• 제목/요약/키워드: 수중 물체

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음향파 공명 산란의 새로운 해석방법 (A New Method for Extracting Resonance Information in Acoustic Wave Resonance Scattering)

  • 이희남;박영진
    • 소음진동
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    • 제9권2호
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    • pp.409-417
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    • 1999
  • A new method is proposed for the isolation of resonances from scattered waves for the isolaton of resonances from scattered waves for acoustic wave resonance scattering problems. The resonance scattering function consisting purely of resonance information is defined. Acoustic wave scattering from a variety of submerged bodies is numerically analyzed. The classical resonance scattering theory (RST) and the new method compute identical magnitudes of the resonances from each partial wave, however, the phases are significantly different. The exact $\pi$-radians phase shifts through the resonance and anti-resonance frequencies show that the proposed method properly extracts the vibrational resonance information of the scatterer. Due to the differences in phases of the resonances from each partial wave, the new method and RST generate different total resonance spectra.

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Hopper WDM을 이용한 FBG(Fiber Bragg Grating) 하이드로폰(Hydrophone)의 다중점신호검출 및 지향성 연구 (A Study on The Multi-point Signal and It's Directivity detection of FBG Hydrophone Using Hopper WDM be in The Making)

  • 김경복
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권11호
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    • pp.156-163
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    • 2015
  • 국내에서 개발된 단일모드 균일한 단주기형 광섬유 격자소자(FBG: Fiber Bragg Grating)를 이용하여, 수중에서 음파를 검출할 수 있는 FBG 일체형 Transducer를 설계 및 제작하였다. 이를 통하여 신호검출 시스템구성 시, 최근 제작된 Hopper WDM(특허번호 제10-1502954)을 이용하여 수중에서 다중점신호검출과 지향성 연구를 한 결과, 기존의 광섬유 센서가 지니고 있는 우수한 장점들을 모두 지니고 있을 뿐만 아니라, Sensor Arm 구성이 간단하여 실용화에 큰 장점을 지니고 있다. 제작된 FBG 일체형 트랜스듀서는 30 Hz~2.5KHz 범위에서 주파수 검출이 가능하고, 최적의 공진조건 주파수는 1.2KHz로 나타났다. 또한, 이를 이용한 수중에서 넓은 영역에 대한 다중점 신호 검출을 구현하기 위하여, WDM(Wavelength Division Multiplexing) 방법과 Passive band-pass filter system을 이용하여 FBG Hydrophone Arrays System을 구축하고, 2개의 FBG 일체형 Transducers에서 주파수 200Hz~1.3 KHz대까지 다중점 수중 음파 신호 검출을 성공 하였다. 아울러, 음원의 방향과 각도에 따라 검출된 신호의 세기가 변화되므로 음원의 물체에 대한 방향성 검출이 가능함으로서, 향후 FBG Hydrophone의 실용화 연구에 새로운 기틀을 마련하였다.

소수 불균형 데이터의 심층학습을 통한 능동소나 다층처리기의 표적 인식성 개선 (Improving target recognition of active sonar multi-layer processor through deep learning of a small amounts of imbalanced data)

