최근 국내외적으로 수중 유도무기체계 개발로 다양한 형태의 수중운동체 기술이 발전되고 있다. 특히 수중운동체 중 하나인 잠수함은 한국의 특수한 상황에서 최적의 선형설계를 위한 신뢰도 높은 조종성 평가 기술이 요구되며, 이를 위한 정확한 동유체력 계수의 추정 또한 중요한 연구 분야라 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 잠수함 모형을 대상으로 구속모형시험인 VPMM (Vertical Planar Motion Mechanism) 시험을 실시하여 정밀도 높은 동유체력 계수를 추정하였다. 그리고 추정된 연직면 운동에 대한 선형 (Linear) 동유체력 계수 (Hydrodynamic derivatives)들을 이용하여 동안정성 (Dynamic Stability)을 판별하였다. 그 결과, 이론추정치와의 비교를 통해 동유체력 계수의 타당성이 검증되었으며, 잠수함의 연직면 동안정성도 양호한 것으로 평가되었다. 즉, 무한수심으로 정의되는 심도 6.0의 깊은 수심으로 갈수록 주기에 따른 변화가 작아지며, 이론추정치에 근사함을 확인할 수 있었다. 한편 연직면 동안정성 판별에 있어서는, 0보다 큰 양(+)의 값을 가짐으로서 연직면 운동에 대한 동안정성을 만족하는 것으로 나타났다.
다양한 ${\lambda}$에 대한 근사적 $B({\xi})$를 이용한 잠수함 난류항적의 특성은 대략 ${\xi}{\approx}0.6$근처에서 $B({\xi}){\approx}{\frac{B({\xi})_{max}}{2}}$, 그리고 ${{\int}_{0}^{{\approx}0.6}}B({\xi})d{\xi}{\approx}0.85{{\int}_{0}^{1}}B({\xi})d{\xi}$인 것으로 나타났다. 본 논문의 전제인 에너지 준 평형상태에 따라 잠수함 난류항적을 기술하는데 $4{\leq}{\lambda}{\leq}8$의 ${\lambda}$가 현실에 보다 부합하였으며, ${\lambda}$는 난류항적 에너지 분포와 반지름, 최대 탐지 거리에 영향을 미치고 있고, 함의 속도는 난류항적의 모양보다는 지속시간에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 극한 경우로 만약 $7{\leq}{\lambda}{\leq}8$이라면 서해에서는 잠수함의 난류항적이 수면에서 관찰될 것으로 판단되나 동해에서는 snorkel을 한 잠수함의 신호를 파악하는 데 사용될 수 있다.
본 연구에서는 탄성 지지된 잠수 평판으로 이루어진 방파제의 파랑감쇠 성능을 고찰하였다. 이 방파제는 파랑감쇠를 위하여 입사파, 산란파 그리고 방사파의 위상 상호작용을 이용한다. 유동장을 기술하기 위하여 선형포텐셜 이론을 도입하였으며, 특이점 분포방법을 적용하였다. 잠수된 평판은 강체라고 가정하였으며, 탄성지지는 일정한 탄성계수를 가진 선형 스프링으로 간주하였다. 수치계산을 위하여 직사각형 평판을 고려하였다. 수치해의 안정성을 위하여 영향행렬의 조건수를 조사하여 평판의 두께를 결정하였다. 탄성지지의 강성이 방파제의 성능에 미치는 영향을 살펴보았다. 한편 잠수 깊이가 파랑감쇠에 미치는 영향을 조사하였다. 계산결과에 의하면 방파제의 공진 진동수가 입사파의 진동수보다 약간 작게 설정되어야 파랑감쇠가 최대로 일어남을 확인하였다.
침몰한 잠수함 승조원의 구조용으로 사용되는 구난잠수정은 주 전원과 보조전원으로 축전지가 필수적으로 사용된다. 그러나 사용 중인 축전지 모듈이나 뱅크의 일부 셀(Cell)에 불량이 발생하면 전체 축전지 뱅크의 기능이 저하되어 구난정 시스템을 적절히 운영하지 못하여 제대로 임무를 수행하지 못하거나 커다란 손실을 가져온다. 그리고 축전지에 과 충전이나 과 방전이 발생하면 축전지가 폭발하여 화재가 발생하거나 축전지 내부 구조의 파괴로 더 이상 사용 못하는 경우가 발생한다. 따라서 이와 같이 축전지에 손상을 줄 수 있는 상황을 미연에 방지하여 축전지가 최적의 동작 상태를 유지할 수 있도록 해주고 전체 시스템의 신뢰성을 향상시키기 위하여 본 논문에서는 구조잠수정용 리튬폴리머 (Lithium Polymer) 축전지 관리장치의 개발을 수행하였다. 본 논문을 통해 축전지 관리 장치(BMS : Battery Management System)의 핵심기술인 H/W 및 S/W 설계기술, 각 Cell의 전압 제어기술, SOC(State of Charge) 제어 알고리즘 도출 및 시스템 운영 기술을 구현하였으며 개발된 알고리즘과 기능은 충 방전 부하시험과 한국 선급인증시험을 통해 유효한 방식임을 확인하였다.
