• Steel and Composite Structures
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• 제17권5호
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• pp.561-572
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• 2014

In this paper, we present the scattering characteristics of infinite and finite array using method of moment (MoM) with Floquet harmonics and asymptotic waveform evaluation (AWE) technique. First, infinite cylindrical dipole array is analyzed using the MoM with entire domain basis function and cylindrical Floquet harmonics. To provide the validity of results, we fabricated the cylindrical dipole array and measured the transmission characteristics. The results show good agreements. Second, we analyzed the scattering characteristics of finite array. A large simulation time is needed to obtain the scattering characteristics of finite array over wide frequency range because Floquet harmonics can't be applied. So, we used the MoM with AWE technique using Taylor series and Pade approximation to overcome the shortcomings of conventional MoM. We calculated the radar cross section (RCS) as scattering characteristics using the proposed method in this paper and the conventional MoM for finite planar slot array, finite spherical slot array, and finite cylindrical dipole array, respectively. The compared results agree well and show that the proposed method in this paper is good for electromagnetic analysis of finite FSS.

• 대한조선학회논문집
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• 제42권2호
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• pp.159-164
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• 2005

Monostatic RCS analysis of complex structures has been done with a combined method of physical and geometric optics, commonly applied to high frequency electromagnetic backscattering problems. In the analysis, the complex structure is modeled as a number of flat surfaces and the RCS of whole structure is calculated by summing RCS of each surface, which can be obtained from an analytical solution of flat surface phase integral derived from physical optics. The reflected and hidden surfaces are searched by an object precision method based on adaptive triangular beam method, which can take account for effects of multiple reflections and polarizations of electromagnetic wave. The validity of the presented RCS analysis method has been verified by comparing with exact solutions and measured data for various structures.

• 지질공학
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• 제25권3호
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• pp.349-356
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• 2015

물리탐사의 대표적인 한계는 위아래 지층의 물성이 크게 차이나지 않을 경우 취득 신호가 작다는 점이다. 이 경우에는 서로 다른 물성에 기인하는 여러 가지 탐사들을 수행하고 그 결과들을 복합적으로 해석하여 그 효율성을 높인다. 레이더 및 고분해능 탄성파반사법 탐사는 천부 지질구조 및 매설 구조물을 신속하고 정확하게 찾아낼 수 있는 방법으로서 각각 유전율 경계면과 속도 경계면을 찾아내는데 효과적이다. 특히 이 연구에서는 전기적인 성질에 크게 반응하는 레이더 이벤트와 탄성적인 성질에 기인하는 탄성파 이벤트를 단일 단면도에 통합적으로 재건하는 기법을 모델링자료를 통해 구축하고 이를 바탕으로 청주 화강암부지의 얕은(3 m) 깊이의 지하수면, 그 하부의 풍화암, 연암 경계면을 효과적으로 파악하였다. 지반 강성에 중요한 인자인 밀림 탄성률(강성률)을 평가하기 위해 검층 자료를 통해 얻은 S파 속도를 여러 채널 S파 분석(MASW)과 공중점 교차상관 기법(CMPCC)에서 나온 값과 비교한 결과, 일반적인 MASW보다 이상대의 정확한 지점과 높은 S/N을 목적으로 고안된 CMPCC을 통해 얻은 속도가 실제 검층 자료에 보다 접근하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.327-335
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• 2011

