본 연구에서는 복합 구조물의 레이더 반사면적을 해석하기 위한 프로그램 RACSAN을 개발하였다. 본 프로그램은 물리 광학을 기초로 한 고주파 대역에서의 키르히호프 근사법을 기반으로 하고 있다. 또한, 본 프로그램은 물리/기하 광학 혼합방법을 이용하여 복합 구조물의 다중 반사 효과를 고려 할 수 있다. 즉, 기하 광학을 이용하여 다중 반사 시 유효면적을 계산하고 최종 반사면에서는 물리광학을 이용하여 레이더 반사면적을 해석한다. 개발된 프로그램의 신뢰성 확보를 위하여 이론해가 있는 구조물들의 결과들과 비교하여 본 프로그램이 복합 구조물의 레이더 반사면적 해석에 유용하게 사용될 수 있는 것을 확인하였다.
컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 레이더 타겟들에 대한 레이더 유효면적(RCS)을 측정하고, 그들의 성능특성을 분석하였다. 또한, 상용레이더 리프렉터의 구조적 특징을 검토하였다. 그리고, 수동형 레이더 리프렉터의 최적 설계조건을 선택했다. 연구결과, X-band($\lambda$=3.2cm에서 10λ 크기의 원형 평판으로 구성된 옥타헤데랄 형태의 레이더 리프렉터가 최적 성능을 나타냈다. 그러나, 새로 적용될 2000 SOLAS 규정을 수용하기 위해서는 X-band 와 S-band 모두에 적용하기 위해서 더 큰 크기의 원형평판이 필요하다.
IMO 항해안전위원회에서는 능동형 레이더 반사기(Radar Target Enhancer : RTE)를 소형선박에 적용하는 문제를 검토중에 있다. 이에 따라 국내에서도 RTE 개발의 타당성과 이용에 대한 사전검토가 필요한 실정이다. 본 논문에서는 외국에서 보고된 RTE에 대한 실험자료를 토대로 하여 RTE가 가지는 몇가지 중요한 기술적인 문제점들을 분석$\cdot$요약하고, 향후 RTE를 소형선박 뿐만 아니라 항로표지에 설치하고자 할 때, 그 해결방안을 사전검토하고자 한다. 또한 IMO 항해안전 소위원회의 의제를 토의할 때 RTE가 가지는 문제점들을 명확히 이해하여 반영할 수 있도록 함과 동시에 국내에서 RTE를 개발하고자 할 때 중점 연구대상 항목을 제공하는데 그 목적이 있다.
능동 레이더 반사기는 지금까지는 특히 비행물체와 미사일의 레이더 유효 반사 면적을 효과적으로 증가시키기 위한 군사적 응용에만 사용이 제한되어져 왔기 때문에 그다지 친숙한 용어는 아니다. 레이더 트랜스폰더의 가장 잘 알려진 응용은 군용의 피아 식별 장치 (IFF ; Identification Friend or Foe)와 이것의 민간 항공부문이고, 항공 교통 관제(An , hir Traffic Control)를 위한 2차 감시 레이더(SSR : Second Surveillance Radar), 그리고 보다 최근에는 전 세계 해상 조난 및 안전 제도(GMDSS ; Global Maritime Distress and Safety System)의 수색 구조용 트랜스폰더(SART ; Search And Rescue Transponder)등이 있다. 최근 연안이나 대양에서의 해난사고가 빈번히 발생되고 있으므로, 이로 인한 해양오염이 심각한 실정이다. 이제는 전통적인 항해표지 및 시설로써 해상교통의 안전을 유지하기에는 충분치 못하며, 새로운 개념과 구조가 적용되어야만 한다. 따라서 본 연구에서는 개선된 구조를 가진 능동 레이더 반사기를 제안하고 제작하였다. 제작된 시스템은 기존의 시설에 비해 높은 성능 향상을 보인다.
능동 레이더 반사기는 지금까지는 특히 비행물체와 미사일의 레이더 유효 반사 면적을 효과적으로 증가시키기 위한 군사적 응용에만 사용이 제한되어져 왔기 때문에 그다지 친숙한 용어는 아니다. 레이더 트랜스폰더의 가장 잘 알려진 응용은 군용의 피아 식별 장치 (IFF ; Identification Friend or Foe)와 이것의 민간 항공부문이고, 항공 교통 관제(ATC : Air Traffic Control)를 위한 2차 감시 레이더(SSR ; Second Surveillance: Radar), 그리고 보다 최근에는 전 세계 해상 조난 및 안전 제도(GMDSS : Global Maritime Distress and Safety System)의 수색 구조용 트랜스폰더(SART : Search And Rescue Transponder)등이 있다. 최근 연안이나 대양에서의 해난사고가 빈번히 발생되고 있으므로, 이로 인한 해양오염이 심각한 실정이다. 이제는 전통적인 항해표지 및 시설로써 해상교통의 안전을 유지하기에는 충분치 못하며 새로운 개념과 구조가 적용되어야만 한다. 따라서 본 연구에서는 개선된 기능을 가지는 능동 레이더 반사기를 제안하고 제작하였다. 제작된 시스템은 기존의 시설에 비해 높은 성능 향상을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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