• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.560-568
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• 2012

가상공간 구축 기술은 체험 방법이 다기능화 되면서 동작, 소리, 온도, 압력 등을 인식하여 콘텐츠와 사용자가 상호작용이 가능한 지능형 상호작용 기술 분야로 연구가 확대되고 있다. 가상현실 기술은 3D그래픽 기술과 물리 현상을 가상공간에 적용시켜 현실감을 증대시키고, 가상환경에 하드웨어 장치들을 사용하여 몰입감을 증대시키기 위한 방향으로 연구가 진행되고 있다. 가상 수중 환경에 대한 체감형 콘텐츠의 제작은 사용자의 몰입감을 증대시키기 위해 하드웨어 장치들과 해양 콘텐츠를 연계하기 위한 양방향 인터페이스 기술이 필요하다. 본 연구에서는 수심 변화에 따른 환경 요인들을 분석하여 정규화된 수중 물리 법칙을 적용함으로써 현실적이고 사실감 있는 가상 수중 환경을 표현하고자 하였다. 또한 스킨스쿠버 체감 시뮬레이터를 가상 수중환경과 연동시킴으로써 수중에 직접 들어가지 않고도 스킨스쿠버를 체험해 볼 수 있는 체감형 콘텐츠를 개발하고자 하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37C권12호
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• pp.1328-1336
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• 2012

수중 음향통신 환경에서는 지상 RF 통신에 비하여 제한된 대역폭, 높은 페이딩효과, 높은 수중음파 전달지연과 같은 제약이 있다. 본 논문에서는 이러한 수중 음향통신의 제약을 극복하여 효과적인 대규모 수중감시시스템의 구축을 가능케 하는 계층적 네트워크 구조를 제안한다. 제안하는 네트워크구조는 수중센서, 클러스터헤드, 수중/해상 싱크 및 수중무인기를 포함하며, 패킷의 전송성공률을 최대화하고 센서노드의 전력소모를 최소화시키기 위하여 복수의 수중무인기를 이용한 하이브리드 형태의 데이터라우팅을 제공한다. 즉, 클러스터 내부에서 클러스터멤버들은 Tree구조기반 라우팅을 사용하여 클러스터헤드에게 데이터를 전송하며, 궤도 이동을 하는 수중무인기는 클러스터헤드로부터 병합된 센싱데이터를 수집하고 Store-carry-forward 방식으로 싱크노드에게 데이터를 전달한다. 수중무인기의 최장 궤도이동 시간을 최소화하기 위하여 Integer Linear Programming 기반의 알고리즘이 사용된다. 시뮬레이션을 이용한 성능분석을 통하여 제안하는 수중센서네트워크 구조가 기존의 Gradient 기반 라우팅과 Geographical Forwarding 방식에 비해 높은 전송성공율과 낮은 전력소모를 획득할 수 있음을 보인다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제24권1호
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• pp.123-132
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• 2021

In order for the underwater vehicle to perform various tasks, it is important to control the depth, course, and roll of the underwater vehicle. To design such a controller, it is necessary to construct a dynamic model of the underwater vehicle and select the appropriate hydrodynamic coefficients. For the controller design, since the dynamic model is linearized assuming a limited operating range, the control performance in the steady state is well satisfied, but the control performance in the transient state may be unstable. In this paper, in order to overcome the problems of the existing controller design, we propose a A2C(Advantage Actor-Critic) based roll controller for underwater vehicle with stable learning performance in a continuous space among reinforcement learning methods that can be learned through rewards for actions. The performance of the proposed A2C based roll controller is verified through simulation and compared with PID and Dueling DDQN based roll controllers.

• 한국음향학회지
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• 제38권1호
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• pp.67-72
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• 2019

본 연구에서는 파장보다 작은 구조물로 이루어진 음향메타물질을 이용하여 소형화된 헬름홀츠 공진기의 반향음 감소 성능예측 연구를 진행하였다. 본 논문에서 제안된 헬름홀츠 공진기는 수중 환경과 임피던스 차이가 큰 공기구조물로 형성하였다. 다중물리 유한요소 시뮬레이션 패키지를 이용하여 수중 음향학적 분석을 진행한 결과 수중 반향음의 감소가 예상되었고 헬름홀츠 공진기 입구의 공간 압축(space coiling) 정도와 내부 체적의 폭에 따라 주파수 특성을 제어할 수 있었다. 기본적인 헬름홀츠 공진기는 약 10,000 Hz 이상에서 최대 7 dB의 반향음 감소 효과를 보였으나 공간 압축 메타물질을 이용한 초소형 헬름홀츠 공진기는 약 5,000 Hz 이상에서 최대 14 dB의 반향음 감소가 나타났다. 추가적으로 헬름홀츠 공진기의 내부 체적을 제어하여 주파수 특성이 변화하는 것을 확인하고 공간압축 비율이 서로 다른 공진기를 조합함으로써 광대역 반향음 감소 효과를 얻을 수 있었다. 본 연구를 통해 수중 환경에서 공기구조물을 이용한 소형화된 헬름홀츠 공진기의 성능을 연구하였으며 반향음 감소 효과는 효과적인 스텔스 기술을 구현할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(5)
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• pp.153-156
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• 2002

The remotely operated underwater robotic vehicle system has been required to inspect some objects such as baffle former bolts and remove foreign objects in reactor vessel of nuclear power plant. In this paper, we have designed the remotely operated underwater robotic vehicle system that includes a long reach arm that is composed of 4 joints to remove foreign objects in a narrow space, a camera for visual test, instrument sensors for vehicle positioning, 4 thrusters for underwater navigation of vehicle, and supervisory control system implemented with industrial PC that includes robot simulator that has the functions of real time visualization, robot work planning and etc.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제50권7호
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• pp.324-325
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• 2001

In this study, the characteristics of ultrasonic sensor fabricated with PZT-Polymer 1-3 type composites are investigated. The 3-D Underwater object recognition using the self-made ultrasonic sensor and SOFM neural network is presented. The ultrasonic sensor is satisfied with the required condition of commercial ultrasonic sensor in underwater. The 3-D underwater object recognition for the training data and the testing data are 100[100%], respectively. The experimental results have shown that the ultrasonic sensor fabricated with PZT-Polymer 1-3 type composites can be applied for sonar system.