  • 류영우;김정구
    • 한국음향학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.225-233
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    • 2024
  • 능동소나는 은밀하게 기동하는 수중 물체를 탐지하기 위해 음파를 송신하여 표적에서 반사되어 돌아오는 신호를 탐지한다. 그러나 능동소나의 수신 신호에는 표적의 반향음 외에도 해저면/해수면의 잔향, 생물 소음 및 기타 잡음 등이 섞여 있어 표적 인식을 어렵게 한다. 기존의 문턱값 이상의 신호를 탐지하는 기법은 설정한 문턱값에 따라 오탐지가 발생하거나 표적을 놓치는 경우가 발생할 뿐 아니라 다양한 수중환경마다 적절한 문턱값을 설정해야하는 문제가 있다. 이를 극복하기 위해 Constant False Alarm Rate(CFAR) 등의 기법을 이용한 문턱값의 자동산출과 진보된 형태의 추적 필터 및 연계 기법을 적용한 연구가 수행되었지만, 상당수의 탐지가 발생하는 환경에서는 그 한계가 있다. 최근 심층학습 기술이 발달함에 따라 수중 표적 탐지분야에도 이를 적용하기 위한 노력이 있었으나, 분류기 학습을 위한 능동소나 데이터의 획득이 매우 어려워 데이터가 희소할 뿐 아니라, 극소수의 표적과 상대적 다수의 비표적으로 인한 데이터의 불균형성으로 어려움이 있다. 본 논문에서는 탐지 신호의 에너지 분포 영상을 이용하되, 데이터의 불균형성을 고려한 방식으로 분류기를 학습하여 표적과 비표적을 구분하는 기법을 기존 소나처리 기법에 추가하여 표적의 오분류를 최소화하면서 비표적을 제거하여 능동소나 운용자의 표적 인식을 용이하게 하였다. 그리고 동해에서 수행한 해상실험에서 획득한 능동소나 데이터를 통해 제안 기법의 유효성을 검증하였다.

여주의 amyloid beta 유도 알츠하이머질환 동물 모델에서 인지능력 개선 효과 (Cognitive improvement effects of Momordica charantia in amyloid beta-induced Alzheimer's disease mouse model)

  • 신승미;김지현;조은주;김현영
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제64권3호
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    • pp.299-307
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    • 2021
  • 뇌 내 amyloid beta (Aβ) 축적으로 인한 신경독성은 산화적 스트레스를 야기하여 알츠하이머 질환(Alzheimer's disease, AD)을 유도하는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 여주(Momordica charantia L.)의 활성분획물인 butanol (BuOH) 분획물의 Aβ25-35 유도 AD 동물모델에서 인지능 개선 효과에 대해 연구하였다. T-미로 실험 및 물체인지실험을 통해서 여주 BuOH 분획물 100 및 200 mg/kg/day 농도 투여군은 AD를 유도한 control군에 비해 유의적으로 새로운 경로와 물체를 탐색하는 비율이 감소되어 공간인지 및 물체인지능력 개선 효과를 확인하였다. 수중미로실험을 통해 학습·기억력에 미치는 효과를 측정한 결과, 여주 BuOH 분획물 투여군은 훈련을 반복할수록 숨겨진 도피대를 찾아가는 시간이 감소함을 통해 학습·기억력 개선 효과를 나타내었다. 여주 BuOH 분획물이 산화적 스트레스 개선 효과에 미치는 효과를 확인하기 위해 뇌, 간, 신장 조직에서 지질과 산화 함량 및 nitric oxideNO 생성량을 측정하였다. 여주 BuOH 분획물을 처리한 군은 Aβ25-35를 주입한 control군에 비해 유의적으로 뇌, 간, 신장 조직에서 지질과산화 함량 및 NO 생성량이 감소되어 산화적 스트레스 개선 효과를 확인하였다. 따라서 본 연구는 여주 BuOH 분획물이 Aβ25-35 유도 AD 동물모델에서 산화적 스트레스 개선을 통해 인지능력 개선 효과를 나타냄을 확인하였으며, 이에 따라 여주는 AD 예방 및 개선용 소재로써의 가능성이 있는 것으로 사료된다.

1-3형 복합압전체로 제작한 초음파 트랜스듀서와 신경회로망을 이용한 3차원 수중 물체복원 (3-D Underwater Object Restoration Using Ultrasonic Transducer Fabricated with 1-3 Type Piezoceramic/Polymer Composite and Neural Networks)

  • 조현철;이기성;최헌일;사공건
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제48권6호
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    • pp.456-461
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    • 1999
  • In this study, the characteristics of Ultrasonic Transducer fabricated with PZT-Polymer 1-3 type piezoelectric ceramic/polymer composite are investigated. 3-D underwater object restoration using the self-made ultrasonic transducer and modified SCL(Simple Competitive Learning) neural network was presented. The ultrasonic transducer was satisfied with the required condition of commerical ultrasonic transducer in underwater. The modified SCL neural network using the acquired object data $16\times16$ low resolution image was used for object restoration of $32\times32$ high resolution image. The experimental results have shown that the ultrasonic transducer fabricated with PZT-Polymer 1-3 type piezoelectric ceramic/polymer composite could be applied for SONAR system.

