• The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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• v.12 no.4
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• pp.434-439
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• 2019

This paper proposed a control algorithm to compensate the delay time to improve the signal to noise, and the proposed control algorithm estimate the target information to apply the continuous wave radar equation. The proposed control algorithm improves the output signal of each array element bv multiplying the weight of the receive signal to the signal to noise ratio. Radar radiate a signal in spatial and the target information is estimated by the echoed signal from the target. But the signal in the wireless communication environment occurs the delay time due to the multipath which appear human and natural structures. It is difficult to accurately estimate the desired information because of the degradation for the system performance due to the interference signal and the signal distortion. The target information can be improved by compensating the delay signal to apply the weight to the received signal by using the uniform linear array antenna. As a simulation result, we show that the performance of the proposed control algorithm and the non-compensated delay time are compared. The proposed control algorithm proved that the target distance estimation information is improved.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.25 no.7
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• pp.774-781
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• 2014

The radar measurements are composed of range, Doppler and angles which are expressed as polar-coordinate components. An approach to match the measurements with the states of target dynamics which are modeled in cartesian coordinates is to use the pseudo-measurements or the extended Kalman filter in order to solve the mismatching problem. Another approach is that the states of dynamics are modeled in polar coordinates and measurement equation is linear. However, this approach bears that we have to deal with a time-varying dynamics. In this study, it is proposed that the states of dynamics are expressed as polar-coordinate component and the system matrix of the dynamic equation is modeled as a time-invariant. Nonlinear terms that appear due to the proposed modeling are regarded as a system input. The results of a series of simulation runs indicate that the tracking filter that uses the proposed modeling is viable from the fact that the Doppler measurement is easy to be augmented in the measurement equation.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.97-97
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• 2023

최근 재해분야에서 인공신경망(ANN), 기계학습(ML), 딥러닝(DL) 등 AI 기술이 활용성이 점차 증가하고 있으며, 센싱정보와 연계한 시설물 안전관리, 원격탐사와 연계한 재해감시(녹조, 산사태, 산불 등), 수문시계열(수위, 유량 등) 예측, 레이더·위성강수 자료의 보정과 예측, 상하수도 관망누수예측 등 다양한 분야에서 AI 기술이 적용되고 그 활용성이 검증된 바 있다. 본 연구에서는 ML, DL, 물리기반신경망(Pysics-informed Neural Networks, PINNs)을 이용한 다양한 재해분석 사례를 소개하고, 그 활용성과 한계에 대해서 논의하고자 한다. 주요사례로는 (1) SAR영상과 기계학습을 이용한 재해피해지역(울진 산불) 감지, (2) 국가 디지털 정보를 이용한 산사태 위험지역 판별(인제 산사태) (3) 기계학습 및 딥러닝 기법을 이용한 위성강수 자료의 보정·예측 및 유출해석, (4) 수리해석을 위한 수치해석분야에서의 PINNs의 적용성(1차원 Saint-Venant 식 해석) 평가 연구결과를 공유한다. 특히, 자료의 입·출력 자료만으로 학습된 인공신경망 모형 대신 지배방정식(물리방정식)을 만족하도록 강제한 PINNs의 경우, 인공신경망 모형보다 우수한 모의능력을 보여주었으며, 향후 복잡한 수리모델링 등 수치해석분야에서 그 활용가능성이 매우 높을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2002.07a
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• pp.424-431
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• 2002

마이크로파 주파수는 일반적으로 1㎓-30㎓ 정도로서 주파수가 매우 높기 때문에 도체뿐만 아니라 절연체와 공기 중에서도 전류가 흐르는 성질을 갖는다. 자유공간에서의 마이크로파를 전자파라고도 하며 그 속도는 빛의 속도와 동일하며 자유공간에서 1cm-30cm 파장 범위를 가지므로 센티파라고도 한다. 전자방사(electromagnetic radiation)은 공간을 통하여 시간에 따라 변하는 전자계(electric and magnetic field)에 의한 에너지의 전파(propagation)이며 파동이론과 (wave theory)와 미립자이론(corpuscular theory)에 의해 해석될 수 있다. 전자파 이론(electromagnetic wave theory)의 기초는 1864년 Maxwell이 전자기 현상에 관하여 지배방정식을 수립함으로써 정립되었으며 1888년 Hertz에 의해 마이크로파의 존재가 실험적으로 증명되었다. 이후 마이크로파 기술은 2 차 세계대전을 거치면서 크게 발전하였으며 초기의 레이더 및 통신 등과 같은 군용 기술에서 마이크로파 건조 및 센싱과 같은 산업응용 기술로 발전하게 되었다. 특히 마이크로파 센서기술 및 가열기술은 농업 및 식품분야에 응용되어 마이크로파 응용제품을 선보이게 되었다. (중략)

