• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집 제23권 1호
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• pp.175-178
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• 2004

선박의 수중방사소음은 다양한 기계류나 추진기 혹은 선체와 유체간의 상호 작용으로 인하여 여러 형태의 특성신호로 나타나게 된다. 이는 선박의 운용조건, 장비 회전특성 및 내부구조에 따라 스펙트럼상에 상이한 주파수로 확인됨은 물론, 신호의 출현 형태에도 다양성을 보이고 있다. 일반적으로 선박소음은 속력 종속적인 추진 계통 성분과 비종속적인 보기류 신호로 구분되나 다수의 신호성분이 혼재되어 발생기원을 분류하는 것은 복잡한 과정을 거쳐야 한다. 본 연구에서는 이러한 점을 해결하기 위해 선박의 Tonal성 신호를 자동으로 탐지하고 분류하기 위해 규준화된 스펙트로그램 상에서 연속되는 신호에 가중치를 주어 지속성 신호여부를 판별한 후에 정해진 임계치를 초과하는 성분을 Tonal로 선정하였다. 선정된 Tonal에 대해 주파수선의 대역특성 및 시간 변동성에 대한 패턴인식 방법을 적용하여 Tonal의 발생기원이 속력 종속/비종속적인지를 자동으로 판별하는 알고리즘의 유용성에 대한 결과를 기술하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 1995년도 추계 학술대회논문집
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• pp.197-202
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• 1995

비정상(unsteady) 압축성(compressible) 유동에 의한 공력음향(aeroacoustics)을 모사하여 공력소음원을 해석하기 위해서는 고차(high order)의 정확도와 높은 해상도(resolution)를 가지며, 상대적으로 계산시간을 많이 필요로 하지 않는 외재적(explicit) 유한차분법이 필수적으로 요구된다. 이것은 주어진 차분방식과 격자계로써 공간과 시간상에 존재하는 미소크기의 파동성분들을 충분히 구현하여야 만족할 만한 수치해를 얻을 수 있기 때문이다. 본 연구에서는, 그러한 유한차분법 중 최근에 관심의 대상이 되고있는 삼각(tridiagonal)또는 오각(pentadiagonal) 집적유한차분법(compact finite difference scheme)이 최대의 해상도를 갖도록 하는 수학적인 방법을 개발하고, 이 방법으로써 새롭게 집적유한차분법을 최적화하였다. 개발된 최적화 방법은, 푸리에 해석법(Fourier analysis)을 통하여 파동수(wavenumber) 영역에서 수학적으로 계산된 위상오차(phase error)를 최소화하는 것이며, 이러한 개념과 방법은 본 연구에서 처음으로 집적유한차분법에 적용되었다. 여러가지 절단정확도(truncation order)에 대해서 최적화 된 집적유한차분법들이 실제 공간과 시간상에서 보여주는 정확도와 오차특성을 알아보기 위하여, 이 방법들을 1차원 선형파동방정식에 적용하였고, 이 결과를 통하여 가장 정확하고 효과적인 절단정확도의 집적유한차분법을 선별하였다. 특히, 오각(pentadiagonal)법에 비해 더욱 효율적인 6차 삼각(tridiagonal)법을 1차원 Euler방정식에 적용하여, 비선형 파동에 대한 모사를 수행할 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제20권3호
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• pp.83-90
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• 2001

기존의 탄성표면파 듀플렉서 필터는 1/4 파장 정합선로를 이용한 격리회로를 이용하기 때문에 패키지 상에 스트립 라인을 구성하는 제작상의 어려움이 있다. 송수신 필터와 격리회로를 따로 제작하여 조립하기 때문에 제작공정 또한 복잡하다. 본 연구에서는 격리회로가 송신용, 수신용 필터와 함께 하나의 단일 칩 위에 위치할 수 있는 새로운 형태의 탄성표면파 듀플렉서 필터를 설계하였다. 이러한 형태의 듀플렉서를 구성하기 위하여, 개별 탄성표면파 사다리형 필터와 집중소자인 인덕터와 캐패시터로 구성되는 격리회로망을 설계하였고, 듀플렉서의 전체 성능을 최적화할 수 있는 적절한 목표함수를 세워, 이를 비선형 다차원 최소화 방법을 통하여 최적화하였다. 그 결과 상용제품보다 더 우수한 성능이 구현됨을 확인하였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1991년도 학술발표회 논문집
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• pp.32-37
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• 1991