본 연구는 제주, 부산 및 통영 해녀의 공공복지 서비스 실태와 욕구 비교분석을 통하여 해녀들의 삶의 질 향상을 위한 공공복지서비스 지원에 대한 기준을 제시하고자 하였다. 이에 따라 조사기간은 2010년 5월11일부터 6월21일 간 실시하였고, 제주 3지역, 부산 영도구, 통영시 각 지역 해녀를 대상으로 하였다. 조사방법은 인터뷰 조사방법 중 녹음을 통해 공공복지의 현 실태를 파악하였고, 경제적, 의료적, 교육적, 문화적으로 구분하여 해녀들의 공공복지 서비스 욕구를 비교분석이 이루어졌다. 각 지역 해녀에 대한 공공복지 서비스 실태를 살펴본 결과, 제주지역은 잠수보호 육성 분야, 고령 잠수 해녀를 위한 공공복지 서비스, 의료서비스 지원이 실시되고 있었다. 부산광역시의 경우 테왁보호망, 선진지 견학, 복지시설 지원 등이 지원되고 있었으나, 통영시의 경우, 지원하고 있는 사업의 없는 실정이다. 따라서 이러한 공공 복시 서비스 실태에 대한 해녀들의 욕구는 첫째, 제주지역 해녀의 경제적 지원에 대한 욕구는 해녀 체험장 지원, 잠수복 지원, 해외견학 등으로 나타났고, 교육적 지원으로는 해녀의 정체성교육, 잠수병 예방교육, 외국어교육지원에 대한 욕구를 보였고, 문화적 지원에서는 복지회관 설치, 해외 해녀문화 교류탐방으로 나타났다. 둘째, 부산지역에서는 경제적 지원으로서 탈의실 및 수산물 판매장 건립, 잠수복 지원이 요구되었고, 의료적 지원은 잠수병 및 의료혜택 지원에 대한 욕구, 교육적 지원으로는 잠수기술 교육에 대한 욕구가 나타났으며, 문화적으로는 복지회관 설립과 해녀박물관 건립에 대한 욕구가 있었다. 셋째, 해녀에 대한 공공복지 서비스가 비교적 열악한 통영에서는 잠수복지원, 탈의실 건립지원의 경제적 욕구와, 부산지역과 마찬가지로 의료적 지원에서는 잠수병 및 의료혜택에 대한 지원욕구를 보였다.
관성항법장치는 항공기, 유도탄 잠수함과 같이 항법을 필요로 하는 시스템에 실시간으로 항법정보를 제공한다. 그러므로 관성항법장치가 정상동작하는 가를 실시간으로 판단하는 것은 관성항법장치 적용 시스템의 운용 관점에서 매우 중요하며 이를 관성항법장치 고장검출 기법이라 한다. 본 논문에서는 관성항법장치의 고장검출 기법에 대한 기술동향을 조사하였다. 관성항법장치 고장검출 기법의 기술동향은 관성항법장치 기술동향과 매우 밀접한 관련을 가지고 있기 때문에 본 논문에서는 전 세계적으로 사용되었거나 혹은 현재 사용되고 있는 주요 관성항법장치의 기술분석을 통하여 고장검출 기법의 기술동향에 대하여 조사하였다.
무기체계 기술의 국산화 과정에서 경험과 기술이 부족한 상태로 개발 중인 체계에 대한 테스트 기술의 성숙도는 매우 중요하다. 테스트에서 발견하지 못한 결함은 시스템 운용 중 막대한 영향을 미친다. 잠수함에서 실시간 정보공유 체계는 신속한 지휘결심과 임무능력으로 이어진다. 데이터 분산 시스템은 매우 중요한 정보 공유체계이며 제조사나 데이터 형태가 다른 체계들 간에 이루어진다. 본 논문에서는 데이터 분산 시스템의 데이터 분산 특성을 분석하여 데이터별 체계를 그룹핑하고, 경로 테스트 기법에 트리순회 방법인 후위트리순회, 전위트리순회를 이용하여 테스트케이스 생성기법을 제시한다. 제시한 기법은 기존기법들에 비해 73.7% 테스팅 리소스를 감소시킬 수 있다.
공기와 같은 유체를 식품의 표면에 직접 고압으로 분사하는 것은 그 식품을 가열하거나, 건조, 냉각, 냉동시키는데 큰 도움을 주고 있다. Impingement-분사(공기, 스팀), 조사(방사선, 레이저), 침투(당액, 냉매) 등의 식품가공기술 기술은 우리가 생활하고 있는 주변에서 일상적으로 나타는 현상이다. 지표면에 태양빛이 전달되는 것이나 상점에서 물건구입시 포장지에 붙은 바코드(barcode)에 레이저빔을 쏘는 것도 모두 Impingement현상이다. 레이더도 전자파를 발사하는것(Impinging)이며, 배나 잠수함도 음파를 발사하여 장애물을 탐지하면서 운항한다. 세차장에서 차를 세차하는 것도 고압의 물을 분사(Impinging)하는 기술이 동원 되는 것이다. Impingement 방식에 의해 식품을 가열하거나 냉각하는 것은 기존의 방법들보다 속도는 느리지만 그만한 값어치가 있는 유용한 식품가공 기법이다.
