• 대한공업교육학회지
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• 제33권2호
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• pp.273-286
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• 2008

수중에서 UUV(Unmanned Underwater Vehicle)에 장착되는 수중 음향 센서 배열은 UUV의 측면이나 전면에 부착하여 외부 신호를 탐지하게 된다. 이러한 센서 배열은 UUV의 특성상 곡면배열(Conformal array) 형태이며 유체 유기 소음의 영향을 받는다. 따라서 본 논문에서는 탄성층에 삽입된 하이드로폰이 외부 유입 소음의 영향을 받는 정도를 해석하였다. 유입 소음은 난류 경계층에서 발생하는 Corcos 모델을 이용하였고 주파수 밀도 함수를 이용하여 수치해석 하였다. x-방향의 파수인 kx에 다른 전달함수의 특성은 탄성층의 두께가 커질수록 전달함수의 적분값은 적어지므로 소음의 영향은 줄어드는 것으로 나타났다. 또한 탄성층 및 고정판의 탄성계수, 밀도 등의 변화가 전달함수 값의 변화를 일으키는지를 조사하였다. 향후 이러한 연구는 UUV에 장착되는 곡면 배열 센서의 설계에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.81-87
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• 2012

This paper establishes a modeling and simulation procedure for structural response and reliability of a cylindrical array sensor on submarines under the shock generated by underwater explosion. The structural reliability of SONAR is important because the submarine could get out of combat ability by the structural damage of the SONAR upon explosion. A cylindrical array sensor was first modeled using the finite element method. Modal analysis was then performed for the check of the reliability of the modeling. The shock resistance simulations were performed for the responses to the structural shock waves and for the responses to the directly applied underwater shock waves, according to BV-043 and MIL-STD-901D, respectively. The stresses of the structure were evaluated with von-Mises scheme. Vulnerable regions were exposed through mapping the maximum stress to the structural model. Maximum stress of the SONAR was compared with the yield stress of the material to examine the structural reliability.

• 한국음향학회지
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• 제37권1호
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• pp.53-59
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• 2018

본 연구에서는 수중 희소배열 센서의 구조를 최적설계하기 위한 새로운 방안을 개발하였다. 본 연구의 목적은 전체 배열센서와 대등한 성능을 가지는 희소 배열센서의 구조를 설계하는 것이다. 우선 희소 평면배열 센서의 지향계수를 배열 구조변수들의 함수로 유도하였다. 유도된 식을 사용하여 희소 배열센서 구성 소자의 개수와 위치를 최적화함으로써 그 성능이 전체 배열 센서의 성능과 대등하도록 희소배열 센서의 구조를 설계하였다. 설계된 희소 배열센서는 최대 부엽 레벨과 주엽의 빔폭 면에서 전체 배열 센서와 대등한 빔 패턴을 보였는데, 이로써 본 연구의 최적설계 기법의 효용성이 확인되었다. 나아가 수식에 의한 빔 패턴 해석 결과의 타당성은 최적화된 희소배열 구조에 대한 유한요소해석 결과와 비교함으로써 검증하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제19권10호
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• pp.987-995
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• 2009

As an experimental technique to analyze the far-field characteristics of underwater cylindrical array sensors, cylindrical acoustic holography is studied. Inside an laboratory water tank, far-field directivity patterns as well as near-field source images are reconstructed from the measured hologram by hydrophone array. Approximate equation for far-field directivity estimation is derived based on stationary phase method. The simulation and experiment show well usefulness of the proposed method in application of underwater array sensors.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.111-116
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• 2009

As an experimental technique to analyze the far-field characteristics of underwater cylindrical array sensors, cylindrical acoustic holography is studied. Inside an laboratory water tank, far-field directivity patterns as well as near-field source images are reconstructed from the measured hologram by hydrophone array. Approximate equation for far-field directivity estimation is derived based on stationary phase method. The simulation and experiment show well usefulness of the proposed method in application of underwater array sensors.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제7권4호
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• pp.13-19
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• 2004

A system for detecting underwater target demands a high operational reliability because of the difficulty of maintenance and repair when the system has a few troubles during long operating period. Therefore, in this paper, we have proposed a signal transport system with a high reliability in an underwater sensor array system composed of magnetic and acoustic sensors. In this system, the nodes for signal transport are connected dually each other with single-hop construction and a magnetic sensor is connected to a couple of neighboring nodes. This enables the output signal to transport from a node to the next node and the next but one node. Also, the signal from a magnetic sensor can be transported to two nodes at the same time. Thus, the system with this construction makes possible to transport sensor data to another node which works normally when a transport node or cable have some faults and will operate normally although it happens some problems in a few signal transport nodes and connection cables.