본 논문에서는 X-밴드 대역의 SAR(Synthetic Aperture Radar) 영상 분석을 위해 RCS 조절이 가능한 자체 설계/제작된 능동 전파반사기의 RCS 분석 연구 결과를 선보인다. 다양한 SAR 영상 보정 및 분석 연구를 위해 사용되는 능동 전파반사기의 RCS 크기를 실험실 내 측정(lab-test)과 실제 위성 SAR(COSMO-SkyMed) 영상을 통해 비교 분석하여, 정확히 조절 및 예측 가능한 능동 전파반사기의 RCS 특성을 비교 분석하였다. 설계/제작된 능동 전파반사기의 최대 RCS는 약 60 dBsm이며, 실제 실험 환경을 고려해 최대 RCS와 이보다 20 dB 낮은 RCS의 변화된 특성을 STCT(Single Target Calibration Technique) 보정 기법과 2차원 목표물 스캔닝 측정법(2D Target Scanning Technique)을 이용해 능동반사기의 RCS를 측정하였다. 또한, 실제 위성 SAR 영상으로부터 전력적분기법(power-spill integration technique)을 통해 전파반사기의 RCS를 추출하여 측정값과 비교 분석하였다. 능동 전파반사기의 측정 RCS는 59.7 dBsm과 40.2 dBsm이었으며, SAR 영상 내 추출 RCS는 57.3 dBsm과 39.2 dBsm이었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권7호
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• pp.711-719
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• 2011

본 논문에서는 L-밴드 대역 레이더 후방 산란 측정용 도파관 직교 모드 변환기(orthomode transducer)의 소형화에 대한 설계 및 성능 분석 결과를 제시한다. 도파관 직교 모드 변환기는 테이퍼(taper) 구조를 기본으로 새롭게 설계된 접합 구조를 이용하여 별도의 테이퍼 구조 없이 표준 어댑터와 연결이 가능하도록 설계/제작되었다. 소형화된 L-밴드 직교 모드 변환기의 최대 길이는 약 1.2 ${\lambda}_o$(310 mm)이며, 이는 기존의 동급 직교 모드 변환기 크기의 약 60 % 수준이 된다. 또한, 직교 모드 변환기의 포트 정합 특성과 편파 격리도 특성을 높이기 위해서 두 개의 금속봉을 구조 내부에 삽입하여 운용 주파수 대역 내 420 MHz의 대역폭(반사 손실<-15 dB 이하)과 약 40 dB의 높은 편파 격리도 성능을 얻을 수 있었다. 제작된 직교 모드 변환기, 혼 안테나, 네트워크 분석기(Agilent사(社)8753E)로 구성된 L-밴드 scatterometer를 이용한 레이더 후방 산란 측정의 정확도 분석을 위해 STCT(Single Target Calibration Technique) 보정 기법과 2DTST(2D Target Scanning Technique) 자동 측정 기법을 이용하였다. 보정된 scatterometer를 이용하여 측정된 시험용 목표물(55 cm 삼각 수동 전파 반사기)의 RCS(Radar Cross Section)의 측정 오차는 수직/수평 편파 각각 -0.2 dB와 0.25 dB이며, 유효 편파 격리도는 대역 내 평균 약 35.8 dB이다. 이때, 성능 측정을 위해 직교 모드 변환기와 함께 사용된 혼 안테나는 길이 300 mm, 개구면 크기 $450{\times}450\;mm^2$이며, E-평면 $29.5^{\circ}$와 H-평면 $36.5^{\circ}$의 반전력 빔 폭(HPBW)을 갖는다.

• 대한조선학회논문집
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• 제43권3호
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• pp.384-391
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• 2006

RCS effects of long-crested wave surfaces to marine targets are numerically analyzed using a 4-path model and a direct analysis method, developed based on physical optics and a combined method of physical optics/geometric optics, respectively. Reflectivity of long-crested wave surfaces is described with 'Fresnel reflection coefficients' The MPM(modified Pierson-Moskowitz) ocean spectrum is adopted to simulate long-crested waves in the direct analysis method. A numerical analysis of a benchmark model assures the validity of both methods. The direct analysis method is applied to the RCS calculation of electromagnetically large marine targets, which are vertically oriented or slanted to the long crested wave surfaces randomly generated with various significant wave heights. The long-crested wave surface much highly increases the RCS of the marine target, but those effects are decreased as the significant wave height grows up. At low elevation angle, the vertical model has entirely high RCS comparing slanted model, and the RCS of vertical flat plate is the highest on the calm sea surface, while those of slanted flat plates are the lowest on the calm sea surface. The RCS of marine targets on continuously-varying sea surface is more coherent at lower elevation angles, as well.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.246-252
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• 2016