• 대한조선학회논문집
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• 제56권5호
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• pp.464-471
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• 2019

The acoustic power is a major acoustical characteristic of an underwater vehicle and could be measured in a reverberant water tank. In order to obtain accurate measurement results, the acoustic field formed by the sound source should be investigated quantitatively in the reverberant water tank. In this research, the acoustic field of a reverberant water tank containing an underwater sound source has been analyzed by using an acoustic radiosity method one of the numerical analysis methods suitable for the acoustic analysis of the highly diffused space. The source level of the underwater sound source and acoustical properties of the water tank input to the numerical analysis have been estimated by applying the reverberant tank plot method through a preliminary experiment result. The comparison of the numerical analysis result with that of the experiment has verified the accuracy of the acoustic radiosity method.

• 우주기술과 응용
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• 제2권3호
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• pp.206-220
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• 2022

지구 저궤도 상에서 운영되는 국제우주정거장, 지구에서 가장 가까운 천체인 달, 2030년대 태양계에서 유일하게 유인 탐사 대상 행성인 화성 등 지구와 전혀 다른 환경에서 인간이 안전하게 탐사임무와 생활을 유지할 수 있도록 해주는 시스템은 다양하게 있다. 그 중에서도 인간의 가장 기본적인 호흡 유지와 관련해서는 인간의 생명유지용 공기관리시스템이 핵심적인 장치이다. 이러한 공기관리시스템은 우주탐사뿐만 아니라, 인간이 거주하는 지구상의 해저기지나 잠수함 등에서도 활용 가능하다. 공기관리시스템은 기본적으로 산소발생 시스템, 이산화탄소 제거시스템, 유해물질 제거시스템 등이 서브시스템으로 구성된다. 본 논문에서는 해저거주공간 플랫폼에서 사용 가능한 공기관리시스템을 개발하기 위하여 지상에서 실험용 공간으로 활용할 지상실험모듈의 개발 요구사항에 대해서 분석하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.529-536
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• 2012

최근에 3D 콘텐츠에 대한 관심은 점차 늘어나고 있으며 시청자들은 다양한 3D 콘텐츠를 요구하고 있다. 이와 같은 상황에서 수중 3D는 시청자 요구에 부응할 수 있는 하나의 대안이다. 수중은 공기 중과 달리 밀도가 큰 물을 통과하기 때문에 실제 물체 보다 크고 가깝게 보이는 특성이 있다. 이에 맞게 수중 3D 콘텐츠 제작을 위해서는 카메라 사이의 간격과 물체사이의 거리 및 컨버전스 값을 새로이 수정할 필요가 있다. 본 논문에서는 수중이라는 공간이 가지는 특수성에 맞게 최적 입체값 설정 방법을 제시하였다. 또한 수중 3D 콘텐츠 제작 사례를 통해 수중 3D 콘텐츠 개발 방법을 제시하였다. 이를 통해 수중에서만 볼 수 있는 화려한 색감, 다양한 해양생물, 심해의 미개척지 등 헤아릴 수 없는 많은 촬영 소재들이 3D 콘텐츠화 될 수 있기를 기대한다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.11-19
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• 2013

본 논문에서는 전장 환경 요소 및 플랫폼 모델 간 상호 교환 정보를 통합하여 관리하는 전투 공간 모델(Battle Space Model)을 제안한다. 전투 공간 모델은 전장의 지형 정보와 환경 요소를 저장하는 Geographic Information System(GIS) Model, 플랫폼 모델 간 상호 교환 정보에 전장 환경 요소의 영향을 고려하는 Propagator Model, 플랫폼 모델 간 상호 교환 정보를 저장하는 Logger Model, 그리고 플랫폼 모델 간의 상호 작용(encounter) 시점을 예측하고 상호 작용 시점까지 시간을 건너뛰는 Spatial Encounter Predictor(SEP) Model로 구성된다. 또한 이산 사건 및 이산 시간 혼합형 시뮬레이션 모델 구조로 구성되어 있는 플랫폼 모델과 추가 작업 없이 직접 연결하기 위해, 전투 공간 모델 또한 이산 사건 및 이산 시간 혼합형 시뮬레이션 모델 구조로 구성하였다. 본 연구에서는 전투 공간 모델을 적용하여 수중운동체 교전 시뮬레이션을 수행하였다. 이를 통해 플랫폼 모델 각자가 반영하던 전장 환경 요소를 전투 공간 모델이 일괄적으로 반영함으로써 플랫폼 모델 개발을 단순화 할 수 있었다. 또한 각 플랫폼 모델은 다른 플랫폼 모델과의 정보 교환을 고려하지 않고 전투 공간 모델과의 정보 교환만을 고려하면 되므로, 플랫폼 모델을 중립적으로 구성할 수 있었다.