• 한국소음진동공학회논문집
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• 제24권11호
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• pp.876-882
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• 2014

This study investigates an efficient method to estimate the total acoustic radiation power of submerged circular cylindrical structures. Since the acoustic radiation power of submerged vehicles can be changed during the operation, the estimation for its monitoring onboard is required to accomplish the missions. The total acoustic radiation power is estimated using the measured velocity and the calculated radiation efficiency of the surface which consists of submerged rectangular plate elements. Experiments are carried out to validate the estimation approach. Comparisons of the estimation results with the measurements show that they are in a good agreement for the mid-high frequency range and match well for the cases of different excitation locations which correspond to the different operation modes of underwater vehicles as well. Therefore, this estimation method can be applied effectively to the development of the radiated noise monitoring-system.

• Smart Structures and Systems
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• 제24권4호
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• pp.435-446
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• 2019

The existing piezoelectric spherical transducers with fixed prescribed dynamic characteristics limit their application in scenarios with multi-frequency or frequency variation requirement. To address this issue, this work proposes an improved design of piezoelectric spherical transducers using the resistance tuning method. Two piezoceramic shells are the functional elements with one for actuation and the other for tuning through the variation of load resistance. The theoretical model of the proposed design is given based on our previous work. The effects of the resistance, the middle surface radius and the thickness of the epoxy adhesive layer on the dynamic characteristics of the transducer are explored by numerical analysis. The numerical results show that the multi-frequency characteristics of the transducer can be obtained by tuning the resistance, and its electromechanical coupling coefficient can be optimized by a matching resistance. The proposed design and derived theoretical solution are validated by comparing with the literature given special examples as well as an experimental study. The present study demonstrates the feasibility of using the proposed design to realize the multi-frequency characteristics, which is helpful to improve the performance of piezoelectric spherical transducers used in underwater acoustic detection, hydrophones, and the spherical smart aggregate (SSA) used in civil structural health monitoring, enhancing their operation at the multiple working frequencies to meet different application requirements.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권3호
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• pp.297-309
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• 2023

최근 조식동물로 인한 갯녹음 현상으로 인해 연안 생태계 및 어장환경의 황폐화가 가속화되고 있다. 이러한 갯녹음 현상을 모니터링하고 방지대책을 세우기 위해서는 광범위한 해역에 대한 원격탐사 기반의 모니터링 기술 도입이 필요하다. 본 연구에서는 수중에서 촬영된 동영상으로부터 조식동물을 탐지하고 모니터링하기 위한 딥러닝 기반 객체 탐지 모델의 강인성(robustness)을 비교 분석하였다. 우리나라 연안의 대표적인 조식동물 7종을 대상으로 이미지 데이터셋을 구축하였으며, 이를 활용하여 딥러닝 기반 객체 탐지 모델인 You Only Look Once (YOLO)v7과 YOLOv8을 훈련시켰다. 총 6개의 YOLO 모델(YOLOv7, YOLOv7x, YOLOv8s, YOLOv8m, YOLOv8l, YOLOv8x)에 대해 탐지 성능과 탐지 속도를 평가하였으며, 수중환경에서 촬영 시 발생할 수 있는 다양한 이미지 왜곡에 대해서 강인성 평가를 실시하였다. 평가결과 YOLOv8 계열 모델이 파라미터(parameter) 수 대비 더 높은 탐지 속도(약 71-141 FPS [frame per second])를 보였다. 탐지 성능에 있어서도 YOLOv8 계열 모델(mean average precision [mAP] 0.848-0.882)이 YOLOv7 계열 모델(mAP 0.847-0.850)에 비해 더 높은 성능을 보이는 것을 확인하였다. 모델의 강인함에 있어서 형태 왜곡에 대해서는 YOLOv7 계열 모델이 YOLOv8 계열 모델에 비해 강인한 것을 확인하였으며, 색상 왜곡에 대해서는 YOLOv8 계열 모델이 상대적으로 강인한 것을 확인 하였다. 따라서 실해역에서 수중 영상 촬영 시, 형태 왜곡은 발생 빈도가 낮으며 색상 왜곡은 연안에서 빈번하게 발생한다는 점을 고려했을 때, 연안해역에서 조식동물 탐지와 모니터링을 위해서는 YOLOv8 계열 모델을 활용하는 것이 타당한 것으로 판단된다.

• 한국측량학회:학술대회논문집
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• 한국측량학회 2003년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.135-140
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• 2003

This study try to surface deformation analyzing and 3-D monitoring of hydro structure by close-range photogrammetry technique using 35mm metric camera. For this, the lens distortion parameters were acquired for 21mm super-wide-angle lens which is mounted in 35mm metric camera. After that, the system designed for absolute deformation analysis of object surface, and examined the application validity Also, optimum photographing condition was derived by calculated the standard deviation of this system. This system can monitor periodically changing of surface area, volume and deformation precisely after placed plate underwater. Finally, this paper suggested efficiency of absolute deformation analysis by using small format camera.

