• 한국음향학회지
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• 제42권4호
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• pp.320-328
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• 2023

고속 수중운동체 능동 탐지는 수중 무기 방어 시스템에 중요한 기술로, 정확한 표적 탐지와 거리 및 속도 추정이 필수적이다. 빔 형성 각도마다 신호를 순차적으로 송신해야 하지만 펄스 분할 송신 방법은 거리 추정의 모호성이 발생한다. 이를 보완하기 위해 다중 주파수 기반 방법이 제안되었지만 대역폭을 분할할 경우 시간-대역폭 곱에서 손실이 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 연구에서는 대역폭을 분할하지 않아도 부펄스 간의 상관관계를 낮게 설계할 수 있는 일반화된 사인파 주파수 변조(Generalized Sinusoidal Frequency Modulation, GSFM)를 사용한 능동 고속 탐지 기법을 제안한다. 제안한 방법은 펄스 길이를 최소화시킨 GSFM을 사용함으로써 표적의 거리와 속도를 빠르게 갱신할 수 있다. 제안한 방법의 성능을 검증하기 위해 잔향이 존재하는 모의 환경을 구축하였다. 모의 실험 결과 0.05 s의 선형 주파수 변조 펄스는 한정적인 주파수 대역으로 인해 추정 거리 대비 평균적으로 50 %의 거리 추정 오차와 103 %의 속도 추정오차가 발생하였다. 이에 반해, GSFM은 같은 길이의 펄스를 사용하더라도 추정 거리 대비 거리 추정 오차와 속도 추정 오차가 각각 10 %와 14 %로 표적을 비교적 정확하고 빠르게 추적할 수 있었다. 게다가, GSFM은 방위별로 직교성이 높은 부펄스를 송신하여 표적의 대략적인 방위까지 알 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제27권5호
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• pp.221-228
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• 2008

소나 시스템에서 참조 신호를 이용하여 어레이 형상을 추정하는 경우, 참조 신호는 어레이와 충분히 떨어져 있지 않기 때문에 근거리 신호 모델링이 필요하다. 근거리 신호 모델링을 기반으로 하는 어레이 형상 추정 기법은 일반적으로 수신된 참조 신호의 공간 공분산 행렬을 이용한다. 이러한 기법 중 1개의 참조 신호만을 이용하여 공간 공분산 행렬의 고유치 분해 후 최대 고유치에 해당하는 고유 벡터를 참조 신호의 조향 벡터로 구성하여 어레이 형상을 추정하는 근거리 고유벡터 기법이 있다. 본 논문에서는 1개 이상의 참조 신호를 이용하여 공간 공분산 행렬로부터 구한 잡음 부공간과 신호 부공간이 서로 직교한다는 특성을 이용하여 Newton-type 반복 기법으로 센서 위치를 추정해 나가는 간략화된 부공간 근사 기법을 제안한다. 또한 근거리 고유 벡터 기법과 간략화된 부공간 근사 기법의 성능을 다양한 환경에서 분석해 본다. 모의 실험 결과 한 개의 참조 신호를 이용하는 경우에 근거리 고유 벡터 기법과 간략화된 부공간 근사 기법이 거의 동일한 성능을 보임을 확인할 수 있었다. 또한 근거리 고유 벡터 기법이 참조 신호를 2개 이상 사용할 수 없는데 반해 간략화된 부공간 근사 기법은 두 개의 참조 신호를 이용함으로써 참조 신호의 입사 방향에 관계없이 안정적인 형상 추정 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제43권1호
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• pp.78-88
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• 2024

수중 소음 측정이 가능한 수동 소나에 수신된 선박 방사소음은 Detection of Envelope Modulation on Noise(DEMON) 분석으로 얻은 선박 정보를 사용하여 선박 식별과 분류가 가능하다. 하지만 낮은 신호대잡음비(Signal-to-Noise Ratio, SNR) 환경에서는 DEMON 그램 내 선박 정보가 담겨있는 표적 주파수선을 분석 및 파악하는데 어려움이 발생한다. 본 논문에서는 낮은 SNR 환경에서 보다 정확한 표적 식별을 위해 딥러닝 기법 중 의미론적 분할을 사용하여 표적 주파수선들을 추출하는 연구를 수행하였다. SNR과 기본 주파수를 변경시키며 생성한 모의 DEMON 그램 데이터를 사용하여 의미론적 분할 모델인 U-Net, UNet++, DeepLabv3+를 학습 후 평가하였고, 학습된 모델들을 이용하여 캐나다 조지아 해협에서 측정한 선박 방사소음 데이터셋인 DeepShip으로 제작한 DEMON 그램 예측 성능을 비교하였다. 모의 DEMON 그램으로 학습된 모델을 평가한 결과 U-Net이 성능이 가장 높았으며, DeepShip으로 만든 DEMON 그램의 표적 주파수선을 어느 정도 추출할 수 있는 것을 확인하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제4권4호
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• pp.323-337
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• 1999

