• 한국음향학회지
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• 제20권7호
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• pp.31-36
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• 2001

수동 소나 시스템에서는 신호대 잡음비의 향상, 표적의 방위 탐지 및 위치 데이터 산출, 간섭신호 제거 등을 위하여 지향성 빔을 만들어 사용한다. 주변환경이 복잡한 해양에서 저소음의 표적을 원거리에서 탐지하기 위해서는 지향성 빔의 특성을 향상시킬 필요가 있다. 본 논문에서는 선형으로 배열된 센서에서 각 센서 쌍들의 상호상관 행렬을 이용한 SCCBF (Spatial Cross Correlation Beamforming) 알고리즘을 제안하였다. 이상적인 조건하에서 제안된 SCCBF는 기존의 CBF (Conventional Beamforming)에 비해 배열 이득이 3 dB 이상 향상되고 표적의 탐지 방위 정확도를 나타내는 빔 폭이 CBF보다 0.5배 정도가 됨을 이론적으로 검증하고, 시뮬레이션을 통하여 이를 입증하였다. 또한 제안된 알고리즘을 적용한 선배열 수동 소나 시스템의 해상 시험 결과를 제시하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.363-369
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• 2015

본 논문은 잠수함 발사 탄도미사일(SLBM) 탐지를 위한 해상 센서플랫폼의 배치에 관한 연구이다. 최근 북한은 SLBM의 수중 사출시험을 실시하였으며 이는 국제사회에 심각한 안보 위협이 되고 있다. 이러한 위협에 효과적으로 대응하기 위해 기동이 가능한 해상 센서플랫폼은 SLBM의 탐지 가능성이 높은 위치에 배치되어야 한다. 그러나 전형적인 레이더 센서체계의 최대탐지거리 특성은 표적의 비행궤적과 레이더 반사 단면적(RCS)에 따라 달라진다. 이러한 관점에서 본 연구는 SLBM의 전술적 특성에 따른 비행궤적을 분석하고, RCS를 계산하였다. 또한 센서 플랫폼의 위치에 따른 탐지 시간을 분석하여 효과적으로 SLBM을 탐지할 수 있는 해상 센서 플랫폼의 위치를 제시하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.639-646
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• 2016

본 연구에서는 특수한 상황(미끄러짐 발생 및 회전관성이 부하로 작용하는 경우)에서의 회전 엔코더 기반 측정방법의 단점을 극복하기 위하여 광 변위센서(ADNS-9500)를 사용한 비접촉식 변위 측정방법을 제안하였다. 정확한 변위 측정을 위해 데이터 수집 보드와 랩뷰를 활용하여 실험적으로 광 변위센서의 성능을 분석하였으며, 반복실험을 통해 실험조건(측정방향, 속도, 가속도, 높이, 표면 재질)에 따른 광 변위센서의 성능특성을 파악하였다. 성능실험 결과, 광 변위센서를 사용하여 정확하게 평면운동을 측정하기 위해서는 광 변위센서와 지면(대상 물체의 표면)과의 높이를 2.4 mm-3.2 mm로 일정하게 유지시켜야 하며, 각각의 축 방향, 속도, 표면 재질을 고려하여 민감도를 수정하여 변위 계산식에 적용해야 하는 것을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제23권8호
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• pp.570-575
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• 2004

