• 한국항해항만학회지
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• 제43권5호
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• pp.328-334
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• 2019

Underwater architecture in providing a comfortable living space underwater is mandated to survive prevailing environmental loads, especially hydrostatic ambient water pressure exerted on the structure of individual habitat hulls at depth and hydrodynamic fluctuation of external forces that perturb the postural equilibrium and mooring stability of the underwater housing system, for which the design including the hull shape and mooring system constraint the responses. In this study, the postural stability of a proposed underwater floating housing system with three vertically connected ellipsoidal-shape habitat hulls of different sizes are theorized and calculated for hydrostatic stability, using MATLAB in the volumetric integration of a hull and the weight of operational loads under assumed scenarios. The assumptions made in the numerical method to estimate the stability of the habitat system include the fixed weight of the hulls, and their adjustable loads within operational limits for the set meteorological oceanic conditions. The purpose of this study was to numerically manipulate a) The buoyancy and b) The adjusted center of mass of the system within the range of designed external and internal load changes, by which the effective mooring system capability and postural equilibrium requirements were argued with the quantitative analysis.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제18권2호
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• pp.189-200
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• 2015

This paper gives an overview on the some potential applications and key technologies of biomimetic underwater robot for naval operations. Unlike most manned underwater naval systems, biomimetic underwater robots can be especially useful in near-land or harbour areas due to their ability to operate in shallow water effectively. Biomimetic underwater robot provide advantages in reaching locations that would be difficult or too dangerous for a manned vehicle to reach, as well as providing a level of autonomy that can remove the requirement for dedicated human operator support. Using multiple or schools of underwater robots would provide increased flexibility for navigation, communication and surveillance ability. And it alleviate some of the restrictions associated with speed and endurance design constraints.

• 한국항해항만학회지
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• 제35권8호
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• pp.643-647
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• 2011

이 논문에서는 수중음향통신의 성능 저해 요소 가운데 하나인 다중경로로 인한 인접 심벌간의 간섭(Inter-Symbol Interference)을 극복하기 위하여 직접 수열 대역확산(Direct Sequence Spread Spectrum) 기법의 적용성에 관해 연구하였다. 직접 수열 대역확산 방식은 육상이동통신 분야에서는 이미 널리 적용되고 있으나 수중음향통신에서는 상대적으로 적은 관심을 받았다. 이에 그 적용성을 검증하기 위해 실제 수중 채널에서 수집한 채널 응답 함수를 이용하여 모의실험을 수행한 결과 일반적인 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) 기법의 경우 BER(Bit Error Rate)이 $6.73{\times}10^{-3}$이였으며, 직접 수열 대역확산기법이 적용된 경우 BER이 $1.14{\times}10^{-1}$으로 일반적인 QPSK에 비해 향상된 성능을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 근거리 해상 실험을 수행한 결과 일반적인 QPSK 기법의 경우 전송률 1 kbps에서 BER이 $3.19{\times}10^{-1}$이였으며, 직접 수열 대역확산 기법이 적용된 경우 BER이 $5.17{\times}10^{-4}$이었다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.198-203
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• 2004

This paper describes a real-time control architecture for DUSAUV (Dual Use Semi-Autonomous Underwater Vehicle), which has been developed at Korea Research Institute of Ships & Ocean Engineering (KRISO), KORDI, for being a test-bed oj development of technologies for underwater navigation and manipulator operation. DUSAUV has three built-in computers, seven thrusters for 6 degree of freedom motion control, one 4-function electric manipulator, one pan/tilt unit for camera, one ballasting motor, built-in power source, and various sensors such as IMU, DVL, sonar, and so on. A supervisor control system for GUI and manipulator operation is mounted on the surface vessel and communicates with vehicle through a fiber optic link. Furthermore, QNX, one of real-time operating system, is ported on the built-in control and navigation computers of vehicle for real-time control purpose, while MicroSoft OS product is ported on the supervisor system for GUI programming convenience. A hierarchical control architecture which consist of three layers (application layer, real-time layer, and physical layer) has been developed for efficient control system of above complex underwater robotic system. The experimental results with implementation of the layered control architecture for various motion control of DUSAUV in a basin of KRISO is also provided.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2009년도 공동학술대회
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• pp.30-31
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• 2009

