• 한국음향학회지
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• 제22권6호
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• pp.482-488
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• 2003

선 배열을 이용한 빔 형성시 특정 지향 방향을 기준으로 반대 방향에 동일한 이득을 갖게 되어 수신단에서는 좌/우측 방위구분에 있어 모호성을 갖는다 이에 본 논문에서는 선 배열에 카디오이드 빔을 적용하여 좌/우측 방위 구분의 모호성을 해결하고, 아울러 어레이 합성 처리 기법을 사용하여 음원에 대한 공간적 데이터 수를 증가시키고 음원으로부터 얻은 정보를 코히어런트 합성 처리함으로써 배열 센서가 갖는 공간적인 분해능의 한계를 극복하였다. 시뮬레이션 결과에서는 좌/우측 방위 구분에 대한 성능을 어레이 합성 횟수에 따라 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.4503-4508
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• 2010

전파 신호원의 방위를 정확하게 찾는 기술은 전자전에서 매우 중요하다. 전파 신호원의 방위를 찾기 위한 방위탐지 기술이 많이 연구되고 있으며, 최근에는 신호 도착시간차이(TDOA)를 이용하는 방위탐지 연구가 많이 진행되고 있다. TDOA 기술은 두 개의 배열 안테나에 도달하는 신호의 도착시간차이를 이용하여 신호원의 방위을 도출하는 방식이며, 방위탐지 오차는 배열 안테나의 기준선 길이와 시간측정 분해능과 관련이 있다. 본 논문에서는 10m*10m의 제한된 공간에서 안테나 배치 방법과 이에 대한 방위탐지 오차를 분석하여 최적 안테나 배치 방법을 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.3104-3109
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• 2009

정보수집용 ELINT 장비에서 전파의 방위를 정확하게 찾는 기술은 매우 중요하다. 신호도착 시간차(TDOA)를 이용하는 방위탐지 장치는 수신용 배열 안테나와 시간차 측정장치로 구성된다. TDOA 기술은 에미터 신호가 수신용 배열 안테나 시스템의 각각의 안테나에 도달하는 시간차를 계산하여 에미터의 방위를 산출하는 방법이다. TDOA 방식은 광대역 주파수에서 사용 가능하며 위상변별기나 주파수 측정기와 같은 복잡한 장치가 필요하지 않기 때문에 구성이 간단하다. 그러나 방위 탐지정확도를 높이기 위해서는 시간 측정 분해능이 좋아야하고 수신 안테나 배열간격이 길어야 한다. 본 논문에서는 실제 환경과 유사한 잡음을 고려한 환경에서 방위탐지 정확도를 모사하고 그 결과를 분석하였다.

• 한국음향학회지
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• 제24권1호
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• pp.1-10
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• 2005

본 논문에서는 이동하는 광대역 음원의 위치추정에 적합한 높은 분해능을 가지는 광대역LPA (local polynomial approximation) 빔형성기법을 제안한다. 제안한 기법은 여러 개의 데이터 단편으로부터 구하는 공분산행렬 대신, 하나의 데이터 단편의 여러 개 주파수 성분으로부터 얻은 조향 공분산행렬을 이용하는 STMV(steered minimum variance) 기법을 LPA 빔형성기법에 적용하였다. STMV 기법의 센서가중벡터를 이용하여 LPA 가격함수를 구성하였으며 이를 최대화 시키는 방위각과 각속도를 2차원 탐색을 통하여 추정함으로써 높은 방위각 분해능을 가지도록 하였다. 모의신호와 실제 해상 실험 데이터를 이용하여 제안한 기법의 성능을 기존의 기법과 비교, 분석 하였다

• 한국음향학회지
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• 제36권5호
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• pp.300-304
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• 2017

원통형 소나 시스템에서 기존의 광대역탐지 기법으로는 인접한 표적을 분리 탐지하는데 한계가 있다. 본 논문에서는 방위분해능을 향상을 위해 상호상관을 이용한 광대역탐지 기법을 원통형 소나 시스템에 적용한다. 제안된 기법은 상호상관을 이용한 광대역탐지 처리 이전에 분리 빔형성을 이용하여 동일 지향방위의 좌.우 반 빔을 생성한다. 생성된 좌 우 반 빔간의 상관관계 결과를 방위 값으로 변환하여 표적의 방위를 추정한다. 시뮬레이션을 통하여 제안된 기법이 기존의 광대역탐지 기법보다 성능이 우수함을 검증하였다.

