• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.579-585
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• 2019

수중 표적의 탐지 효율을 증대시키기 위하여 능동 예인 음탐기는 적정 심도에서 바른 자세로 예인 되어야 한다. 본 연구에서는 능동 예인 음탐기의 꼬리 날개 형상이 예인 자세 및 예인 안정성에 미치는 영향을 확인하기 위하여 축소 모형 실험 2회 및 해상 실험 1회를 수행하고 그 결과를 분석하였다. 축소 모형 실험은 선형 수조에서 꼬리 날개 형상에 따른 속력 별 예인 거동을 측정하였으며, 축소 모형 실험에 활용된 꼬리 날개 형상은 I 형 꼬리 날개 1개와 Y 형 꼬리 날개 4개로 총 2종 5개에 대하여 실험을 수행하였다. 1차 축소 모형 실험에서는 Y형 꼬리 날개가 I 형 꼬리 날개 대비 예인 자세 및 예인 안정성이 우수함을 확인하였다. 2차 축소 모형 실험에서는 Y형 꼬리 날개를 기본으로 수직 꼬리 날개 높이 증가, 하부 수평 꼬리 날개 경사각 적용 형상에 대하여 속력 별 거동 특성을 확인하였으며, 하부 수평 꼬리 날개 경사각 적용 형상이 가장 우수한 성능을 나타내었다. 축소 모형 실험 결과를 검증하기 위해 실물 모형을 제작하여 해상 실험을 수행하였으며, 축소 모형 실험 결과와 유사함을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제42권1호
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• pp.25-31
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• 2023

능동소나를 이용하여 수중물체의 속도를 추정하려면 Continuous Wave(CW) 펄스를 이용하는 것이 일반적이나, 수중물체의 속도가 느리고 근거리의 해양에서는 잔향음의 영향으로 수중물체의 속도 추정이 용이하지 않다. 2017년도에 Wang 연구진은 이를 극복하고자 수중물체의 속도에 의한 도플러 변이에 둔감한 광대역 신호인 Hyperbolic Frequency Modulation(HFM) 펄스 두 개를 상반된 스윕방향으로 이용하였다. 두 펄스 간 송신 시간간격과 탐지시간 차이의 변화를 통하여 수중물체 속도 추정이 가능하다는 것을 시뮬레이션으로 제시하였다. 하지만 동일한 대역을 이용하므로 상호상관성에 의해서 수중물체 탐지 성능이 영향을 받을 수 밖에 없다. 상호상관성에 의한 수중물체 탐지 성능저하를 방지하기 위하여 대역이 분리된 상반된 스윕방향의 두 HFM 펄스 이용을 제안한다. 본 논문에서는 상반된 스윕방향의 두 대역 HFM을 이용하여 수중물체의 시선속도 추정에 관한 이론을 도출하였고, 펄스길이와 대역폭이 1 s와 400 Hz인 HFM 펄스로 시뮬레이션을 수행하였다. 제안한 방법을 이용하여 수중물체의 시선속도를 추정하면 약 6 %의 오차로 표적 속도 추정이 가능하다는 것을 시뮬레이션을 통하여 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제32권4호
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• pp.354-360
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• 2013

본 논문은 고밀도 클러터 환경에서 클러터 제거기능을 이용하여 구간선형기동 수중운동체의 탐지 및 추적에 대한 성능향상을 다루었다. 고밀도 클러터 환경에서 허프변환(Hough transform)을 이용한 클러터 제거 알고리즘을 통해 클러터 특성을 나타내는 측정치를 제거한 후 남은 측정치에 대해 추적 필터인 CMKF-L을 적용하여 추적성능을 확인하였다. 모의 신호와 해상실험데이터를 이용하여 실험을 수행하였으며 고밀도 클러터 환경에서 제안하는 알고리즘을 적용하여 클러터는 상당수 제거되고 표적에 대한 추적은 지속적으로 안정되게 수행됨을 확인하였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1992년도 학술논문발표회 논문집 제11권 1호
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• pp.127-130
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• 1992

