• 동굴
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• 제70호
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• pp.63-74
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• 2006

소리의 파동, 특히 밀폐된 동굴 속에서 일어나는 음향파동에 대한 과학적 접근과 함께 첨단과학을 통한 소리의 분석기법을 통하여 소리과학과 동굴 및 그 구조에 따른 음파의 공명(증폭)현상과 인류생활의 소리문화의 상관성을 재조명하였다. 따라서 동굴 속에서 음악을 연주하는 경우 작은 소리라도 매우 웅장한 소리효과를 낼 수 있으며, 고음보다는 저음에서의 울림효과를 크게 가져 올 수 있다. 특히 이러한 파동현상과 음향효과를 통하여 기 발굴된 동굴의 체계적 관리 방안과 미 발굴 지하 동굴의 발굴에도 적용할 수 있을 것으로 기대되며, 동굴의 음향파동현상을 응용한 기술로 지각운동과 변화 및 동굴의 상태 분석과 변화 요인을 관찰하는데 효과적인 역할과 방법을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2021년도 제63차 동계학술대회논문집 29권1호
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• pp.269-271
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• 2021

본 논문에서는 실제 현실에서 표현되는 소리의 특징인 파동(Sound wave)과 흐름(Sound flow) 그리고 회절(Diffraction of sound)을 가상환경에서 실시간으로 표현할 수 있는 방법을 제안한다. 우리의 접근 방식은 소리가 재생되는 위치로부터 장애물 여부를 판단하고, 장애물이 존재할 시, 장애물로 인해 반사와 회절된 새로운 소리 위치를 계산한다. 이 과정에서 레이트레이싱 기반으로 장애물과의 충돌 여부를 판단하고, 충돌에 의해 굴절된 벡터를 이용하여 장애물 너머에서 들리는 소리의 크기를 계산하며, 충돌된 레이의 개수에 따라 소리의 크기를 감쇠시킨다. 본 논문에서 제안하는 방법을 이용한 소리의 회절은 물리 기반 접근법에서 나타나는 회절 형태를 실시간으로 표현했으며, 장애물에 따라서 회절 패턴이 변경되고, 이에 따라 소리의 크기가 자연스럽게 조절되는 결과를 보여준다. 이 같은 실험은 실제 현실에서 나타나는 소리의 퍼짐과 같은 특징을 거의 유사하게 복원해냈다.

• 전기의세계
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• 제44권10호
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• pp.23-27
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• 1995

가전기기의 진동과 소음은 제품의 고품질화에 상당히 저해되고 진동에 의한 소음이나 소음에 의한 진동을 해석하기 위하여 부단하게 노력하고 있다. 소리를 음이라 하며 음의 발생을 매질의 움직임에 의한 에너지 전달로 이해하고 있다. 따라서 음은 파동을 가지게 되어 음파(sound wave)로 불리우는 파에 의해 이동되며 이동시 주위의 매질에 압력 파동을 유발시킨다. 따라서 실내에서 발생하는 소리와 목욕탕등에서 나는 소리는 매질의 다른 성질(공기밀도)에 의해 다르게 느껴진다. 일반적으로 음의 주파수라하면 1초동안 음의 고저가 몇번 발생하였는가를 의미하며 사람이 소리로서 느끼는 주파수 범위를 20Hz에서 20kHz로 나타내어 가청 주파수라 한다. 그러나, 소리중에서도 사람에게 불쾌감을 일으키거나 심하면 고통까지 유발시키는 원하지 않는 소리가 있는데 이를 소음(noise)이라 부른다. 가전기기의 중요 소음 발생원이 유체소음, 전자기소음, 기계적소음, 연소소음등 소음원의 종류에 따라 저소음기술을 해석하는데 상당한 차이가 있다. 따라서 사용조건별 설정기준을 정하고 설정기준에 따른 현상소음 lavel보다 약 10dBA보다 낮은 소음 목표치로 설계되어야 한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권11호
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• pp.81-87
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• 2022

본 논문에서는 가상환경에서 사운드 몰입을 개선시키기 위한 회절 기반의 사운드 제어 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 물리적 환경에서 사운드의 파동과 흐름 그리고 회절과 유사한 패턴을 실시간으로 표현할 수 있다. 우리의 접근 방식은 사운드 근원지로부터 장애물이 있는지 판단을 한 뒤, 장애물로 인해 굴절과 회절된 새로운 사운드의 위치를 계산한다. 레이트레이싱 기반으로 장애물과의 충돌 여부를 판단하고, 충돌에 의해 반사와 굴절된 벡터를 이용하여 장애물 너머에 있는 에이전트에게 들리는 사운드의 크기를 예측한다. 이 과정에서 반사와 굴절된 레이의 개수에 따라 사운드의 크기를 감쇠시켜 거리와 재질에 따른 사운드 감쇠를 모델링한다. 결과적으로 물리 기반 접근법에서 표현되는 회절 패턴을 실시간으로 표현했으며, 장애물의 위치가 변경됨에 따라 회절 패턴도 변경됨을 보여주고, 이에 따라 사운드의 크기가 자연스럽게 확산되는 결과를 보여준다. 제안하는 방법은 현실에서 표현되는 소리의 확산과 회절 특징을 거의 유사하게 복원해냈다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2004년도 추계학술발표대회논문집 제23권 2호
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• pp.265-268
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• 2004

