• 제목/요약/키워드: Underwater space

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착저형 수중장비를 이용한 수중작업 시 작업경계면 인식을 위한 소나시스템 활용법 (Sonar System Application for detection of underwater work space boundary using seabed type underwater equipments)

  • 신창주;장인성;원덕희;서정민;백원대;김기훈;김종훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권10호
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    • pp.678-684
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    • 2016
  • 수중사석고르기 장비와 같은 착저형 수중장비를 활용하여 해저면에서 수중 작업을 수행할 경우 해당 장비는 작업경계면을 정확히 인식하고 작업장 내에 자리잡고 있는 것이 중요하다. 이는 장비 전복과 같이 장비 안전사고와 직결될 수 있기 때문이다. 이 때 작업경계면 표식을 위해서는 잠수부의 도움이 필수적인데, 이를 위하여 잠수부가 수중작업을 수행할 때 작업이 용이하면서도 시중에서 쉽게 구할 수 있으며 재료를 선정하는 것이 중요한데 나일론줄을 해저면에 설치하여 작업경계를 표시하도록 하였다. 수중에서 주변 환경을 관찰하기 위하여 소나와 팬틸트를 이용하여 소나시스템을 구성하였으며 이를 이용하여 거리변화에 따른 수중 작업경계면 탐지 여부를 확인하였다. 또한 수중사석고르기 장비에 최종적으로 소나시스템을 설치하고 나일론줄로 표시된 작업경계면에 대한 탐지여부를 검증하였다. 본 연구결과를 활용하여 착저형 수중장비를 이용한 수중작업 시 작업경계면 인식을 수행할 수 있는 방안을 확보하였다. 작업경계면 인식 방안을 활용할 경우 추후에 개발될 수 있는 다양한 종류의 착저형 수중작업 장비의 작업절차에 광범위하게 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

3D 수중통신환경에서 MANET의 전송성능 (Transmission Performance of MANET on 3D Underwater Communication Environments)

  • 김영동
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.997-1002
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    • 2017
  • 무선전파를 사용하는 지상통신과는 달리 1500[m/s] 속도의 음향채널이 사용되는 수중통신은 수중온도, 염도를 비롯한 통신환경에 민감할 뿐 아니라 3D 공간의 영향을 받는다. 3D 수중통신은 통신공간의 복잡성과 더불어 음파의 전파손실, 해저환경에서 발생되는 음향잡음 등에 민감하다. 본 연구에서는 이와 같은 3D 수중통신환경의 특성을 고려하여 3D 수중통신환경에서 운용되는 MANET을 대상으로 전송성능을 측정 분석하고 이를 토대로 수중 MANET 운용조건을 제시한다. 본 연구는 NS-2를 기반으로 구축한 수중통신 시뮬레이터를 사용하여 수행하며, 성능파라미터로는 처리율, 전송지연, 패킷손실율 및 소비에너지를 사용한다.

LED(Light Emitting Diode)를 이용한 수중보용 경관조명등 개발에 관한 연구 (The Study for Development of Landscape Lighting Lamp using LED for Underwater Dam)

  • 김종현;박혜리;박원주;이광식
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.1-8
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    • 2010
  • 본 연구는 최근 친수공간 확대로 수중보의 경관조명 수요가 급격히 늘어나고 있으나 현재 사용하는 수중보 조명등의 안전성과 연출효과가 떨어지는 등 문제점이 발생되므로 수중보 조명등을 개선하기 위해 안전성, 에너지 절감, 연출에 대한 유연성에 주관점을 두고 실태조사를 통한 문제점을 도출 분석하여 수중보조명등을 LED몰드 수중등으로 개발하였다. 본 연구의 결과물을 실용화함으로써 수중보 조명은 댐, 분수, 수영장 등 수변공간에 다양하게 확대 적용 가능할 것으로 사료된다.

수중 발파시 인근 구조물에 미치는 진동의 영향 연구 (A Study on the effective Oscillation Characteristics of the Constructions of Blasting Operations in Seaside)

  • 이신;강대우;박학봉
    • 화약ㆍ발파
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    • 제19권1호
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    • pp.71-84
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    • 2001
  • Korean peninsula has the most mountainous areas such as mountains and hilly country, and it is surrounded by the sea on all sides but one. In this respect, a large scaled construction works have frequently been conducted. However, it is not easy to porform a large scale blasting work without giving any harm to houses or facilities nationwide. Therefore, blasting work becomes more closely related to maintenance thing due to the development of the downtown or a large structure for key facilities. Many researches on blast in the open space and tunnel blasting have been conducted. On the contrary, research on underwater blasting operations is comparatively scanty even though much more necessity of marine development is required. In this respect, this study aims to investigate the characteristics of underwater blasting operations and to make a comparative study with blast in the open space. As a result of examining into the characteristics during underwater blasting operations, the around oscillation in case of underwater blasting operations shows significantly low compared to that in case of blast in the open space, and this means that much more cautious altitude must be taken in designing underwater blasting operations compared to the design of blast In the open space. As a result of analysis on the difference between a square root and a cube root In the equation of estimating oscillations in the actual site, it is shown that it is shown to apply a square root for the estimation of oscillation at 60 meters in case of underwater blasting operations and at 22 meters case of general blast in the open space.