본 연구의 목적은 쾌속여객선과 수중부유물과의 실선 충돌응답해석을 통하여 선체와 승객의 내충격 안전성 평가를 수행하는 것이다. 그동안 수중부유물과의 충돌사고로부터 발생하였던 선체와 승객들의 손상자료들을 면밀히 검토하고 평가하여 쾌속여객선 수중익 시스템의 수중부유물과의 충돌에 의한 손상구조를 철저히 파악함으로써 내충격 안전성 평가를 위한 다양한 충돌 시나리오를 작성할 수 있었다. 주변 유체를 고려하는 LS-DYNA 코드의 유체-구조 연성 해석기법과 국부 zooming 해석기법을 사용하여 쾌속여객선의 수중부유물과의 충돌응답해석을 수행하여 선체와 승객의 내충격 안전성 평가를 수행하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.2227-2232
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• 2013

유도제어 시스템 체계개발의 초기단계에는 운용 효과도 도출 및 요구사항 적합성 검토를 통한 체계 개략사양도출을 위해 효과도 분석을 수행한다. 본 논문의 목표는 M&S (Modeling & Simulation)를 활용한 운용 효과도 분석을 통해 고속 무인 수중운동체의 목표점 도달 임무를 위한 체계 요구사항 도출이다. 운용 효과도는 대상 수중운동체의 목표점 도달 정확도로 정의한다. 도달 정확도에 가장 큰 영향을 미칠 것으로 예상되는 변수는 항법센서 성능이다. 본 논문에서는 관성항법센서(Inertial Navigation Sensor, INS)와 도플러 속도 측정 장치(Doppler Velocity Log, DVL)를 이용한 복합항법을 고려하였다. 몬테카를로 수치 시뮬레이션을 통해 항법센서 성능에 대한 효과도 분석을 수행한다. 몬테카를로 수치 시뮬레이션 결과는 CEP(Circular Error Probability)와 분산을 이용한 확률분석을 통해 분석한다. 상용 항법센서 가격을 고려하여 최적의 가격대 성능비를 갖는 항법센서 성능을 제시한다.

• 한국항해학회지
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• 제17권1호
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• pp.99-105
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• 1993

수중음향 위치시스템은 해상뿐만 아니라 수중 표적의 위치 측정에 널리 쓰이고 있다. 최근에 이러한 시스템은 해양 시설물의 설치나 수중 구조물의 검사 등 여러 분야에서 응용되고 있다. 그러나, 이들 시스템은 잡음이 섞인 수신 신호와 파랑에 의한 측정 선박의 불규칙한 운동 등으로 인하여 위치 오차를 포함하고 있기 때문에, 이 논문에서는 위치의 정도를 높이기 위하여 단기선(SBL) 음향 위치 시스템에 칼만 필터를 적용시켰다. 필터에 의해 결정된 최적 위치는 원래의 잡음이 섞인 위치보다 개선된 것을 시뮬레이션과 기존의 실측 자료를 이용하여 비교 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1383-1384
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• 2015

In this paper, a dynamics model embedded navigation filter is newly suggested for underwater autonomous systems without position or attitude aid. In order to ensure the observability on the INS errors, the hydrodynamics of the underwater vehicle is incorporated with the INS attitude error. This approach allows us to estimate and compensate the INS errors in spite of using external velocity sensor. Through the simulation, the performance and effectiveness of the proposed scheme are demonstrated.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제4권4호
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• pp.216-223
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• 2015

The autonomous underwater vehicle (AUV) is being widely researched in order to achieve superior performance when working in hazardous environments. This research focuses on using image processing techniques to estimate the AUV's egomotion and the changes in orientation, based on image frames from different time frames captured from a single high-definition web camera attached to the bottom of the AUV. A visual odometry application is integrated with other sensors. An internal measurement unit (IMU) sensor is used to determine a correct set of answers corresponding to a homography motion equation. A pressure sensor is used to resolve image scale ambiguity. Uncertainty estimation is computed to correct drift that occurs in the system by using a Jacobian method, singular value decomposition, and backward and forward error propagation.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.130-133
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• 2019

수중(submerged)에 부유(floating)식으로 계류되는 거주목적의 구조체 설계(design basis) 관련 연구로서 계류안정성 모델(수중가옥)을 만들고 거동을 정수압적 유체역학적으로 수치분석한다. 임의 가정한 수중가옥의 1)배수량 규모 2) 함체형상에 따른 환경압 하에서의 계류안정성을 a)부력중심, b)무게중심과 가변하중의 변위에 따른 c)함체 기울기를 MATLAB프로그램을 이용하여 산정한다. 나아가 수중가옥의 동적(hydrodynamic) 계류안정성을 임의 시공 장소인 독도의 기상청 울릉도-독도 부이 최근 관측치를 근거로 OrcaFlex프로그램을 이용하여 분석하므로써 수중가옥의 수중건축 시공간상 계류안정성 설계요건(design basis)을 구체화 한다.