본 논문에서는 유전체 장벽 방전(dielectric barrier discharge: DBD) 플라즈마에 의한 monostatic RCS 감소 특성을 측정하였다. Monostatic 레이다 단면적(radar cross section: RCS) 교정을 위하여 서로 다른 크기의 금속 평판을 사용하여 산란계수(scattering parameter)를 측정하였고, 그 결과 0.4 dB 이내의 오차를 보였다. DBD 플라즈마에 의한 monostatic RCS 감소 특성을 측정하기 위해 DBD 플라즈마 발생기 뒤에 금속 평판을 배치하였다. 금속 평판과 플라즈마 발생기 사이에 아크 방전(arc dischrage)이 일어나는 것을 방지하기 위해 금속 평판과 DBD 플라즈마 사이의 간격을 띄워 측정을 진행하였다. 그 결과 7.4 GHz에서 monostatic RCS가 최대 약 3 dB 감소하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제31권5호
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• pp.475-487
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• 2010

Sea surface wind field was retrieved from high-resolution SIR-C SAR data by using CMOD algorithms off the east coast of Korea. In order to extract wind direction information from SAR data, a two-dimensional spectral analysis method was applied to the normalized radar cross section of the image. An $180^{\circ}$-ambiguity problem in the determination of wind direction was solved by selecting a direction nearest to the wind vector of the ECMWF reanalysis data. Comparison of the wind retrieval patterns with the ECMWF and NCEP/NCAR dataset showed RMS errors in the range of 1.30 to $1.72\;ms^{-1}$. In contrast, comparison of wind directions revealed large errors of greater than $60^{\circ}$, which is enormously higher than the permitted limit of about $20^{\circ}$ for satellite scatterometer winds. Compared with wind speed results from different algorithms, wind vectors based on commonly-used CMOD4 algorithm showed good agreement with those derived by other algorithms such as CMOD_IFR2 and CMOD5, particularly at medium winds from 4 to $8\;ms^{-1}$. However, apparent discrepancy appeared at low winds (< $4\;ms^{-1}$). This study also addressed an importance of accurate wind direction data to improve the accuracy of wind speed retrieval and discussed potential causes of wind retrieval errors from SAR data.

• 한국항행학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.134-140
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• 2016

본 연구는 항력을 고려한 탄도미사일의 비행궤적 특성에 대한 해석이다. 탄도미사일은 대부분 대기권 밖에서 초고속으로 비행하고 RCS가 작기 때문에 요격이 어렵다. 특히 부스트 및 종말단계에서는 급격한 항력의 변화에 따라 속도의 변화가 매우 커진다. 따라서 성공적인 탄도미사일 방어체계를 구축하기 위해서는 탄도미사일의 비행궤적 해석 시 항력 특성을 반드시 고려해야 한다. 이러한 관점에서 본 연구는 항력에 대한 특성을 분석하고, 이를 고려하여 스커드 B, C 및 노동미사일의 비행궤적 특성을 도출하였다. 탄도미사일의 비행궤적 모델은 지구 자전에 의한 코리올리힘과 원심력을 반영하였으며, 탄도미사일의 제원은 공개된 자료를 활용하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권11호
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• pp.958-967
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• 2014

효율적인 RCS 감소 연구를 위해 고주파수 근사 기법을 연계한 혼합기법 기반의 RCS 예측 코드를 개발하였다. 연계기법으로 전자기파 산란에 관한 고주파 기법인 물리광학법(Physical Optics)과 기하광학법(Geometrical Optics)을 이용하였다. RCS 산란 메커니즘의 하나인 Cavity Return 효과를 확인하기 위해 Inlet 영역은 기하광학법을 적용하였고, 그 외 영역은 물리광학법을 적용하였다. 예측코드의 정확성을 검증하기 위하여 구의 이론해와 예측결과를 비교하였고, Cavity가 존재하는 Sphere에 대한 Full Wave 해석해와 결과값을 비교하였다. 마지막으로 비행체 형상에 대한 RCS 해석문제에 적용하여 개발 코드의 유용성을 확인하였다.