• 수산해양기술연구
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• 제30권4호
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• pp.263-272
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• 1994

The hardware and the software of the prototype telemtry system to monitor the behavior of the fish are designed. This system consistes of five parts I. e. three omni-directional hydrophones, three ultrasonic receivers, a single board computer for the signal processing, two RF transceivers for the data communication, and a personnel computer. The sensitivty of the hydrophones is -170dB(re 1V/$\mu$Pa), the gain and the 3dB receiving bandwidth of the ultrasonic receivers are 115dB and 1500Hz respectively, and the sampling period is 33.3$\mu$sec in the signal processing part. The positioning error of the system using hyperbolic method is estimated to be less than 0.2m in case that the pinger locates inside of the baselines. The perfomance of the system considering a practical use was examined by numerical simulation and a water tank test of a pinger tracking experiment. In results, the system developed in prototype was confirmed that it could be useful for monitoring the behavior of fish in the limited water area.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제28권6호
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• pp.894-905
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• 2004

The closed cycle diesel propulsion system is free from the problem of the intake air, exhaust gas and their control that are associated with the conventional diesel propulsion system. The system is composed of a main engine, an exhaust cooler. a $CO_2$ scrubber and a $O_2$ mixer. In this paper, a hardware using microprocessor is proposed in order to monitor and control the oxygen and ratio of specific heat for underwater diesel propulsion system. Also simulation is carried out to ascertain the performance of proposed system.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (A)
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• pp.261-262
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• 2008

Due to technological advances, the manufacturing of small and low cost of sensors becomes technically and economically feasible. In recent years, an increasing interest in using Wireless Sensor Network (WSN) in various applications, including large scale environment monitoring, battle field surveillance, security management and location tracking. In these applications, hundreds of sensor nodes are left to be unattended to report monitored data to users. Since sensor nodes are placed randomly and sometimes are deployed in underwater. It is impossible to replace batteries often when batteries run out. Therefore, reducing energy consumption is the most important design consideration for sensor networks.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.923-930
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• 2016

상 하수도, 해양플랜트 등 다양한 배관이 산업현장에 이용되고 있으며, 이러한 배관의 유지보수 작업은 필수적이다. 특히 산업현장에서 배관 유지보수 작업은 전문 인력이 배관 내 투입되어 작업이 진행되거나, 인력 투입이 불가능한 경우 와이어에 연결된 스크래퍼를 배관에 삽입하는 방식을 이용한다. 그러나 이 방식은 교통체증, 막대한 예산의 투입 등의 문제를 야기한다. 이런 문제점을 해결하기 위한 배관 청소 로봇의 연구, 개발이 진행되고 있다. 현재 배관청소 로봇은 작업 및 운용 상태를 실시간으로 확인할 수 없는 문제점이 있다. 본 논문에서는 배관 청소로봇의 운용, 배관 내부 및 청소 상태를 확인할 수 있도록 카메라로부터 촬영된 영상을 수집하며, 수집된 데이터는 RS-485 통신을 이용하여 모니터링 시스템에 전송하여 사용자가 실시간으로 상태를 확인할 수 있게 구성하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.8-13
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• 2016

부표는 항구나 해양의 위험물을 표시하기 위하여 체인에 의해 묶여진 부양물체이며, 크게 이동형과 고정형 부표로 나눌 수 있다. 해양 생태환경의 관찰과 연안지역 주변을 관찰 요구를 충족하기 위하여 스마트 부표들이 개발되었다. 스마트 부표들은 GPS, CDMA, ZigBee과 같은 무선 네트워크 시스템을 가진다. GPS 기술을 사용하면 부표의 위치나 주변 환경에 대한 추적이나 관찰을 할 수 있다. 그러나 고정 부표에 사용되는 GPS 시스템은 비싼 비용과 많은 양의 전력을 소모한다. 많은 부표들은 ZigBee를 사용하여 전력소비를 급격하게 줄인다. 본 논문에서는 적은 데이터 전송과 적은 전력소모를 가진 추적가능 부표 시스템을 소개한다. 제안하는 프로토콜은 시스템의 변경없이 비정상적인 움직임을 찾고 추적 가능한 정보 모을 수 있는 장점을 가진다. 2개의 추가적인 비트와 가입요청 메시지들이 추적 가능한 부표시스템에 사용된다. 제안하는 프로토콜은 페트리넷으로 모델링하였고 도달 가능성을 증명한다.

• Smart Structures and Systems
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• 제30권6호
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• pp.601-612
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• 2022

The prediction of structural mechanical behaviors is vital important to early perceive the abnormal conditions and avoid the occurrence of disasters. Especially for underground engineering, complex geological conditions make the structure more prone to disasters. Aiming at solving the problems existing in previous studies, such as incomplete consideration factors and can only predict the continuous performance, the deep attention fused temporal convolution network (DATCN) is proposed in this paper to predict the spatial mechanical behaviors of structure, which integrates both the temporal effect and spatial effect and realize the cross-time prediction. The temporal convolution network (TCN) and self-attention mechanism are employed to learn the temporal correlation of each monitoring point and the spatial correlation among different points, respectively. Then, the predicted result obtained from DATCN is compared with that obtained from some classical baselines, including SVR, LR, MLP, and RNNs. Also, the parameters involved in DATCN are discussed to optimize the prediction ability. The prediction result demonstrates that the proposed DATCN model outperforms the state-of-the-art baselines. The prediction accuracy of DATCN model after 24 hours reaches 90 percent. Also, the performance in last 14 hours plays a domain role to predict the short-term behaviors of the structure. As a study case, the proposed model is applied in an underwater shield tunnel to predict the stress variation of concrete segments in space.