한국 근해에서 능동소나 (active sonar) 사용시 사용되는 environmental parameters 가운데 하나인 volume reverberation(REv)을 산출하기 위하여 플랑크톤에 의한 후방산란 강도(backscattering strength)에 대한 연구를 하였다. 이를 위하여 수산진흥원 자료(80-89년)중 부유생물조사표에서 후방산란 강도가 다른 종에 비하여 큰 copepoda의 개체수를 평균한 후, 수심별 개체수를 계산하여 수심별, 주파수별(10, 50kHz), 계절별(2월, 8월) 후방산란 강도와 multipath eigenray model을 이용하여 REv를 산출하였다. 예로 사용한 동남해역(zone:S3), 서해중부해역(zone:W3)에서 주파수별 REv는 일반적인 형태인 포기에는 고주파가 높고, 1.5초 이후에는 저주파가 높게 나타났다. 그러나 여름이 겨울보다 플랑크톤 개체수가 많아 후방산란 강도가 크지만(2-5dB), REv는 겨울이 더 크게 나타났다. 이러한 이유는 SVP profile에 의한 pressure 계산결과, 여름에는 ray가 down-ward이고 겨울에는 duct를 형성하여 ray가 거의 direct로 진행하므로 transmission loss가 여름이 크기 때문이다. 또한 ray tracing결과 여름철에는 ray crossing이 많아 겨울에 비하여 fluctuation이 심하게 나타나는 현상을 보이고 있다. 두 지역 이외에도 한국근해의 정확한 REv을 예측하기 위해서는 플랑크톤의 정확한 측정과, 이론적인 수치와 비교할 수 있는 실측치를 얻는 것이 필요하다고 볼 수 있다.

• 한국음향학회지
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• 제19권7호
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• pp.15-22
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• 2000

본 연구에서는 수중표적의 반사신호를 재현하기 위한 공간적 하이라이트 분포처리 알고리듬을 제안한다. 제안된 알고리듬은 입사되는 핑펄스의 각도에 따라 가변적인 불연속 하이라이트와 표적내부 및 특정위치의 하이라이트를 신호 입사각에 따라 분포시켜 합성한다. 완성된 UTAHID 모델은 핑펄스의 입사각도 및 펄스폭에 따라 첨두치 표적강도, 에너지 표적강도, 에코신장효과, 표적 시간분산 손실 및 포락선의 불규칙성 등을 각종 모의실험으로 타당성을 확인하였으며, 이는 능동소나의 표적 반사신호 합성에 관련된 각종 실제 시스템에 효율적으로 적용될 수 있다.

• 한국고분자학회:학술대회논문집
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• 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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• pp.228-228
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• 2006

Conjugated oligomers, used as models for fluorene-thiophene copolymers, are compared in terms of the microscopic morphology of thin deposits and the optical properties. The AFM images and the solid-state absorption and emission spectra are interpreted in line with the structural data, in terms of the assembly of the conjugated molecules. The compound with a terthiophene central unit and fluorene end-groups shows well-defined monolayer-by-monolayer assembly into micrometer-long strip-like structures, with a crystalline herringbone-type organization within the monolayers. Polarized confocal microscopy indicates a strong orientation of the crystalline domains within the stripes. In contrast, the compound with a terfluorene central unit and thiophene end groups forms no textured aggregates. The difference in behavior between the two compounds most probably originates from their different capability of forming densely-packed assemblies of ${\pi-pi}$ interacting molecules. These assemblies are used as active elements in organic field effect transistors designed by using soft lithography technique.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권4호
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• pp.47-52
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• 2011