북동 태평양 한국심해환경연구(Korea Deep-sea Environmental Study, KODES) 지역에서 해저지형과 망간단괴 분포 특성간 관계를 파악하기 위해 예인식 심해저카메라(Deep-Sea Camera)와 광역수심탐사기(multi-beam side scan sonar, SeaBeam2000) 등을 이용해 정밀 지형 및 망간단괴 부존 특성을 연구하였다. 심해 평원으로 알려진 KODES지역 해저면은 북북서-남남동 방향으로 연장된 3개의 능선 및 계곡으로 구성되고, 전반적으로 편평하지만 국부적으로(특히 능선지역에서) 매우 심한 지형변화를 나타낸다. 이러한 지형변화는 100미터에 이르는 절벽, 수(십)미터 깊이의 함몰지 등으로 나타나며, 태평양 지판의 지구조 운동에 따른 능선의 형성, 저충해류에 의한 능선 규질 퇴적물의 침식, 그리고 이에 따른 탄산염 퇴적물의 노출과 용해에 따른 결과로 판단된다. 이러한 지형 변화는 망간단괴 분포 특성에도 영향을 미쳐 연구지역 망간단괴 분포가 해저 지형과 밀접한 관계를 지닌다. 즉, 편평한 계곡지역에는 균일한 망간단괴가 밀집 분포하는 반면 지형 변화가 심한 구릉지대에는 대형 망간단괴(또는 망간각)가 나타나는 등 분포 특성이 복잡하다. 이러한 결과는 망간단괴의 분포가 수심, 표층 퇴적물의 퇴적상, 퇴적층후 또는 음파 투명층의 두께 등 다양한 요인에 따라 달라진다는 기존 보고를 뒷받침하며, 이러한 다양한 요인이 상호 연관되어 망간단괴 형성에 작용하고, 궁극적으로는 태평양 지판의 지구조적 운동이 망간단괴의 분포 특성에 영향을 미칠것으로 생각된다. 한편, 연구지역 중 채광에 유리한 지역은 약 3~4 km 폭을 가지는 편평한 계곡이고, 이러한 적정 채광지역은 북북서-남남동 방향으로 연장된 해저 계곡과 일치할 것으로 예측된다.

• 수산해양기술연구
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• 제27권1호
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• pp.1-12
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• 1991

적분방식에 의한 어군량추정법을 실험적으로 검증하기 위하여, 실험수조에서 50 kHz와 200 kHz의 주파수를 대상으로 모의어군의 분포밀도와 초음파산란강도의 관계를 검토하고, 또 계량어군탐지기의 정도를 개선하기 위한 문제들에 대하여 고찰을 행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 어체의 모의표적으로 이용한 steel ball (직영 35mm)의 실측 echo 파형은 이론 echo 파형과 잘 일치하였다. 2. 5 종류의 주파수에 대하여 고등어 (체장 36cm)의 반사주파수특성을 조사한 결과, 측정주파수가 변화함에 따라 어체에 의한 echo 신호의 진폭과 파형이 크게 변동하고 있음을 알 수 있었다. 3. 송수파기의 음속 내에서 5개/m 상(3)와 30개/m 상(3)의 표적 군이 서로 상하로 존재할 때, 상부 표적군의 존재에 의해 하부 표적군의 echo level이 -0.43 dB 감쇠하는, 소위 그늘효과(shadowing effect)가 발생하였다. 4. 동지나해에서 정박 중에 탐지한 고밀도 어군의 echo신호와 그 어군직하의 해저에서 산란된 echo 신호를 상호 연관시켜 분석한 결과, 어군층내에서 발생한 어군감쇠와 다중산란효과가 해저 echo 신호의 변동에 큰 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다. 5. 정치망의 원통에 인망한 정어리의 단위체적당에 대한 분포밀도가 36마리/m 상(3)였을 때, 해저기녹이 소실되는 어군감쇠현상과, 어군 echo 신호가 해저까지 신장되는 다중산란현상이 동시에 발생하였다. 6. 50kHz와 200kHz의 주파수에서 표적군의 평균체적산란강도(:dB)와 표적의 분포밀도($\rho$:개/m 상(3))의 간에 다음의 회귀직선식을 얻었다. 50kHz : =-46.2+13.7 Log($\rho$). 200kHz : =-43.9+13.4 Log($\rho$). 7. 표적의 분포밀도가 5, 10, 15, 20, 25, 30 개/m 상(3)였을 때, 적분방식에 의한 추정치는 50kHz에서 2.0, 8.1, 9.9, 14.1, 19.2, 26.7 개/m 상(3)이었고, 200kHz에서는 2.0, 8.0, 9.1, 15.0, 20.1, 24.1 개/m 상(3)이었으며, 단위체적당에 분포하는 표적의 수가 많을수록, 그 추정치의 정도가 높아지는 경향을 나타내었다. 또한, 양주파수에서 분포밀도의 추정치는 실제보다 약 30%정도 과소추정되었다.