수중음향 시스템에서는 빔형성 (Beamforming) 기법을 이용하여 목표물로부터 신호를 수신하고 이에 대한 정보를 얻어 낼 수 있는데, 이러한 빔형성에 있어서는 주엽 (Mainlobe)의 빔폭 (Beamwidth)과 부엽 (Sidelobe)의 크기 (Level)를 설계자가 목표하는 값에 최적화 시킬 수 있는 방법을 찾는 것이 무엇보다도 중요하다. 최근 연구된 빔형성 기법의 대표적인 결과 중 하나로는 Philip의 가중함수 방법을 들 수 있다. 이러한 Philip의 방법은 목표 주엽폭과 부엽 준위를 정하고 이를 적응필터 설계방식과 유사하게 적응시켜 나가는 과정을 이용한다. 그러나 이 방법은 주엽폭과 부엽 준위 간의 상관관계로 인해서 원하는 부엽준위에 다다르지 못하거나 결과값을 얻는데 상당한 시간이 소요되는 경우가 자주 발생하게 되는데, 이러한 단점을 보완하기 위하여 본 논문에서는 부엽 준위에 미치지 못하는 일부에 대하여 부분 최적화를 하여 비교적 쉽게 설계요건을 만족시키는 새로운 알고리듬을 제안하고자 한다 제안된 알고리듬은 설계자의 의도에 따라 주엽의 빔폭과 부엽의 크기를 쉽게 조절이 가능하며 기존의 방법에 비해 계산량이 감소됨을 실험을 통해 알수 있을것이다.

• 한국음향학회지
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• 제37권1호
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• pp.39-45
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• 2018

압축센싱을 적용하면 전체 신호의 차원 대비 실제 사용하는 신호의 차원이 작은 희소신호의 경우, 적은 수의 관측치를 통하여 빠른 시간 내에 복원이 가능하다. 수중 표적의 기어박스 및 보조 장치 등으로부터 방사되는 신호의 토널 주파수 성분들은 처리하고자 하는 주파수 대역에서 상대적으로 주파수 성분이 적다. 따라서 토널 신호는 주파수 영역 전체 대비 희소신호로 모델링 될 수 있으므로 희소 신호 복원 알고리듬인 S-OMP(Simultaneous-Orthogonal Matching Pursuit)를 이용하여 복원할 수 있다. 본 논문에서는 압축센싱 기법을 이용하여 수중 표적의 방사 소음 신호의 토널 주파수를 검출하는 기법을 제안하고 모의 실험을 통해 성능을 확인한다. 모의실험에서 기존의 FFT(Fast Fourier Transform) 임계치 기법을 이용한 방법에 비해 낮은 SNR(Signal to Noise Ratio)에서도 정확한 토널 성분을 추정 할 수 있음을 확인하였다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제3권4호
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• pp.274-285
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• 2011

The supercavitating vehicle is an underwater vehicle that is surrounded almost completely by a supercavity to reduce hydrodynamic drag substantially. Since the cruise speed of the vehicle is much higher than that of conventional submarines, the drag force is huge and a buckling may occur. The buckling phenomenon is analyzed in this study through static and dynamic approaches. Critical buckling load and pressure as well as buckling mode shapes are calculated using static buckling analysis and a stability map is obtained from dynamic buckling analysis. When the finite element method (FEM) is used for the buckling analysis, the solver requires a linear static solver and an eigenvalue solver. In this study, these two solvers are integrated and a consolidated buckling analysis module is constructed. Furthermore, Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm is combined in the buckling analysis module to perform a design optimization computation of a simplified supercavitating vehicle. The simplified configuration includes cylindrical shell structure with three stiffeners. The target for the design optimization process is to minimize total weight while maintaining the given structure buckling-free.

• 한국음향학회지
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• 제36권1호
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• pp.12-22
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• 2017

소나 운용에서 잔향음은 수중 표적 탐지의 제한요소이기 때문에 정확한 예측이 중요하다. 최근에는 단상태소나 연구에서 공간적으로 송수신기의 위치가 다른 양상태 소나에 대한 연구로 확장되고 있는 추세이다. 양상태 잔향음을 모의하기 위해서는 양상태 음파전달, 양상태 산란강도 및 산란단면적 등에서 단상태와 다른 복잡한 계산이 요구된다. 전 세계적으로 양상태 잔향음에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있지만 잔향음을 예측하는데 중요한 요소인 양상태 산란단면적을 정확하게 계산하는 방법에 대한 연구는 미비하다. 본 논문에서는 거리 독립 환경의 양상태 잔향음모의에서 두 원의 교차되는 면적을 응용하는 새로운 산란단면적 계산 방법을 제안한다. 최종적으로 본 논문의 양상태 산란단면적 계산 방법으로 모의된 잔향음 준위는 기존에 제안되었던 방법들의 예측값과 비교되며 2013년 5월에 수행된 해상 실험의 측정값과 비교를 수행하였다.