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물체의 수중낙하에 대한 아동 및 청소년의 사전생각과 사후생각 형성 (Prior Thinking and Posterior Thinking Formation of Children and Adolescents In Sinking Objects)

  • 김헤라;유안진
    • 대한가정학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.39-51
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    • 2002
  • The purpose of this study is to investigate prior thinking and posterior thinking formation of children and adolescents in sinking objects. The subjects consisted of twenty eight, 9- and 11-year old children and fourteen, 13-year old adolescents selected from one elementary school and two middle schools. The transcripts were analyzed to classify children and adolescents'prior thinking and posterior thinking frequency, reasoning response(evidence based response, idea based response) and reasoning method(valid method, invalid method). The data were analyzed by frequency, percentile, mean and standard deviation,1 test, ANOVA. Major findings were as followings: 1. Children and adolescents have already had prior thinking in sinking objects. 2. Children and adolescents applies their prior thinking to posterior thinking formation process. 3. There were significant differences in children and adolescent'posterior thinking formation process, especially choices in objects and reasoning methods depending on age. 4. There were significant differences in children and adolescents'reasoning response depending on presented evidences types.5. Through the experimentation, children and adolescents'prior thinking was different from their posterior thinking. There were significant differences in differences between the prior thinking and posterior thinking depending on age.

압축공기로 움직이는 관 내부 수중 이동물체의 거동에 미치는 물의 압축성 영향 (The Effect of Water Compressibility on a Rigid Body Movement in a Water-filled Duct Driven by Compressed Air)

  • 박찬욱;이승수
    • 대한조선학회논문집
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    • 제45권4호
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    • pp.345-352
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    • 2008
  • The motion of a projectile initiated by the release of highly pressurized air is simulated presuming the flow field as a two dimensional one. The effects of water compressibility on projectile movements are investigated, comparing results based on the Fluent VOF model where water is treated as an incompressible medium with those from the presently developed VOF scheme. The present model considers compressibility of both air and water. The Fluent results show that the body moves farther and at higher speeds than the present ones. As time proceeds, the relative difference of speed and displacement between the two results drops substantially, after acoustic waves in water traverse and return the full length of the tube several times. To estimate instantaneous accelerations, however, requires implementation of the water compressibility effect as discrepancies between them do not decrease even after several pressure wave cycles.

강건한 CNN기반 수중 물체 인식을 위한 이미지 합성과 자동화된 Annotation Tool (Synthesizing Image and Automated Annotation Tool for CNN based Under Water Object Detection)

  • 전명환;이영준;신영식;장혜수;여태경;김아영
    • 로봇학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.139-149
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    • 2019
  • In this paper, we present auto-annotation tool and synthetic dataset using 3D CAD model for deep learning based object detection. To be used as training data for deep learning methods, class, segmentation, bounding-box, contour, and pose annotations of the object are needed. We propose an automated annotation tool and synthetic image generation. Our resulting synthetic dataset reflects occlusion between objects and applicable for both underwater and in-air environments. To verify our synthetic dataset, we use MASK R-CNN as a state-of-the-art method among object detection model using deep learning. For experiment, we make the experimental environment reflecting the actual underwater environment. We show that object detection model trained via our dataset show significantly accurate results and robustness for the underwater environment. Lastly, we verify that our synthetic dataset is suitable for deep learning model for the underwater environments.