• 수산해양기술연구
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• 제27권1호
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• pp.13-20
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• 1991

어군의 분포밀도와 초음파산란강도의 관계를 검토하기 위하여, 50kHz의 주파수에서 net cage (농망)에 분포밀도가 기지인 어군을 수용하고, 어군밀도의 변화에 기인하는 echo energy의 변동을 고찰하고, 또 cage 실험에 의해 추정한 어체의 평균적인 반사강도와 개개의 어체를 대상으로 구한 평균반사강도를 상호 비교, 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. cage 실험에 의한 붕어의 평균반사강도는 -41.9dB로서, 이 값은 현장에서 개개의 붕어(마취어, 평균체장 19.1cm)를 대상으로 측정한 평균반사강도 -42.6dB보다 0.7dB 더 컸다. 2. cage내에 수용한 어군의 분포밀도가 증가함에 따라, 어군에 의한 평균체적산란강도는 직선적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 즉, 어군밀도가 7, 13, 20, 26, 39, 52, 66 마리/m 상(3)였을 때, 각각의 어군에 의한 평균체적산란강도는 -33.0, -28.9, -27.6, -24.3, -25.1, -23.6, -22.1dB이었다. 3. 어군밀도 $\rho(마리/m$ 상(3))와 평균체적산란강도 (dB)와의 사이에는 다음의 관계식이 성립하였다. =-41.9+11.0 $Log(\rho),$ r=0.97 이 식에 회귀직선의 기울기 11은 이론적인 값 10에 거의 근사하였다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2004년도 정기총회 및 제6최 특별 심포지움
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• pp.104-117
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• 2004

해양지구물리탐사 기술을 이용하여 100년 전 러${\cdot}$일 전쟁 당시 울릉도 저동 앞바다에 침몰한 6200톤급 Dmitri Donskoi호를 확인하고 인양가능성 평가를 위한 기술검토를 실시하였다. 심해 침몰선 확인을 위해 주로 해양지질, 지구물리, 해양물리학적 방법을 이용하여 해저지형과 영상 그리고 퇴적상태와 해류 등에 대한 정보를 얻었다. 해저영상 및 지형정보를 얻기 위하여 Multi-beam과 Side scan sonar, Chirp 등을 이용하였으며 철 구조물의 확인은 자력탐사를 사용하였다. 지구물리탐사를 통해 확인된 이상체에 대하여 심해용 카메라와 ROV(Remotely Operated Vehicle) 및 유인 잠수정 등으로 침몰선의 비디오 영상을 얻은 후, 이를 러${\cdot}$일 전사자료 및 실물 모형과 비교하였다. 한편 침몰선체 인양가능성을 검토하기 위하여 선체 부식강도 측정을 실시하였다. 굴곡이 큰 심해 계곡에서의 지구물리 탐사방법에서는 음파의 난반사로 인해 해저 영상 구별이 어려웠으며, 중천해용 다중빔에 의한 탐사에서만 빔 각도를 조절하여 해저영상 확인이 가능하였다. 조사지역이 철성분이 많이 함유된 대규모 화산암 지대이므로 일반 자력탐사로는 침몰선의 식별이 어려웠으며 정밀도가 높은 Gradiometer를 사용할 경우에만 이상대 확인이 가능하였다. 그러나, 이 경우에도 센서를 해저면 가까이 접근시켜 조사를 해야 한다. 해양지질, 지구물리, 해양물리 자료를 종합적으로 분석한 결과 침몰선을 발견할 수 있었으며, 발견된 침몰선은 함포가 설치되어 있는 것으로 보아 군함으로 판명되었다. 또한 전사기록 및 실물 모형과 비교해 볼 때 Dmitri Donskoi호로 추정된다. 100년 된 침몰선체의 부식정도를 전기화학적인 방법으로 예측해본 결과 침몰선체의 강도는 초기강도에 비해 약 2/5정도 감소하였음을 알 수 있었다.할 수 있었다. 이 연구 사례를 통하여 3차원 GPR 탐사 또한 국부적인 이상대의 규명뿐만 아니라 광역적인 고고학 조사에도 다른 물리탐사와 마찬가지로 쉽게 활용될 수 있다는 결론을 얻을 수 있었다. 3차원 GPR 탐사가 향후 국내의 문화재 조사에 표준화된 탐사과정 중의 하나로써 적극 활용되길 기대한다.larity가 높은 oil에서는 약 $70 {\~} 90\%$의 phenoxyethanol이 유상에 존재하였다. 또한, 미생물에 대한 항균력도 phenoxyethanol이 수상에 많이 존재할수록 증가하는 경향을 나타내었다. 따라서, 제형 내 oil tomposition을 변화시킴으로써 phenoxyethanol의 사용량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 피부 투과를 감소시켜 보다 피부 자극이 적은 저자극 방부시스템 개발이 가능하리라 보여 진다. 첨가하여 제조한 curd yoghurt는 저장성과 관능적인 면에서 우수한 상품적 가치가 인정되는 새로운 기능성 신제품의 개발에 기여할 수 있을 것으로 사료되었다. 여자의 경우 0.8이상이 되어서 심혈관계 질환의 위험 범위에 속하는 수준이었다. 삼두근의 두겹 두께는 남녀 각각 $20.2\pm8.58cm,\;22.2\pm4.40mm$으로 남녀간에 유의한 차이는 없었다. 조사대상자의 식습관 상태는 전체 대상자의 $84.4\%$가 대부분이 하루 세끼 식사를 규칙적으로 하고 있었으며 식사속도는 허겁지겁 빨리 섭취하는 경우가 남자는 $31.0\%$, 여자는 $21.4\%$로 나타났고 이들을 제외한 나머지 사람들은 보통 속도 혹은 충분한 시간을 가지고 식사를 하였다. 평소 식사량은 조금 적게 혹은 적당하게 섭취하는 사람이 대부분이었으며 남자가 여자보다는 배부르게 먹는 경 향이 유의적으로 높았다(p<0.05). 식사는 혼자 하는 경우가 남자는 $20.4\%

