• 한국군사과학기술학회지
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• 제21권1호
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• pp.40-46
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• 2018

In order to successfully detect and identify underwater targets located on the seabed, unmanned surface vehicles (USVs) typically acquire acoustic signals with a side-scan sonar device and reconstruct information about the target from the processed images. As the quality of the side-scan sonar images acquired by USVs depends on the environment and operating parameters, using modeling and simulation techniques to design side-scan sonar devices can help optimize the reconstruction of the sonar images. In this work, we study a side-scan sonar design for use in USVs, that takes the movement of the platform into account. First, we constructed a simulated seabed environment with underwater targets, and specified the maneuvering conditions and sonar systems. We then generated the acoustic signals from the simulated environment using the sonar equation. Finally, we successfully imaged the simulated seabed environment using simple signal processing. Our results can be used to derive USV side-scan sonar design parameters, predict the resulting sonar images in various conditions, and as a basis for determining the optimal sonar parameters of the system.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제26권11호
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• pp.790-800
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• 2013

The optimal structure of 1-3 piezocomposites has been determined by controlling polymer properties, ceramic volume fraction, thickness of composite and aspect ratio of the composite to maximize the TVR (transmitting voltage response), RVS (receiving voltage sensitivity) and FBW (fractional bandwidth) of underwater acoustic transducers. Influence of the design variables on the transducer performance was analyzed with equivalent circuits and the finite element method. When the piezocomposite is vibrating in a pure thickness mode, inter-pillar resonant modes are likely to occur between lattice-structured piezoceramic pillars and polymer matrix, which significantly deteriorate the performance of the piezocomposite. In this work, a new method to design the structure of the 1~3 type piezocomposite was proposed to maximize the TVR, RVS and FBW while preventing the occurrence of the inter-pillar modes. Genetic algorithm was used in the optimal design.

• 산업경영시스템학회지
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• 제38권2호
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• pp.1-7
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• 2015

As a measure of health, the percentage of body fat has been utilized for many ergonomist, physician, athletic trainers, and work physiologists. Underwater weighing procedure for measuring the percentage of body fat is popular and accurate. However, it is relatively expensive, difficult to perform and requires large space. Anthropometric techniques can be utilized to predict the percentage of body fat in the field setting because they are easy to implement and require little space. In this concern, the purpose of this study was to find a regression model to easily predict the percentage of body fat using the anthropometric circumference measurements as predictor variables. In this study, the data for 10 anthropometric circumference measurements for 252 men were analyzed. A full model with ten predictor variables was constructed based on subjective knowledge and literature. The linear regression modeling consists of variable selection and various assumptions regarding the anticipated model. All possible regression models and the assumptions are evaluated using various statistical methods. Based on the evaluation, a reduced model was selected with five predictor variables to predict the percentage of body fat. The model is : % Body Fat = 2.704-0.601 (Neck Circumference) + 0.974 (Abdominal Circumference) -0.332 (Hip Circumference) + 0.409 (Arm Circumference) - 1.618 (Wrist Circumference) + $\epsilon$. This model can be used to estimate the percentage of body fat using only a tape measure.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제4권3호
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• pp.183-198
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• 2012

Dynamic buckling, also known as parametric resonance, is one of the dynamic instability phenomena which may lead to catastrophic failure of structures. It occurs when compressive dynamic loading is applied to the structures. Therefore it is essential to establish a reliable procedure to test and evaluate the dynamic buckling behaviors of structures, especially when the structure is designed to be utilized in compressive dynamic loading environment, such as supercavitating underwater vehicle. In the line of thought, a dynamic buckling test system is designed in this work. Using the test system, dynamic buckling tests including beam, plate, and stiffened plate are carried out, and the dynamic buckling characteristics of considered structures are investigated experimentally as well as theoretically and numerically.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.34-39
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• 2002

A Semi-Autonomous Underwater Vehicle (SAUV) capable of simple work at sea bed is under development in KRISO-KORDI. A pressure vessel of SAUV which is composed of FRP was manufactured to load electronic equipments. The objective of this paper is to verify the safety of the pressure vessel through conducting the structural analysis and test in pressure tank. Strain and stress under unit load were obtained by using ANSYS in the linear structural analysis. And local buckling analysis was performed with NASTRAN for the middle cylindrical hull. For the pressure test, strains were measured at three point. We found that the results by linear structural analysis and experiment are coincide well at the points where buckling does not occur. Maximum depth was estimated to be 250m by the local buckling analysis.