한국의 전통국악기 가운데 대중들에게 가장 친근한 악기 가운데 사물놀이 악기이다. 징, 장구, 꽹과리, 북, 이 사물 악기 가운데도 특히 징악기는 소리가 웅장하고 부드러우며 감싸주는 멋이 있다. 징의 구조는 직경 $39\~40cm$인 둥근 원판과 림(Rim:전두리)으로 되어 있다. 재질은 동과 주석을 78:22의 비율로 합금한 유기(놋쇠) 제품으로 만들 때는 방짜유기로 만든다. 본 논문에서는 우선 파동방정식에 의해서 수리적으로 징의 기본 주파수를 구하고, 만곡 면으로 된 원판을 지지하고 있는 징의 Rim 두께와 깊이에 따라 징악기 소리의 세기를 나타내는 진폭과 소리 여운의 지속 시간을 변동 시키는 관계를 본 연구 논문에서 밝히고자 한다.

• 한국음향학회지
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• 제20권1호
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• pp.30-35
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• 2001

에밀레 소리 울림의 최대 특징은 맥놀이 파동의 생성이다. 이는 시간영역에서는 간섭 곱셈의 결과로 나타나며 반소파는 억제하면서 신호파가 좌우에 분포하는 대역 억압 양측파대 변조방식이다. 이러한 맥놀이파는 에밀레의 파동 이외도 폴리비닐에 대한 라만 분산신호, 음성신호, 수맥파와 조석파 등에서 관찰된다. 이러한 맥놀이의 발생원인은 대칭구조에서 비대칭 구조로 발생함을 보여주고 있다.

• 한국음향학회지
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• 제26권2호
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• pp.55-60
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• 2007

그늘, 반사, 간섭, 회절은 파동의 일종인 소리가 나타내는 고유한 현상이다. 19세기 말 경에 유사한 광학적 현상들은 이미 검출되어 있었으나 소리에 관련된 이러한 현상들은 제대로 검출되지 못했다. 독창적인 실험 기구와 명민한 실험 설계로 이러한 현상들을 이견을 제시할 여지 없이 검출하는 데 성공한 인물은 레일리였다. 그는 건물의 모퉁이를 사용하여 소리 그늘을 검출할 수 있었고 반사판을 이용하여 그늘이 사라지는 것을 보일 수 있었다. 또한 그는 광학에서 유명한 영의 간섭 실험 장치와 유사한 장치를 만들어서 소리의 간섭을 검출했다. 더 나아가 그는 널리 알려진 광학적 현상이었던 '푸아송의 디스크'를 음향학적으로 재현하는 데 최초로 성공했고 구형 장애물에 의한 소리의 회절 효과를 조사하여 그것이 자신의 이론과 일치하는 것을 확인했다.

• 방송과미디어
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• 제16권4호
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• pp.31-45
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• 2011