• 한국음향학회지
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• 제20권5호
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• pp.83-91
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• 2001

본 논문은 수중환경에서 비교적 근거리에 위치해 있는 목표물에서 방사되는 광대역 음원신호를 취득하여 목표물의 위치를 탐지하기 위한 표적추정 (Focused) 빔 형성 기법을 제안한다. 표적추정 (Focused) 빔 형성기 기법은 배열 센서를 사용하여 구면파 형태로 입사되는 방사 신호들의 각 센서로의 상이한 전달 지연 시간 성분들을 고려하여 센서 출력 신호들을 일정 시간 구간 동안 코히어런트하게 합해 줌으로써 목표물의 위치를 판단하게 된다. 이때 견인함의 이동에 의해 배열 센서의 형태가 시간적으로 변화하게 되며, 가상의 셀들로 분리된 이미지 공간상에서 각 셀과 배열 센서간의 기하학적인 구조 분석에 의해 계산된 시간 지연 값들을 이용하여 표적추정(Focused) 빔 형성 과정을 거친 최종적인 3차원 빔 패턴 출력을 얻게 된다. 본 논문에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 N차 다항식 (polynomial) 근사법을 이용한 실제 수차 모형 배열 형태 추정을 하였으며 생성된 가상의 수차 모형 배열을 이용하여 각각의 주파수 대역에 따른 광대역 목표물에 대한 추정 성능을 분석하여 보았다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제11권3호
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• pp.19-29
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• 2008

Underwater acoustic(UWA) communication is one of the most difficult field in terms of severe channel environments such as multipath propagation, high temporal and spatial variability of channel conditions. Therefore, it is important to model and analyze the characteristics of underwater acoustic channel such as multipath propagation, transmission loss, reverberation, and ambient noise. In this paper, UWA communication channel is modeled with a ray tracing method and applied to image transmission. Quadrature phase shift keying(QPSK) and multichannel decision feedback equalizer(DFE) are utilized as phase-coherent modulation method and equalization technique, respectively. The objective is to improve the performance of the image transmission using vertical sensor array instead of single sensor in the viewpoint of bit error rate(BER), constellation diagram, and received image quality.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 ICEIC The International Conference on Electronics Informations and Communications
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• pp.110-113
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• 2004

Underwater acoustic(UWA) communication is one of the most difficult field because of several factors such as multipath propagation, high temporal and spatial variability of channel conditions. Therefore, it is important to model and analyze the characteristics of underwater acoustic channel such as multipath propagation, transmission loss, reverberation, and ambient noise. In this paper, UWA communication channel is modeled with a ray tracing method and applied to image transmission. Quadrature phase shift keying(QPSK) and multichannel decision feedback equalizer(DFE) are utilized as phase-coherent modulation method and equalization technique, respectively. The objective is to improve the performance of vertical sensor array than that of single sensor in the viewpoint of bit error rate(BER), constellation output, and received image quality.

• 센서학회지
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• 제9권4호
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• pp.307-315
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• 2000

FBG (Fiber Bragg Grating) hydrophone sensor의 arrays system을 구축하고, 수중에서 넓은 영역에 대한 다중점 신호 검출을 구현하기 위하여, WDM(Wavelength Division Multiplexing) 방법과 passive band-pass filter system을 이용하여, 설계 및 제작된 2개의 FBG transducers의 수중 음향파 신호 검출을 실행하였다. 실험 결과 수중에서 주파수 1.3 KHz대까지 다중점에 대하여, 주파수 신호가 각각 다른신호의 검출이 가능하였다. 따라서, 제작된 FBG transducers을 이용한 hydrophone sensor arrays의 시스템 설계가 가능함을 확인하였다.