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers C
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• v.53 no.1
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• pp.41-46
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• 2004

In this paper, we present a new combined field integral equation (CFIE) formulation for the analysis of electromagnetic scattering from arbitrarily shaped three-dimensional perfectly conducting and piecewise homogeneous dielectric composite body. The conducting/dielectric structures are approximated by planar triangular patches, which have the ability to conform to any geometrical surface. The surface covering the conducting body is replaced by an equivalent surface electric current and the surface of the dielectric by equivalent electric and magnetic currents. The all equivalent currents are approximated in terms of RWG (Rao, Wilton, Glisson) functions. The objective of this paper is to illustrate that the CFIE is a valid methodology in removing defects, which occur at a frequency corresponding to an internal resonance of the structure. Numerical results are presented and compared with solutions obtained using other formulations.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.14 no.11
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• pp.1225-1231
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• 2003

In this paper, we present the analysis of electromagnetic scattering from arbitrarily shaped three-dimensional conducting objects coated with dielectric materials. The integral equation treated here is the combined field integral equation(CFIE). The objectives of this paper is to illustrate that only the CFIE formulation is a valid methodology in removing the interior resonance problem, which occurs at a frequency corresponding to an internal resonance of the structure. Numerical results of radar cross section for coated conducting structures are presented and compared with other available solutions.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.34 no.6_3
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• pp.1457-1468
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• 2018

The sigma naught (${\sigma}^0$) equation is essential to calculate geo-physical properties from Synthetic Aperture Radar (SAR) images for the applications such as ground target identification,surface classification, sea wind speed calculation, and soil moisture estimation. In this paper, we are suggesting new Kompsat-5 (K5) Radar Cross Section (RCS) and ${\sigma}^0$ equations reflecting the final SAR processor update and absolute radiometric calibration in order to increase the application of K5 SAR images. Firstly, we analyzed the accuracy of the K5 RCS equation by using trihedral corner reflectors installed in the Kompsat calibration site in Mongolia. The average difference between the calculated values using RCS equation and the measured values with K5 SAR processor was about $0.2dBm^2$ for Spotlight and Stripmap imaging modes. In addition, the verification of the K5 ${\sigma}^0$ equation was carried out using the TerraSAR-X (TSX) and Sentinel-1A (S-1A) SAR images over Amazon rainforest, where the backscattering characteristics are not significantly affected by the seasonal change. The calculated ${\sigma}^0$ difference between K5 and TSX/S-1A was less than 0.6 dB. Considering the K5 absolute radiometric accuracy requirement, which is 2.0 dB ($1{\sigma}$), the average difference of $0.2dBm^2$ for RCS equation and the maximum difference of 0.6 dB for ${\sigma}^0$ equation show that the accuracies of the suggested equations are relatively high. In the future, the validity of the suggested RCS and ${\sigma}^0$ equations is expected to be verified through the application such as sea wind speed calculation, where quantitative analysis is possible.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.41 no.9
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• pp.895-905
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• 2008

To analyze hydrologic processes in a watershed requires both various geographical data and hydrological time series data. Recently, not only geographical data such as DEM(Digital Elevation Model) and hydrologic thematic map but also hydrological time series from numerical weather prediction and rainfall radar have been provided as grid data, and there are studies on hydrologic analysis using these grid data. In this study, GRM(Grid based Rainfall-runoff Model) which is physically-based distributed rainfall-runoff model has been developed to simulate short term rainfall-runoff process effectively using these grid data. Kinematic wave equation is used to simulate overland flow and channel flow, and Green-Ampt model is used to simulate infiltration process. Governing equation is discretized by finite volume method. TDMA(TriDiagonal Matrix Algorithm) is applied to solve systems of linear equations, and Newton-Raphson iteration method is applied to solve non-linear term. Developed model was applied to simplified hypothetical watersheds to examine model reasonability with the results from $Vflo^{TM}$. It was applied to Wicheon watershed for verification, and the applicability to real site was examined, and simulation results showed good agreement with measured hydrographs.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.204-204
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• 2017