CFAR(constant false alarm rate)는 능동 소나 시스템에서 사용되는 자동 탐지 신호처리 알고리듬이다. CFAR 알고리듬 중에서도 OS(ordered statistics) CFAR는 CA(cell averaging), SO(smallest of), GO(greatest of)에 비해 비균일 환경에서 탐지 성능이 우수하다. 그러나 OS CFAR는 다중 표적 상황에서 일정 개수 이상의 표적이 나타나면 탐지 성능이 나빠지는 단점을 갖고 있다. 이에 본 논문에서는 다중 표적 환경에서 OS CFAR보다 좀 더 강인한 OSR(ordered statistics ratio) CFAR 알고리듬을 제안하고 컴퓨터 모의실험을 통하여 간섭 표적 개수에 따른 성능을 기존의 CFAR 기법과 비교 분석하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제24권2E호
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• pp.46-53
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• 2005

Agency for Defense Development (ADD) developed the Submarine Acoustic Information Management System (SAIMS Version 1.0) capable of interfacing some submarine sensors in operation and predicting detection environments for sonars. The major design concepts are as follows: 1) A proper acoustic model is examined and optimized to cover wide spectra of frequency ranges for both active and passive sonars. 2) Interfacing the submarine sensors to an electric navigation chart, the system attempts to maximize the applicability of the information produced. 3) The state-of-the-art database in large area is built and managed on the system. 4) An algorithm, which is able to estimate a full sound speed profile from the limited oceanographic data, is developed and employed on the system. This paper briefly describes design concepts and algorithms embedded in the SAIMS. The applicability of the SAIMS was verified through three sea experiments in October 2003-February 2004.

• 한국음향학회지
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• 제21권5호
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• pp.494-502
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• 2002

본 연구는 실측 잔향음 자료에서 나타나는 단주기적 시변동성 신호 간섭 (interference)을 억제하기 위해 Ecart-Young 이론을 토대로 자료 행렬로부터 낮은 계수를 추출하여 근사화하는 낮은 계수 근사법 (LRA: Low Rank Approximation) 기법을 제안하였다. 이 기법을 실측 자료에 적용한 결과, 잔향음 신호와 시변동성 신호가 분리되었으며 이때 적절한 낮은 계수를 추출키 위해서 특이치 분해법 (SVD: Singular Value Decomposition)이 사용되었다. 잔향음 신호의 억제는 LRA를 통해 얻어진 근사치와 실측치 사이의 잔차를 계산함으로써 수행하였으며 결과적으로 LRA을 이용하여 시간적으로 안정적인 잔향음 신호를 획득함으로써 능동 소오나 시스템 운용 및 잔향음 모델링시 적용 가능성을 제시하였다.

• 한국산업정보학회:학술대회논문집
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• 한국산업정보학회 2006년도 춘계 국제학술대회 논문집
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• pp.111-114
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• 2006

비백색잡음(non-white noise)인 잔향(reverberation)이 신호탐지(signal detection)의 주 방해신호인 천해 능동소나(active sonar) 환경에서의 표적탐지는 선백색화기(pre-whitening filter)를 사용하여 수신신호를 백색화한 후 백색잡음에서 최적 탐지기(optimum detector)인 정합필터를 사용한다. 그러나 이 방법은 잔향이 비정상(non-stationary) 특성을 가지기 때문에 구현이 매우 힘들다. 기존의 연구에 따르면 이러한 잔향은 지역적 정상상태(local stationary)라고 가정할 수 있다. 본 논문에서는 먼저 잔향신호의 지역적 정상상태의 범위를 추정(estimation)하고, 이 추정을 바탕으로 천해와 같은 비백색 잔향신호 환경에서 선백색화 블럭 정규화 정합필터(pre-whitening block normalized matched filter)의 성능을 개선할 수 있는 선백색화 기법을 제안하였다. 제안된 잔향신호의 백색화 기법은 표적신호 전 후의 잔향신호를 사용하여 처리블록(processing block)을 백색화하기 때문에 기존의 백색화 기법보다 우수한 성능을 보였다. 제안된 백색화 기법을 이용한 탐지기의 성능을 평가하기 위해 우리나라 인근해역에서 실측된 데이터를 이용하여 컴퓨터 모의실험을 수행하였다. 모의실험 결과 제안된 기법을 사용한 탐지기는 기존의 백색화 기법을 사용한 탐지기보다 우수한 탐지성능을 보였다.