문화재보존을 위한 온습도의 기준 (文化財保存을 위한 溫濕度의 基準)

  • 登石健三
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제5권
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    • pp.53-61
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    • 1971
  • 현재상태(現在狀態)에서 기온(氣溫)과 그 관계(關係)의 영역을 결정(決定)함에 있어서 우리는 아직도 실험(實驗)에 의한 충분(充分)한 자료(資料)를 우리 수중(手中)에 갖고 있지 않은데 그 자료(資料)는 극히 방대하고 시간(時間)이 소요되는 것으로서 그 자료(資料)를 모으는 일은 이런 자료(資料)를 현실화(現實化)시키는데 필요(必要)할 것이다. 현재(現在)의 예술품(藝術品)에서 부식(腐蝕)을 관찰(觀察)함으로서 이미 지금(至今)까지 얻어진 실험(實驗)에 의한 사실(事實)들로부터 또 물질(物質)은 락(落)한다는 일반적(一般的)인 인식(認識)과 더불어 이미 고려한 특별(特別)한 자연현상(自然現象)으로부터 우리는 문화재(文化財)의 보호(保護)에 합리적(合理的)으로 알맞다고 여겨지는 기후조건(氣候條件)의 영역을 결정(決定)할 수 있다. 일본(日本)에서는 곤충(昆蟲)과 곰팡이 때문에 발생(發生)하는 손해(損害)도 결코 무시(無視)되어지지 않으며 이 손해(損害)들을 피하기 위하여 20℃ 이하(以下)의 기온(氣溫)과 60% 이하(以下)의 상대습도(相對濕度)의 제한은 바람직하다. 물질(物質)은 형태(形態)에 있어서 보다 낮은 기온(氣溫)과 보다 낮은 습도(濕度)의 변화(變化)에 관(關)한 이론(理論)상의 일반적(一般的)인 상식(常識)과 실험(實驗)에 의한 사실(事實)들은 보다 낮은 기온(氣溫)은 문화재(文化財)를 이루는 물질(物質)의 상태(狀態)에 변화(變化)를 일으키지 않는다는 것을 말해준다. 금속이나 일본(日本)칠기와 같은 몇몇 특별(特別)한 예외는 있지만 권위자는 일반적(一般的)으로 그 물체(物體)를 위해서 10~20℃의 기온(氣溫)과 50~60%의 상대습도(相對濕度)의 영역을 추천(推薦)한다.

타원형 날개에 대한 공동소음 예측 연구 (Study on Cavitation Noise Predictions for an Elliptic Wing)

  • 정승진;홍석윤;송지훈;권현웅;박일룡;설한신;김민재
    • 해양환경안전학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.757-764
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    • 2019
  • 수중에서 빠른 속도로 운동하는 물체 주변에서 감압이 발생하며, 이로 인해 공동 핵이 팽창함으로써 캐비테이션이 발생한다. 캐비테이션이 발생하게 되면 소음 및 진동이 증가하며, 추진기의 경우 추진 성능이 저해되는 악영향을 초래하기 때문에 이에 대한 예측이 필요하다. 본 연구에서는, 캐비테이션 발생으로 인한 공동소음의 해석절차를 정립하고, 타원형 날개에 적용하였다. 먼저 전산유체역학해석을 수행하여, 날개 형상 주위 유동장 정보를 도출하였다. 공동 핵 밀도 함수를 활용하여, 핵의 초기 반경 별로 개수를 계산하였고 이들을 압력 강하가 큰 날개 끝 전류에 랜덤하게 배치하였다. 이후 공동소음 해석을 위해 각각의 핵에 대하여 Lagrangian 관점에서 버블 다이나믹스를 활용하였고, 계산된 공동의 거동으로부터 소음해석을 수행하였다. 공동소음은 광대역 소음의 특성을 가지는 것을 확인하였으며, 최종적으로 선박해양플랜트연구소(KRISO)의 대형캐비테이션터널(LCT)에서 수행된 실험 계측결과와의 비교를 통해 검증을 수행하였다.