WRF 모형은 실제 자연에서 나타나는 대기 현상의 원인을 물리적 동적 방정식들의 항으로 표현한 수치예보모형으로 전세계의 상업적 비상업적인 수치예보모형 안에서 성능이 뛰어나다고 평가되어지고 있다. WRF 모형은 오픈소스 기반의 비상업적 모형으로 사용 및 수정이 자유로운 특징이 있으며, 위성 및 레이더와 같은 고도화된 다양한 기상관측자료를 입력자료로 활용할 수 있는 장점이 있다. WRF-HYDRO 모형은 WRF 모형이 갖는 공간적인 저해상도 문제를 해결할 수 있는 고해상도의 격자를 구축할 수 있으며 유출량과 수문 변량을 추정할 수 있는 추적 모형을 추가하여 수문학적 예측 능력을 향상하고자 개발되었다. 기존 모형과의 차별성으로는 기상인자로 인하여 도출된 지표면의 수문인자들이 시간의 변동에 따라서 다음 시간의 기상인자에 영향을 미치는 피드백 구조로 구성되어 기상과 지표면이 양방향으로 연결되는 특징이 있다. 기존 모형에 비하여 향상된 구조적인 특징은 수문학적 순환과정을 자연스럽게 재현함으로서 신뢰성 있는 결과를 도출할 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 만경강 유역의 실제 유출 사상에 대하여 WRF-HYDRO 모형을 적용하고, 홍수통제소 관할 만경강 유역내 수문 관측소 자료와의 비교를 통해 WRF-HYDRO 모형의 적용성을 검토하였다. 수문 관측소를 통한 검토 결과를 기반으로 WRF-HYDRO 모형에서 제시된 수문-기상 정보를 통하여 만경강 유역의 홍수 사상의 발생 과정에 대한 추적 및 미계측 변량의 추정에 유용하게 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.239-239
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• 2018

위성 및 드론을 이용한 원격탐사 기술이 발전하고 다양한 산출물이 나타남에 따라 수자원 및 하천관리 분야에서 원격탐사기술 활용의 폭이 넓어지고 있다. 원격탐사 영상에서 획득할 수 있는 기본적인 가시영상 이외에도 적외영상, 초분광영상, 수위정보, 레이더 반사도 등을 활용하여 하천정보를 추정하려는 시도가 이루어져왔다. 본 연구에서는 원격탐사 영상에서 획득한 하폭을 기반으로 수리학적 하천유량산정을 기법을 적용하기 위해 등류 및 부등류 해석이 가능한 알고리즘과 프로그램을 개발하였다. 등류해석을 위해 GUI 기반 프로그램을 개발하였으며, 특정 하폭에서의 하천유량을 신속하게 계산할 수 있도록 단면 특성분석 모듈과 운동파 방정식 기반의 Manning 유속공식이 적용되도록 구성하였다. 또한, 부등류해석을 위해 스크립트기반의 프로그램을 개발하였다. 부등류 해석 프로그램에는 하천유량을 경계조건으로 수위를 계산하는 일반적인 부등류 수면곡선식의 해석절차를 하폭기반 원격하천 유량 산정 목적에 맞게 재구성하여 원격탐사기술로 획득한 하폭을 경계조건으로 하천 유량을 시산하는 알고리즘을 구현하였다. 본 프로그램을 활용하여 한국건설기술연구원 하천실험센터에서 드론을 이용한 등류/부등류 실험결과를 해석하였으며, 등류 흐름조건에서는 두 가지 해석방법 각각 14.3%, 14.7%의 유사한 평균상대오차를 나타내었고 부등류 흐름조건에서는 등류해석은 62.6%, 부등류해석은 15.8%의 평균상대오차를 나타내었다. 실규모하천에서의 원격하천유량 산정을 위해서는 등류기반 해석방법에 비해 비균일 하천단면에서의 부등류 현상을 모의할 수 있는 하폭기반 부등류 수면곡선의 시산 알고리즘이 유리한 것으로 판단된다.