고해상도 신호처리의 기본적인 문제는, 관찰 데이터의 개수가 작고 신호 대 잡음비(SNR)가 낮아서, 푸리에 분석기법에 의해 주기신호가 분해되지 않는 경우에, 신호의 파라미터를 추정하는 것이라 할 수 있다. 주기신호의 주파수 추정 문제에서는 일반적으로 주기신호의 개수를 알고 있다고 가정하는데, 주기신호의 개수가 사전에 알려져 있지 않은 경우, 주파수 추정은 결국 주기신호의 개수결정문제가 되어, EVD나 SVD를 이용한 개수 결정방법이 활발히 연구되어 왔다. 고해상도 신호처리에서는 EVD나 SVD의 비선형 특성 상임게치 신호 대 잡음비가 존재하며 이 SNR보다 낮은 경우 심각한 왜곡현상을 보이게 되어, 주파수 추정 또는 주기신호의 개수결정에 큰 오차를 보이게 된다. 주기신호의 개수를 사전에 알고 있는 경우, 임게치 SNR를 낮추려는 노력으로는 overdetermined over-ranked structured correlation matrix의 rank reduction과 averaging을 이용한 신호 향상방법(signal enhancement)이 연구되어 왔다. 그러나 사전에 주기신호의 개수를 알아야만 하는 결점이 있고, 잡음이 백색이여야 하는 제약이 있었다. 일반적으로 환경 잡음은 유색이고, 주기신호의 개수를 사전에 모르는 경우이므로, 낮은 SNR에서의 주파수 추정문제는 유색잡음을 고려한 신호향상으로 임게치 SNR을 낮추고 주기신호의 개수를 결정한 후 주파수 추정이 이루어져야 한다. 본 논문에서는 이를 위해 광대협 유색잡음에서의 신호향상과 그 과정 중 중 주기신호의 개수를 결정하는 알고리즘ㅇ르 제시하고자 한다.

• 한국음향학회지
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• 제37권6호
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• pp.457-467
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• 2018

본 논문은 정현파 신호에 대해 고해상도 주파수 추정이 가능한 알고리즘들의 성능을 비교 분석하였다. 비교 대상 알고리즘은 총 5가지로 DFT(Discrete Fourier Transform - 성능 평가 기준), Jacobsen, Candan, 재할당(Reassignment) 알고리즘 및 Cedron 알고리즘이다. 각 알고리즘의 성능을 SNR(Signal to Noise Ratio), 윈도우 함수, 윈도우 길이 등의 요소를 변화시켜가며 성능을 측정하였다. 알고리즘의 성능 평가는 편의 및 오차(Mean Square Error, MSE), 분산을 이용하여 측정하였으며, 실험결과 Cedron 알고리즘이 좋은 성능을 보였다. 실제 공학문제에서의 활용을 위해서는 각 알고리즘별로 보다 다양한 조건에서 실험 결과를 분석하고 개선시킬 필요가 있다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제6권4호
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• pp.242-248
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• 2001

고해상 Chirp 자료와 다중채널 탄성파 자료를 이용하여 울릉분지 남서 상부대륙사면지역에 가스수화물의 존재 가능성에 대해 분석하였다. Chirp 자료에서 퇴적층내 천부 가스의 분포를 지시하는 음향혼탁상, 음향 공백상, 그리고 포크마크가 보인다. 가스수화물의 분해와 관련된 것으로 생각되는 사면붕괴 구조도 확인된다. BSR이 수심 750${\sim}$1130m사이 지역에서 해저면 아래 60${\sim}$110m부근에 발달한다. BSR위의 상부퇴적층은 음향 블랭킹 양상을 보이는데, 이는 퇴적물과 가스수화물의 혼합에 의한 진폭 감소의 결과로 해석된다. 탄성파 자료 속도분석으로부터 계산된 지층의 구간속도는 BSR위의 퇴적층이 1,650m/sec이고 아래 퇴적층은 1,080m/sec을 나타낸다. BSR 상부의 퇴적층 두께가 수심이 증가할수록 얇아지는 양상은 울룽분지의 지열류량이 수심의 증가와 함께 증가하는 발달분포와 매우 밀접한 관계가 있을 것으로 예상된다.

