorithm of an inter-consistency check with a related variable to build a standard QC procedure for the KORS.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권6_3호
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• pp.1383-1398
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• 2018

해상풍은 복잡한 해양 현상을 이해하는 데 가장 기초 요소 중 하나이다. 1990년대 초부터 산란계를 활용하여 전세계 바람장 자료를 생산해왔지만, 낮은 해상도로 인해 해양 연구에 제한적으로 사용되었다. Synthetic Aperture Radar(SAR)는 이러한 한계점을 보완하여 고해상도의 바람장 자료 생산이 가능하다. KOMPSAT-5는 한반도 최초의 X-band SAR 탑재 인공위성으로 고해상도 해상풍 산출이 가능하다. 본 연구는 KOMPSAT-5 후방산란계수 자료를 활용하여 산출한 해상풍의 검증 결과를 최초로 제시하였다. 18장의 KOMPSAT-5 ES 모드 자료를 수집하여 해양 부이와의 일치점 데이터베이스를 생산하였다. 정확한 해상풍 산출을 위해 육지 화소, 스페클 잡음, 선박 화소를 제거하는 전처리 과정을 거쳤고, 해양 부이 실측 자료에 Liu-Katsaros-Businger (LKB) 모델을 통해 10-m 중성 바람으로 변환하여 기준 자료로 활용하였다. XMOD2를 활용하여 산출한 해상풍은 후방산란계수 산출식에 따라 $2.41-2.74m\;s^{-1}$의 평균 제곱근 오차를 보였다. 분석 결과 KOMPSAT-5 후방산란계수 자료를 활용하여 해상풍을 산출하는 경우, 대기 중력파, 파랑, 내부파를 포함한 해양 기상 환경과 레인지 모호성(range ambiguity), 입사각의 이산적 불연속적 분포를 포함한 영상 품질에 의한 잠재적 오차 요인이 존재함을 규명하였다.