• 자원환경지질
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• 제49권5호
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• pp.381-388
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• 2016

본 연구에서는 독도 연안의 정밀 해저 지형도, 해저면 영상도와 고해상도 수중 영상 자료 결과들을 활용하여 통합 이미지화 및 3차원 중첩 주제도 작성을 통해 맵핑 기법에 대한 연구를 하고자 하였다. 통합 이미지화 기법은 해저 지형 자료와 해저면 영상도, 수중 영상 자료 등의 환경 정보를 통합하여 지구물리 자료를 보다 입체적으로 표현 가능한 주제도를 만드는 것이다. 정밀 해저 지형 자료 및 해저면 영상 자료는 독도 서도 남부 연안 주변의 수심 약 50 m 범위에서 획득하였으며, 고해상도 수중 영상은 같은 구역 내에서 주요 서식지 환경이 형성되어 있는 세 구역을 선정하고 촬영하여 획득하였다. 통합 맵핑 기법을 적용한 주제도는 정밀 해저 지형 자료를 기반으로 작성하였으며, 해저면 영상도와 고해상도 수중 영상을 지형 자료와 중첩 통합하고 분석 처리하여 독도 연안의 해저환경 및 서식지 특성을 나타내는 3차원 중첩 주제도를 작성하였다. 해저면 영상도와 고해상도 수중 영상 자료를 지형 자료와 통합한 3차원 중첩 주제도는 해저 지형 특성과 실제 해저면 환경을 연계하여 분석이 가능하므로 해저면 생태계의 환경 및 상황을 파악하는데 유용한 자료이다. 이는 독도 연안 환경과 같이 불규칙하고 다양한 외부 환경 변화 요소에 노출된 해저면 환경의 현재 해저면 환경 특성을 파악하고 모니터링을 위한 자료로의 활용이 가능할 것으로 판단되며, 자료의 활용 가치를 높이기 위해 향후에 지속적인 자료 축적을 수행하고 3차원 중첩 주제도 작성이 수반되어야 할 것이다.