• 한국해양공학회지
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• 제18권4호
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• pp.52-58
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• 2004

A Semi-Autonomous Underwater Vehicle (SAUV), capable of simple work on the seabed, is under development in KRISO-KORDI. This SAUV pressure vessel is composed of fiberglass reinforced plastic (FRP), and is also manufactured to carry electronic equipment. The objective of this paper is to describe the safety check for the pressure vessel. This is achieved fly conducting structural analysis and testing in a pressure tank. Strain and stress test results, under unit load, are obtained fly using ANSYS in linear structural analysis. Local buckling analysis are performed with NASTRAN at the middle oj the cylindrical hull. The first test, using linear structural analysis, is unsuccessful, as buckling occurred. During the second test, linear structural analysis, combined with local buckling analysis, is conducted. There is no buckling up to 250 m when both ANSYS and NASTRAN are used.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.586-594
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• 2014

수중 통신 상에서 가장 중요한 요소는 한정된 전원을 보다 효율적으로 소모하여 운영 가능 시간을 최대화하는데 있다. 보다 효율적인 전압 소모를 위해 적용 가능한 기법으로는 동적 전압 스케일 기법이 있다. 해당 기법은 평상시에는 낮은 주파수로 동작하여 대기 전력을 최소화하며 복잡한 연산을 수행하는 경우에는 빠른 주파수로 계산함으로써 전체 소모되는 전력량을 줄인다. 복잡한 암호화 연산의 경우 빠른 주파수로 연산을 하는 것이 보다 효율적이다. 본 논문에서는 다양한 센서 상에서의 암호화 기법에 동적 전압 스케일 기법을 적용한 결과를 보여 줌으로써 수중 통신 상에서 적합한 저전력 암호화 방안에 대해 살펴본다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권9호
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• pp.871-877
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• 2015

다양한 기계부품과 센서류가 포함된 수중로봇, 무인 잠수정 등과 같은 심해장비 시스템은 수심에 따른 높은 수압과 온도, 조류 등 심해의 복합적인 극한 환경조건의 영향을 받기 때문에 실제 현장에서 사용되기 전에 제품의 신뢰성을 검증하는 것이 매우 중요하다. 이러한 복합적인 해양환경을 재현하여 제품에 대한 실증적인 시험을 할 수 있는 시험장비의 구축이 요구되는 실정이다. 본 연구를 통하여 최대수압 2.0MPa, 수온 $5{\sim}60^{\circ}C$, 최대유속 2 m/s의 복합 환경조건의 구현이 가능한 워크인 타입의 수중복합 환경시험장비를 구성하는 주요 구성품의 개발 요구사양 및 설계방안을 제시하고 이를 통해 심해장비 시스템 및 모듈 부품에 대한 제품 신뢰도를 검증할 수 있는 시험장비의 개발 내용을 제시하고자 한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권5호
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• pp.421-426
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• 2007

최근 건설구조물의 하자보수기간은 5년에서 10년으로 연장되었고 건설품질 및 유지관리에 대한 인식의 변화에 따라 교량, 댐, 항만 구조물의 수중부 은폐된 부분에 대한 유지관리를 위해 반영구적인 공법의 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 지금까지 대형 강관 및 교각의 수중시공에서는 잠수부들의 기술능력부족과 수중에서의 작업조건의 까다로움 등으로 임시적인 작업이 되었던 현 실정을 고려하여 수중구조물 유지관리에 실용화 될 수 있는 공법으로 부체식 섹터케이슨을 제안하였다. 특히, 상부구조물이 수면에 가까운 경우 및 구조물간 간격이 좁은 경우 보수구간의 접근성과 교각과 같은 대형 수중구조물 유지 보수 시 드는 고비용의 문제 등으로 전체 구조체를 설치하는 대신 섹터케이슨을 개발하여 도입함으로써 비상시 이동과 장래 신속한 작업수행 및 작업수준 향상에 획기적인 역할이 기대 된다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.218-224
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• 2012

최근에는, 초소형 AUV(Autonomous Underwater Vehicle)의 개발에 대한 요구가 증가하고 있으므로 그 요소 기술의 확보가 시급하다. 요소 기술의 하나로서 국부경로제어의 기존 연구에서는 주로 전방감시소나(Forward Looking Sonar : FLS)의 정보를 활용하고 있는데, FLS의 크기는 초소형 AUV에 적합하지 않으므로 장애물회피소나(Obstacle Avoidance Sonar : OAS)를 이용하는 것이 바람직하다. 요약하면, 초소형 AUV를 위한 OAS 기반의 국부경로제어 시스템은 다음과 같은 문제점들을 가지고 있다. 즉, OAS는 낮은 방위(bearing) 분해능 및 지역적인 거리(range) 정보를 제공하며, 임무시간을 증대하기 위해서 에너지 소비가 적은 시스템을 필요로 한다. 나아가, 구조 및 파라메터 관점에서 용이한 설계 절차를 요구한다. 이 문제를 해결하기 위해서 OAS 빔 모델링을 기반으로 진화 전략(Evolution Strategy : ES) 및 퍼지논리 제어기(Fuzzy Logic Controller : FLC)를 이용하는 지능형 국부경로제어 기법이 제안되었다. 제안된 기법의 성능을 검증하고 특성을 분석하기 위해서 수중비행체(Underwater Flight Vehicle : UFV)의 수평면 침로(course) 제어가 수행되었다. 시뮬레이션 결과는 제안된 기법에 있어서 실제 적용의 가능성과 추가 연구의 필요성을 보여준다.