• 한국음향학회지
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• 제30권2호
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• pp.63-72
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• 2011

본 논문은 반향음과 투과음을 감소시키기 위한 평판형 음향재료의 성능평가 장치를 제작하고 측정시스템을 구성하며 표준표적을 이용한 검증을 통해 신뢰성을 확보하는 데 목적이 있다. 반향음감소와 투과손실 측정은 신호간섭이 없도록 대형수조에서 실시되는 것이 일반적이지만, 본 논문에서는 신호간섭을 고려해야 하는 소형수조에서 최저 30 kHz까지 측정이 가능한 측정시스템을 구성하였다. 이를 위해 신호모의를 통해 신호간섭이 없는 최적의 기하학적 배치를 도출하였으며, 획득한 신호를 시간영역과 주파수영역의 총 네 가지 방법으로 ER과 TL을 도출하는 신호처리 알고리즘을 확립하였다. 마지막으로 대형수조에서의 전파손실 실측실험을 통해 측정시스템을 보정하고 알루미늄 판과 스티로폼을 표준표적으로 사용한 측정결과를 Brekhovskikh Layer Model과 비교하여 측정시스템 검증을 수행하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제46권2호
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• pp.173-183
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• 2010

In a split beam echo sounder, the transducer design needs to have minimal side lobes because the angular position and level of the side lobes establishes the usable signal level and phase angle limits for determining target strength. In order to suppress effectively the generation of unwanted side lobes in the directivity pattern of split beam transducer, the spacing and size of the transducer elements need to be controlled less than half of a wavelength. With this purpose, a 50 kHz tonpilz type transducer with a half-wavelength diameter in relation to the development of a split beam transducer was designed using the equivalent circuit model, and the underwater performance characteristics were measured and analyzed. From the in-air and in-water impedance responses, the measured value of the electro-acoustic conversion efficiency for the designed transducer was 51.6%. A maximum transmitting voltage response (TVR) value of 172.25dB re $1{\mu}Pa/V$ at 1m was achieved at 52.92kHz with a specially designed matching network and the quality factor was 10.3 with the transmitting bandwidth of 5.14kHz. A maximum receiving sensitivity (SRT) of -183.57dB re $1V/{\mu}Pa$ was measured at 51.45kHz and the receiving bandwidth at -3dB was 1.71kHz. These results suggest that the designed tonpilz type transducer can be effectively used in the development of a split beam transducer for a 50kHz fish sizing echo sounder.

• 수산경영론집
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• 제52권2호
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• pp.55-67
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• 2021

Global warming affects critical natural resources, one of which is the oceans that occupy 70% of the total cover of the earth. In other words, ocean warming is a subset of global warming which needs to be addressed urgently. Purple laver (pyropia spp.) is one of the most vulnerable items to climate change although it is a major export product of Korean fisheries. The purpose of this study is to analyze the causality of how climate change caused by global warming affects the increase or decrease of PLP (purple laver production). The target area for analysis was set to Maro-hae between Jindo-gun and Haenam-gun. We selected marine environmental factors and meteorologic factors that could affect PLP as variables, as well as co-integration tests to determine long-term balance, and the Granger causticity tests. As a result, PLP and marine environmental factors WT (water temperature), pH, and DO confirmed that long-term equilibrium relationships were established, respectively. However, there is only causality with WT and it is confirmed that there is only a correlation between pH and DO (dissolved oxygen). There was no long-term equilibrium relationship between PLP and HDD (heating degree days) and there is a causal effect that HDD affects PLP; however, it was less clear than that of WT. The relationship between PLP and RF (rainfall), WS (wind speed), SS (percentage of sunshine), and FF (farm facilities) was all balanced in the long term, and causality exists. Based on the results of the analysis, policy proposals were made.