• 수산해양기술연구
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• 제30권1호
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• pp.13-24
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• 1994

Purse seiner detects a fish school navigating in full speed with the aid of fish finder, sonar, helicopter, etc., and casts a net quickly to enclose the fish school in purse seine net according to the movement of the fish school, wind, and current. At this moment, if the time of casting a net, direction, speed, and turning circle are net suitable, it is unavoidable to lose fish school founded with hard efforts and we only consume our efforts of casting and hauling the net. Therefore, in order to enclose the fish school to enhance the amount of fish for each casting, the author investigated the type of ships equipped with purse seiners and examined maneuvering tests so that we provide some basic information to figure out the ability of steerage correctly. The results obtained are summarized as follows: 1. Block coefficients of pelagic tuna purse seiners with gross tonnage between 500 and 1500 tons are recorded between 0.50 and 0.55 which are greater than those of off shore purse seiners recorded as between 0.44 and 0.54 and less than those of various cargo ships recorded as between 0.56 and 0.84. 2. L/B, L/D, B/D, B/T, and T/D of the class of gross tonnage between 75 and 130 tons are respectively 4.49, 11.00, 2.45, 2.85 and 0.86 as their average and those of the class of between 500 and 1500 tons are 4.89, 10.53, 2.15, 2.73 and 0.75 respectively, which are quite different from those of various cargo ships recorded as 6.0~7.5, 11.0~12.0, 1.6~2.0, 2.2~2.8 and 0.65~0.75 respectively. 3. Rudder area ratio of purse seiners of the class of between 75 and 130 tons is 1/24~1/31 and that of the clase of between 500 and 1500 tons is 1/36~1/42 which is greater than that of various cargo ships recorded as 1.45~1.75. 4. On speed-length ratio of purse seiners. 111 Dong-a has the biggest value 2.94 the class of 130 tons has 2.52 the class of between 75 and 100 tons has 2.30~2.35 and the class of between 500 and 1500 tons has 1.99~2.05. 5. Turning circle of stern trawlers Pusan 404 and Haelim 3 are measured as below according to rudder angles 5$^{\circ}$, 15$^{\circ}$, 25$^{\circ}$ and 35$^{\circ}$ respectively. Advances are 11.3~13.6, 6.0~7.1, 3.6~4.8 and 2.5~3.5 times of LPP respectively. Tactial diameters are 15.2~18.6, 6.9~8.0, 4.2~4.9 and 2.9~3.5 times of LPP. Purse seiner 111 Dong-a with rudder angle 35$^{\circ}$ has a good yaw with quick responsibility since its advance is 2.2~2.3 times of LPP and since its tactial diameter is 2.0~2.1 times of LPP. 6. In full ahead going of purse seiner 111 Dong-a, it takes about 2 minutes and 10.6 times of LPP from the reverse turning its engine into full astern to the ship speed 0. In its full astern going, it takes about 1 minute and 5.1 times of LPP from the reverse turning its engine into full ahead to the ship speed 0. In its full ahead going, it takes about 2 minutes and 50 seconds and 12.3 times of LPP from stopping its engine to the dead slow ahead speed 3.2 knots.

• 수산해양기술연구
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• 제19권1호
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• pp.25-32
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• 1983

레이다에서 전파반사표식으로 사용하고 있는 코오너리프렉터를 수중 초음파반사표지로 응용하기 위하여, 코오너리프렉터의 수중초음파반사특성을 이론적으로 고찰하고, 28,50,75KHz의 주파수에 대하여 주파수가 높을수록 높았고, 반사지향성은 직경이 증가함에 따라 예리하였다. 2. 직경이 150mm이고, 코오너각이 15$^{\circ}$, 30$^{\circ}$, 45$^{\circ}$, 60$^{\circ}$, 90$^{\circ}$인 코오너리프렉터의 최대반사강도는 각각 -25.0dB, -17.2dB, -15.2dB, -13.4dB, -11.0dB로서, 코오너각이 증가함에 따라 점차 증가하는 경향을 나타내었으나, 그 주엽 수는 코오너각이 증가함에 따라 점차 감소하였다. 3. 직경이 80mm이고, 코오너각이 90$^{\circ}$인 코오너리프렉터를 2,3,4,5,6,7개씩 음속축을 중심으로 간격없이 평면배열한 경우에 있어서, 반사강도는 각각 -18.2dB, -16.5dB, -15.4dB, -14.3dB, -13.4dB, -12.9dB로서, 이론치와 거의 일치하였으며, 코오너리프렉터수의 평방근에 비례하였다. 4. 직경이 80mm인 코오너리프렉터의 방향각(0,$\theta$sub(a))이 0$^{\circ}$, 2.5$^{\circ}$, 5$^{\circ}$, 7.5$^{\circ}$, $10^{\circ}$, 12.5$^{\circ}$인 경우, 반사강도는 각각 -21.2dB, -21.9dB, -23.4dB, -26.0dB, -30.0dB, -36.8dB로서, 방향성이 증가함에 따라 반사강도는 급격히 감소하는 경향을 나타내었다.