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항법 적용을 위한 수중 소나 영상 처리 요소 기법 비교 분석 (Comparative Study of Sonar Image Processing for Underwater Navigation)

  • 신영식;조영근;이영준;최현택;김아영
    • 한국해양공학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.214-220
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    • 2016
  • Imaging sonars such as side-scanning sonar or forward-looking sonar are becoming fundamental sensors in the underwater robotics field. However, using sonar images for underwater perception presents many challenges. Sonar images are usually low resolution with inherent speckled noise. To overcome the limited sensor information for underwater perception, we investigated preprocessing methods for sonar images and feature detection methods for a nonlinear scale space. In this paper, we focus on a comparative analysis of (1) preprocessing for sonar images and (2) the feature detection performance in relation to the scale space composition.

수중통신에서 Zero Forcing기법을 이용한 최적의 시공간 부호화 알고리즘 (An Optimal Space Time Coding Algorithm with Zero Forcing Method in Underwater Channel)

  • 권해찬;박태두;천승용;이상국;정지원
    • 한국항해항만학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.349-356
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    • 2014
  • 수중통신에서는 다중경로로 인해 심벌간의 상호간섭이 발생하여 시스템의 성능을 저하시킨다. 최근 수중 통신시스템에서는 이러한 열악한 채널환경을 극복하고 전송률을 향상시키기 위하여 등화기 및 채널 부호화와 시공간 부호화 방식의 효율적인 연접 구조가 수중통신에서 MIMO시스템으로 응용되어 연구되고 있다. 수중 MIMO 환경에서 시공간 부호화 방식 중에서는 시공간 블록 부호화 방식과 시공간 격자 부호화 방식이 있으며, 시공간 격자 부호화 방식이 등화기 및 채널 부호화 방식에 최적이다. 따라서 본 논문에서는 다중경로 채널 환경에서 효율적인 전송을 위해 터보 Pi 부호화기를 외부부호로 사용하고, MIMO시스템에서 전송 다이버시티와 부호화이득을 동시에 가지는 시공간 격자부호를 내부부호로 구성한다. 그리고 심볼간 상호 간섭 제거를 위해 Zero Forcing 등화기법을 사용하여 수중채널에서의 시뮬레이션을 통해 성능을 확인하였다.

수중채널 환경에서 센서 간의 간격에 의한 수신 신호의 상관 특성 분석 (Performance Analysis of the Spatial Correlation for Underwater Channel Environments)

  • 고학림;이승구;김민상;조대영;김길용;박병훈;박종원;임용곤
    • 한국음향학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.107-113
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    • 2012
  • 본 연구에서는 수중 채널환경에서 측정을 수행하고 측정 데이터를 분석하여 수중 채널의 공간 다이버시티 특성을 연구하였다. 측정 데이터 분석 결과 정지채널의 경우 페이딩에 의한 영향은 크지 않았으며, 서로 이격된 센서에 수신된 신호의 페이딩 특성은 송신단과 수신단의 거리에 의한 영향도 적어서 수신 센서의 간격이 반송파의 10파장 이상 이격하여야 최적의 공간 다이버시티이득을 얻을 수 있었다. 그리고 이동 채널 환경의 경우에는 센서 간의 거리가 8파장이상일 때 공간 상관계수 값이 0.3 보다 작아서 최적의 공간 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 것으로 분석 되었다. 향후 이 연구결과를 바탕으로 수중 이동 채널 환경에서의 MIMO 채널 모델링 및 성능 분석을 할 예정이다.

An Improved Guidance Algorithm for Smooth Transition at Way-Points in 3D Space for Autonomous Underwater Vehicles

  • Subramanian, Saravanakumar;Thondiyath, Asokan
    • International Journal of Ocean System Engineering
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    • 제2권3호
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    • pp.139-150
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    • 2012
  • This paper presents an improved guidance algorithm for autonomous underwater vehicles (AUV) in 3D space for generating smoother vehicle turn during the course change at the way-points. The way-point guidance by the line-of-sight (LOS) method has been modified for correcting the reference angles to achieve minimal calculation and smoother transition at the way-points. The algorithm has two phases in which the first phase brings the vehicle to converge to a distance threshold point on the line segment connecting the first two way-points and the next phase generates an angular path with smoother transition at the way-points. Then the desired angles are calculated from the reference and correction angles. The path points are regularly parameterized in the spherical coordinates and mapped to the Cartesian coordinates. The proposed algorithm is found to be simple and can be used for real time implementation. The details of the algorithm and simulation results are presented.

수중음향 통신채널 환경에서 시공간 블록부호를 적용한 주파수영역 등화기법의 성능평가 (Performance Comparison of Space Time block coded Frequency Domain Equalization transmission Scheme in Underwater Acoustic Communication Channel)

  • 황호선;이석우;강영식;최재훈
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.177-185
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    • 2019
  • 본 논문에서는 수중음향 통신환경에서 다중경로에 의한 심볼간 간섭을 제거하기 위한 방법으로 STBC 전송구조를 결합한 FDE 기법을 제시하고, 그 성능을 평가하였다. 이를 위해 수중통신환경을 고려한 수중음향채널을 모델링하였고, 이 채널에 대한 수중통신 모의시험 결과를 제시하였다. 주파수영역 등화의 경우, 전송블록 양쪽에 훈련신호가 추가되는 구조적 특성상 OFDM 기법에 비해 약 4% 정도의 전송률 저하를 보이나 OFDM에 비해 4.4%에서 16.8%(SNR 9dB기준) 향상된 SER 특성을 보였다.

A Study on the Hydrostatic Mooring Stability of Submerged Floating Ellipsoidal Habitats

  • Pak, Sang-Wook;Lee, Han-Seok;Park, Jin
    • 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.