북한의 SLBM 위협이 대한민국 안보에 미치는 영향에 대해 그동안 많은 논의가 있어 왔지만, 북의 잠수함에서 발사하는 탄도미사일이 보유한 진정한 위협에 대한 인식은 아직도 부족한 듯하다. 그 이유는 대부분의 논의가 북 SLBM 기술의 성숙도와 완성시기 등 기술적 수준에 관심이 치우쳐져 있기 때문이다. 핵전략과 억제전략의 관점에서 본다면 북한의 SLBM 개발은 한미동맹의 제1격에 대한 완벽한 제2격 능력 보유에 그 핵심이 있다. 즉 향후 개발될 북한의 SLBM은 평양 김정은 정권의 생존을 보장할 직접적이고 핵심적인 전력이 될 것이다. 이는 궁극적으로 한미 군사동맹과 북한의 현 군사력 균형을 깨뜨리고 앞으로 북의 군사도발 가능성을 더욱 높이는 결과를 가지고 올 것이다. 북의 핵전략은 현재 확증보복(assured retaliation) 단계로 발전하고 있으며, 결국에는 전쟁에 사용될 전술적 핵무기 능력(war-fighting capability)을 갖게 될 것이다. 이에 대한민국 해군은 우리의 강점을 활용하여 적의 약점을 공략할 수 있는 상쇄전략(offset strategy)을 개발하여야 한다. 북한의 현 제한된 잠수함 기술력과 대잠작전 능력을 고려할 때 한국해군은 수중영역에서의 공세적 대잠전(offensive ASW) 개념을 보다 발전시켜야만 할 것이다. 이는 미 해군이 냉전기간 중 소련해군 핵추진전략잠수함(SSBN) 대응을 위해 발전시킨 전략대잠전(strategic ASW) 개념에서 교훈을 얻을 수 있다. 미 해군은 소련 해군의 SSBN 을 억제하기 위해 공세적인 전략대잠전을 수행했고 그 결과 소련해군은 자국의 연안에서 벗어나지 못하는 요새전략(bastion strategy)를 추구할 수밖에 없었다. 당시 미 해군의 전략대잠전은 공격잠수함(SSN), 대잠초계기, 수중 탐지체계(SOSUS), 공격기뢰 등의 전력으로 구성되었다. 따라서 북한 SLBM 에 대한 한국해군의 전략개념은 북의 핵전략(제 2 격능력)을 억제하는 방향으로 정립되어야 하며, 이를 위한 해군력 건설은 대잠전 능력 강화에 초점을 맞추어야 한다. 우리 해군은 장기적으로 핵추진잠수함을 비롯하여 성능이 향상된 대잠초계기, 한반도 해역을 중심으로 한 미 해군의 SOSUS 와 유사한 수중탐지장비 그리고 장시간 수중작전이 가능한 무인잠수정(UUV)을 도입해야만 한다. 단기적으로는 현재 추진되고 있는KAMD 체계에 SM-3 를 보유한 이지스함을 포함시켜, 북 SLBM 에 대한 요격능력을 강화해야 할 것이다. 한미동맹은 북 핵전략의 핵심전력인 SLBM 개발에 대한 위협인식을 공유해야만 하다. 작전적 수준에서는 양국 해군 간 대잠전 및 대유도탄전 작전운용성 증대에 우선순위를 두고, 기존의 한미 간 연합작전능력 강화뿐 아니라 위기시를 대비하여 미일 간 구축되어 있는 대잠전 및 대유도탄전 능력도 활용할 필요가 있을 것이다.
본 논문은 센서에 불확실성이 존재하는 무인잠수정에 대한 도킹 평가 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 상태평가와 확률평가 두 가지의 평가로 구성된다. 상태평가는 무인잠수정이 도킹스테이션에 접근하는 과정 중 심도제어를 통해 도킹스테이션과 동일한 수심에 도달하는데 발생 예상되는 전진거리와 실제 수평거리를 비교함으로써 심도 도달 가능 여부를, 무인잠수정의 최소선회반경으로 인한 접근 불가 영역과 도킹스테이션의 위치를 비교함으로써 충돌 회피를 위한 선회 동작 수행 여부를 확인한다. 상태평가를 만족하며 무인잠수정이 도킹스테이션에 일정 거리 이상 접근한 경우 확률평가를 수행하여 무인잠수정의 방향각과 도킹스테이션에 대한 상대위치, 그리고 센서 불확실성을 기반으로 도킹 성공확률을 산출한다. 최종적으로 산출된 도킹 성공확률을 설계된 문턱 값과 비교함으로써 도킹 수행 여부를 결정한다. Matlab 기반의 시뮬레이션을 통해 무인잠수정이 도킹스테이션에 접근하는 시나리오를 구성하여 제안하는 알고리즘의 유효성을 검증한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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