• 한국음향학회지
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• 제30권8호
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• pp.436-445
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• 2011

본 논문에서는 2-2형 압전복합체의 등가 물성 도출에 관해 연구하였다. 먼저 2-2 압전복합체의 특성 변화를 유한요소법으로 해석하였고, 해석 결과와 2-2 압전복합체 시제작품의 특성 측정 결과를 비교하여 유한요소해석의 타당성을 검증하였다. PZT-5H와 고분자재료로 구성된 압전복합체의 단일상 등가물성은 Asymptotic Averaging Method를 이용하여 도출하였고, 도출된 물성을 다양한 진동 모드의 단일상 공진자 유한요소 모델에 대입한 후 완전한 2-2 압전복합체와의 임피던스 스펙트럼 차이를 최소 자승법을 이용하여 보정함으로써, 도출된 등가 물성값의 정확성을 향상시켰다. 본 연구에서 도출한 2-2 압전복합체의 등가 물성은 향후 다양한 음향 센서의 설계에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 한국음향학회지
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• 제34권6호
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• pp.411-422
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• 2015

본 논문은 "천해 지질환경과 음파전달환경과 상호 연계 연구"를 목적으로 한국해양과학기술원과 한양대학교가 2013년 4 ~ 5월에 경기만 태안반도 서쪽에 위치한 천해환경에서 공동으로 수행한 지질환경 조사 및 수중음향 실험에 대한 개요를 기술하였다. 실험지역은 강한 조류와 천해의 지형학적 특성에 의해 다양한 종류의 퇴적상과 베드폼이 형성되는 해역이다. 집중적인 지질환경 특성 조사를 위해 다중음향측심기, 천부지층탐사기, 중천부지층탐사기, 그랩을 이용하여 조사해역의 지질환경 특성을 파악하였으며, 저주파수, 중주파수 대역의 음원과 수직선배열청음기를 이용하여 주파수 200 ~ 16,000 Hz 대역에서 1) 저주파수 음파전달, 2) 중주파수 해저면 반사손실, 3) 주변소음의 공간 코히런스 분석, 4) 중주파수 해저면 후방산란에 대한 연구 주제로 해상실험이 수행되었다. 본 논문에서는 연구지역에서 음향실험을 실시한 동기, 음향실험 방법론과 측정된 지질자료를 기반으로 음향자료 해석과, 실험기간 동안 측정된 지질환경, 기상 해양물리 자료를 요약 정리하여 기술하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권8C호
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• pp.1142-1148
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• 2004

일반적으로 2채널의 헤드폰에서 입체음향을 생성하기 위해서는 HRTF(Head Related Transfer Function) DB를 이용한 바이노럴(binaural) 합성기법을 사용하게 된다(1). 그러나 비 개인화 된 HRTF DB를 이용하여 생성된 2채널 입체음향은 사용자에 따라 앞/ 뒤 또는 상/하 방향에 대해서 혼돈을 가져와 입체감을 저하시킬 수 있다. 본 논문에서는 앞/뒤 음상정위의 혼돈을 개선하기 위해 스펙트럼 단서를 부각시키는 기존의 알고리즘을 분석하고 이를 토대로 혼돈 방향의 HRTF의 차이 성분을 이용하여 스펙트럼 특성을 강조하는 방법을 제안하였다. 또한, 제안한 방식이 기존의 방법에 비해 앞/뒤 방향감이 개선됨을 청감평가 실험을 통해 확인하였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집 제23권 1호
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• pp.145-148
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• 2004

수중음향 시스템에서는 빔형성(Beamforming) 기법을 이용하여 목표물로부터 신호를 수신하고 이에 대한 정보를 얻어낼 수 있는데, 이러한 빔형성에 있어서 주엽(Mainlobe)의 빔폭(Beamwidth)과 부엽(Sidelobe)의 크기(Level)를 설계자가 목표하는 값에 최적화 시킬 수 있는 방법을 찾는 것이 무엇보다도 중요하다 최근 연구된 빔형성 기법의 대표적인 결과 중 하나로는 Phi1ip의 Weighting Function Method를 들 수 있다. 이러한 Phi1ip의 방법은 목표 주엽폭과 부엽 준위를 정하고 이를 적응필터 설계방식과 유사하게 적응시켜 나가는 과정을 이용한다. 그러나 이 방법은 주엽폭과 부엽 준위간의 상관관계로 인해서 원하는 부엽준위에 다다르지 못하거나 결과값을 얻는데 상당한 시간이 소요되는 경우가 자주 발생하는데, 이러한 단점을 보완하기 위하여 본 논문에서는 부엽 준위에 미치지 못하는 일부에 대하여 부분 최적화를 시켜 비교적 쉽게 설계를 만족시키는 새로운 알고리듬을 제안하고자 한다.