• 한국음향학회지
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• 제21권1호
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• pp.62-68
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• 2002

MVDR (Minimum Variance Distortionless Response) 빔형성 기법은 간섭신호의 영향을 최소화하는 기법으로서 방위각 분해능은 우수하나, 높은 주파수 분해능을 얻기 위해서는 오랜 시간 동안 관측한 많은 양의 데이터가 필요하다. 짧은 빔출력 시간에 높은 주파수 분해능을 얻기 위해 기존의 SW (Steered Minimum Variance) 기법에서는 조향 공분산행렬 (steered covariance matrix)을 이용하여 전체 주파수 대역에 대하여 동일한 적응 가중벡터 (adaptive weighting vector)를 사용한다. 본 논문에서는 각 주파수별로 보다 정확한 적응 가중벡터를 얻기 위해 전체 대역을 여러 개의 부대역 (subband)으로 나누고, 각 부대역에 대한 적응 가중벡터를 얻는 SSMV(Subband Steered Minimum Variance) 기법을 제안한다. 연산량과 부대역의 크기를 줄이기 위해 전체배열을 여러 개의 부대열 (subarray)로 나누고, 각 부대역별로 적응 가중벡터를 구한다. 제안한 SSMW 기법의 성능을 확인하기 위해 실제 해상실험 데이터를 이용하여 신호처리를 하였으며, 그 결과 제안한 기법의 우수한 성능을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.786-795
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• 1999

다중경로가 존재하는 수중환경에서 표적으로부터 발생되는 신호의 도래방위를 정확히 예측하기 위한 방법으로써. 최근 이론이 정립된 Inverse beamforming(역빔형성) integral equation의 해인 역빔형성기에 대한 이론적 고찰 및 simulation에 의한 방위탐지 성능분석을 수행하였고, 표적 도래방위의 좌우 구분을 위한 Cardioid 빔형성에 역빔형성 알고리즘을 적용한 IBF -Cardioid 빔형성기법을 고안하여 성능분석을 수행하였다. 이상적인 조건하에서 역빔형성기는 Conventional beamformed고전빔형성기)에 비해 array noise gain 3dB 이상 향상됨을 이론적으로 검증하고. simulation을 통하여 이를 입증하였다. 도래방위 탐지의 정확도를 나타내는 빔폭도 고전빔형성기에 의한 빔폭의 0.68배 정도인 것으로 입증하였다. 역빙형성 알고리즘이 적용된 Cardioid 빔형성(IBF -Cardioid 빔형성)기법은 고전 알고리즘에 의한 탐지성능에 비해 탐지의 정확도, 분해능 의 탐지성능이 우세함을 입증하였고, 특히, endfire 방향에 대한 정확한 방위탐지와 탐지성능이 향상됨을 입증 하였다.

• 한국음향학회지
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• 제20권1호
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• pp.21-29
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• 2001

실제 해양에서 선배열 센서에 수신되는 표적신호의 좌·우 구분된 도래방위를 정확히 예측하기 위해 역빔형성 (Inverse beamforming) 알고리즘을 도입하여 이론적 고찰 및 모사에 의한 방위탐지 성능분석을 수행하고, 고전적인 좌우분리 빔형성 (Cardioid beamforming) 기법에 역빔형성 알고리즘을 적용한 좌우분리 역빔형성 기법을 고안하여 성능분석을 수행하였다. 이상적인 조건하에서 선배열 역빔형성기는 고전 빔형성기에 비해 배열이득이 3dB 이상 향상되고, 빔폭도 고전빔형성기에 의한 빔폭의 0.68배 정도로 성능이 향상됨을 입증하였다. 좌우분리 역빔형성 기법은 고전 알고리즘에 의한 탐지성능에 비해 탐지의 정확도, 분해능의 탐지성능이 우세함을 모사에 의해 입증하였고, 특히, 표적 기동시 센서 축방향에 대한 탐지성능이 고전 알고리즘에 비해 우수함을 입증하였다.