사용자가 원하는 3D 사운드 혹은 소리의 공간감을 원하는 대로 재현할 수 있는 오디오 시스템은 오랜 기간 동안 인류가 가지고 싶었던 꿈의 기계였다. 그러나 과연 개인 혹은 사용자가 원하는 3D 사운드라는 것이 무엇이며 어떻게 정의하여야 하는지는 명확하지 않다. 이것은 매우 주관적인 개념일 뿐만 아니라 개인에 따라 다를 수 있으며, 그 평가에 대한 객관적인 방법 또한 존재하지 않는다. 관련된 연구를 살펴보면, 원하는 소리의 파동 전파 자체를 시공간 상에서 물리적으로 재현하는 WFS(Wave Field Synthesis)나 Ambisonics, 또는 머리전달함수(HRTF: Head Related Transfer Function)를 기반으로 한 많은 연구들이 있다. 이렇게 재현된 음장(sound field)을 보면 이들이 인지되고 평가되는 등의 객관화를 위하여는 청취 환경에 따라 그 특성이 바뀌고 동일한 환경에서도 청취자에 따라 다르게 인지되는 근본적인 문제점을 가지고 있다. 음장 재현 방법의 이러한 근본적인 문제는 놀랍게도 과거의 스테레오 시스템에서 볼 수 있는 밸런스 노브(balance knob)로부터 그 해결의 실마리를 찾을 수 있다. 밸런스 노브는 보편적인 최적의 소리를 찾는 대신에 청취자가 원하는 음향 효과를 얻을 때까지 직접적으로 소리를 청취하고, 스스로 조절하여 평가할 수 있는 매개체의 역할을 수행한다. 만일 밸런스 노브와 같이 청취자가 원하는 3D 사운드를 스스로 평가하고 조절하기 위한 방법을 마련할 수 있다면? 즉, 청취자가 시공간적으로 원하는 3D 사운드를 실시간으로 청취하고 변화시킬 수 있는 인터페이스를 구현할 수 있다면? 과연 그러한 것이 어떻게 가능할 수 있는지 체계적인 검토가 이루어질 수 있다면 매우 좋을 것이다. 본 고는 이러한 것을 가능케 할 수 있는 즉, 청취자가 자유 자재로 원하는 음장을 형성할 수 있는 렌더링 기법 및 즉각적인 피드백이 가능한 인터페이스를 소개하고 있다. 인터페이스는 현재까지 오디오 시스템에서 주로 사용되는 주파수 이퀄라이져(frequency equalizer)와 매우 유사한 특징이 있다. 이러한 점을 감안하여 "Spatial Equalizer$^{(R)}$"라는 이름을 붙여 보았다. Spatial Equalizer$^{(R)}$는 공간 상에 하나의 점 또는 다수의 점으로 표시되는 가상 음원을 사용자가 조종하여 원 소리의 공간감을 제어할 수 있도록 구성되어 있다. 공간 상에 다수의 점 음원들의 위치를 변화시키거나 크기를 변화시킴으로써 청취자가 원하는 공간감을 구현할 수 있도록 하고 있다. 중요한 것은 종전의 이퀄라이져와 같이 Spatial Equalizer$^{(R)}$에 의해 형성되는 음장이 어떤 객관적인 척도에 의해서 평가되는 대신 사용자에 의해 직접 주관적으로 평가되고, 선택된다는 점이다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.354-359
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• 2008

소리-시각 인터랙티브 설치미술인 "Water Music" 은 관객의 음성에 따라서 변하는 물결의 파동을 표현한다. 음정인식 기반 인터페이스 기술을 이용하여 벽면에 비디오 프로젝션 된 시각적 물결이미지로 나타난다. 물결이미지는 동양화의 붓으로 그린 물결과 작은 원형의 입자들을 생성하여 표현된 영상으로 구성된다. 관객은 입김을 불어 넣거나 소리를 냄으로써 화면에서 연속적으로 생성되는 컴퓨터 프로그램 기반 물결의 움직임과 상호 반응할 수 있다. 이러한 공생적인 소리 시각 환경은 관객에게 생각으로 그리고 신체적으로 환영적 공간을 경험하도록 한다. 본 설치작업에서 관객과 상호 반응 할 수 있는 움직이는 물결을 생성하기 위하여 적용된 주요 프로그램은 Visual C++ and DirectX SDK이며, 풀 프레임 3D 렌더링 기술과 파티클 시스템이 사용되었다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2008년도 제38차 하계학술발표논문집 16권1호
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• pp.137-141
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• 2008

객관화된 메타정보를 이용하는 검색방법과는 다르게 내용기반 검색에서는 전처리된 데이터가 동일하지 않을 수 있다는 문제점이 있다. 특히 디지털 음악데이터의 경우 인코딩과정을 거칠 때마다 미세하지만 파형의 변화가 생긴다. 이러한 변형은 타임코드를 쉬프트 시켜 동일한 데이터 검색에 어려움을 발생시킨다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하고자 음악의 시작점을 검출 할 수 있는 방법을 제안하였다. 사람이 소리를 인지하는 원리는 공기가 진동하여 청각기관을 자극하기 때문이며 공기의 진동은 파동을 형성한다. 파동을 구성하는 최소파형모형의 존재 여부를 검사하여 음악의 시작점을 검출하였다. 녹음환경 및 디지털 압축 과정으로 음을 구성하는 파형에 노이즈가 포함될 경우 음악의 시작점 검출에 방해 요인이 된다. 노이즈의 영향을 받지 않고 음악의 시작점을 검출하기 위해 노이즈가 포함된 파형의 특징을 분류하고, 이 분류를 예외 조건을 두어 해결하였다. 제안한 방법의 성능을 측정하기 위해 600개의 음원을 실험 하였으며 86%의 일치율을 보였다.