• 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.

• 한국지구과학회지
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• 제23권4호
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• pp.357-368
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• 2002

본 연구에서는 항아리 형태 젊은 초신성 잔해의 동력학을 설명하기 위해 분출물의 동력학적 효과를 고려하였다. 분출물과 성간 물질 사이에 존재하는 접촉불연속면에서 레일라-테일러(R-T)불안정에 기인한 자기장의 증폭호과가 고려되었다. 우주선 입자의 가속을 가정함으로서 합성전파 모형을 만들 수 있었으며 관측과의 비교를 위해 방위각을 따른 전파세기의 비(A)를 계산하였다. R-T불안정의 결과로 자란 가지의 경계면에서 압축, 전단, 인장의 결과로 충격파 후면의 자기장은 증폭되었다. 불안정의 시간에 따른 변화는 분출물의 감속에 민감하게 의존하며 초신성 잔해의 진화와 밀접히 관계됨을 볼 수 있었다. 자기장의 세기는 초기에 급격히 증가하며 역 충격파가 분출물의 등밀도지역으로 들어감에 따라 감소되었다. 그러나 이와 같은 초기 자기장 증폭의 효과는 초신성 잔해의 후기까지 남아 있음을 볼 수 있었다. 증폭된 자기장 영역에서 적도지역과 극지역의 자기장의 세기의 비는 최대 7.5까지 이를 수 있었다. 이와 같은 자기장의 증폭은 방위각에 따라 매우 큰 전파세기의 비를 만들 수 있었다(A=15). 증폭된 자기장의 세기는 수치계산의 분해능에 매우 민감함을 알 수 있었다. 본 연구에서는 우주선 입자의 가속효과가 자기장과 충격파 면이 이루는 각도에 의존한다는 가정 없이도 자기장의 증폭효과가 관측된 항아리 형태의 젊은 초신성 잔해를 만들 수 있음을 보였다. 그러나 이와 같은 기작이 효과적이기 위해서는 초신성 잔해 주위의 자기장이 잘 정열되어 있어야 한다. 항아리 형태의 젊은 초신성잔해의 수가 적게 관측되는 것은 이와 같은 조건이 성간에서 잘 이루어지지 않음을 의미한다.OH radical의 생성이 활발해져, $CH_4$의 소멸이 촉진되었을 가능성이 큰 것으로 나타났다. 전체 $CH_4$의 일평균 농도를 이용한 장주기적 추세에 대한 분석결과에 따르면, 국내의 두 관측지점들(무안, 태안)에서는 수일 주기의 농도 변화가 급격하게 이루어졌지만, 뚜렷한 계절적 주기는 발견하기가 어려웠다. 그런데 국외의 관측지점들에서는, 계절적 주기의 변화가 상대적으로 뚜렷하고 규칙적인 양상을 보여주었다. 지역별 $CH_4$ 농도간의 상관분석을 실시한 결과, 국내 두 지점들 간에는 양의 상관관계, 무안지역과 북반구의 관측점들과는 음의 상관관계를 보였다. 반면 남반구에 위치한 관측점들과는 양의 상관관계를 확인 할 수 있었다. $CH_4$ 농도의 장주기적 변화경향을 분석하기 위해, 단순회귀분석을 실시한 결과, $CH_4$ 농도의 증가율이 무안과 태안 지역에서 각각 연간 16.5, 14.8 ppb로 가장 높게 관측되었다. 관측점 주변에 복잡한 배출원의 작용이 가능하다는 점을 감안하여, 무안지역의 $CH_4$ 농도변화와 풍향과의 연계성을 비교해 보았다. 이 결과에 의하면, 동풍계열의 풍계가 나타날 때 고농도의 값이 나타났으며, 청정한 공기가 유입되는 남서풍의 풍계시에는 비교적 낮은 $CH_4$ 농도가 유지되었다. 이처럼 $CH_4$의 장주기적 분포특성은 연구대상지역의 복잡한 배출${\cdot}$소별작용과 연계되어 매우 다양하고 독특한 형태를 띠고 있음을 확인할 수 있었다.