• 한국항공우주학회지
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• 제41권5호
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• pp.373-382
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• 2013

본 논문에서는 적외선 영상탐색기가 탑재된 대함유도탄에 대한 함정 방어용 기만 체계의 성능 분석을 위한 교전모의 프로그램을 소개한다. 대함유도탄에 탑재된 적외선 영상탐색기는 함정의 적외선 신호를 탐지하는 거리로부터, 비례항법 유도법칙 또는 입사각 제어유도법칙에 기반하여 접근한다. 그러므로 대함유도탄의 유도 수행 능력은 기본적으로 탐색기의 표적 추적 알고리듬뿐만 아니라 함정의 적외선 신호에 의존한다. 개발한 프로그램을 사용하여, 대함유도탄 적외선 영상탐색기의 다양한 추적 알고리듬으로 flare와 함정 표면을 냉각하기 위한 Counter-Measures Wash-Down System(CMWDS) 같은 함정 기만 체계의 영향을 살펴볼 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.103-110
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• 2018

함정으로부터 방사되는 적외선 신호는 주로 함정의 내연 기관에 의해 발생하는 내부적 신호와 태양열에 의해 가열된 함정 표면에서 발생하는 외부적 신호로 분류된다. 이중 내부적 신호는 주요 추진 체계를 구성하는 가스 터빈 및 디젤 엔진 폐기 가스의 화학적 조성 인자들($CO_2$, $H_2O$, CO, soot)에 의해서도 영향을 받게 된다. 따라서 본 연구에서는 현재까지 국내 함정에 탑재된 가스 터빈과 디젤 엔진에서 생성되는 폐기 가스의 화학적 조성비를 조사하여 인자와 수준을 선정하였으며, 직교 배열 실험 계획법으로 폐기 가스의 화학적 조성 인자들과 구성 비율이 함정의 적외선 신호에 미치는 영향을 연구하였다. 적외선 신호 해석 프로그램을 이용하여 계산된 폐기 가스의 적외선 신호 강도는 분석의 용이성을 높이기 위해 신호 대 잡음비로 변환하여 제시하였다. 신호 분석 결과, 가스 터빈과 디젤 엔진 모두 중적외선 대역의 신호에는 $CO_2$, soot 및 $H_2O$가 주요영향인자임이 밝혀졌다. 그리고 원적외선 대역의 신호에는 $H_2O$와 $CO_2$가 주요한 영향을 미치는 인자임을 확인하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제28권6호
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• pp.21-27
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• 2023

현대 함정은 외부로 방사되는 적외선 신호를 낮추기 위해 폐기관에 적외선 신호저감 장치(Infra-Red Signature Suppression system, IRSS)를 설치한다. 그리고 함정은 생의 주기가 매우 긴 전략 자산으로 탑재 장비들의 성능에 대한 높은 신뢰성을 충분히 확보해야 한다. 따라서, IRSS와 같은 장비들은 설계 단계에서 모형시험을 통해 성능평가를 하고 있다. IRSS의 모형시험에서는 다양한 계측기기들이 사용된다. 그러므로, 모형시험 단계 이전에 계측기들의 신뢰성을 평가해야 한다. 본 연구에서는 IRSS 모형시험에 사용되는 계측 장비들의 신뢰성 평가에 관한 연구를 수행하였다. 시험 장비와 계측기는 열 풍동 시험기, 피토 튜브와 디지털 차압계, 열전대 센서 그리고 디지털 기록계가 사용되었다. 계측 결과 열 풍동 시험기의 풍속이 증가할수록 유동의 계측 편차가 감소하였으며, 열전대 센서의 온도는 사용 방법에 따라 반응 속도 및 민감도의 차이를 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.740-746
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• 2017

함정의 추진기와 발전기에 의해 발생하는 고온의 폐기가스와 연돌 주변 금속표면에서 방사되는 적외선 신호는 적 위협 무기체계의 표적이 되어 함의 생존성을 감소시키는 주 원인이 된다. 폐기가스와 연돌의 적외선 신호는 함정에 적외선 신호저감 장치(Infra-Red Signature Suppression system, IRSS)를 설치하여 감소시키고 있다. IRSS는 폐기가스에 난류 유동을 형성하는 이덕터, 폐기가스와 주변 공기가 혼합되는 믹싱 튜브, 외기와의 압력차를 이용하여 공기 필름을 형성하는 디퓨져 세 부분으로 구성된다. 본 연구는 적외선 신호저감 장치를 국내 독자기술로 개발하기 위한 기초 연구로 국외 선진 기술사에서 개발하여 국내 함정에 설치된 IRSS의 모형시험 조건을 분석하고 이를 기반으로 열 유동해석 연구를 수행하였다. 열 유동해석에서는 상용 수치해석 프로그램을 사용하였으며, 다양한 난류 이론 모델을 고려하여 결과를 비교 분석하였다. 해석의 주요 결과로는 이덕터 입구와 디퓨져 출구에서의 폐기가스 온도 및 속도, 그리고 디퓨져의 금속표면 온도를 구하였으며 모형시험의 계측 결과와 잘 부합함을 확인하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.19-28
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• 2018

본 연구에서는 함정 신호해석 연구에 필요한 해양기상환경 자료의 표본추출에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 한국 기상청으로부터 품질검사가 완료된 최신의 해양 기상자료를 수집하고, 측정 자료의 가용 구간을 설정하여 이상치를 제거하였다. 품질검사와 이상치를 제거한 자료는 함정 신호의 확률론적 해석을 위해 지정학적 위협과 부이의 유효면적을 고려하여 단순임의추출법을 통해 축소되었다. 이후 표본의 크기는 모집단의 크기와 신뢰수준 95%를 고려하여 100, 200 그리고 400개로 설정하였으며, 상관관계가 높은 수온과 기온을 기준으로 하는 2차원 층화추출법으로 최종표본을 추출하였다. 추출 표본은 제곱오차의 합과 신뢰구간을 추정하고 이를 비교하여 함정의 확률론적 신호해석을 위해 필요한 해양기상조건의 크기를 제시하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제44권4호
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• pp.459-465
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• 2007

This paper deals with the development of measuring methodology and the requirement for its evaluation of the infrared radiation from a naval ship to optical sensors, considering the Meteorological conditions. Factors required for measuring the apparent temperature and infrared radiation are identified and two methods are suggested based on the measuring instruments carried by ship or aircraft. and target operation in the Meteorological conditions is considered. This study describes some factors affecting the IR signature. required instruments to obtain the IR signal considering the naval ship.

• 대한조선학회논문집
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• 제49권3호
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• pp.264-272
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• 2012

A study on the IR(InfraRed) signature of a naval ship has been performed using well known IR signature analysis software, ShipIR/NTCS. Variations of the IR signature radiated from skins of a naval ship have been investigated according to the monthly averaged marine climate conditions. An unclassified destroyer model with and without applying the washdown system was applied to compare the influence on the signature under the background changes. The marine background models were created from the observed data by a buoy of Korea Meterological Administration(KMA). The sensitivity of the ship signature against the climate variables such as air temperature, sea temperature, relative humidity has been studied as well. The seasons which show extreme(max, min) skin signature change by whether the washdown is applied or not. The sensitivities of the air temperature and the sea temperature for a dry-ship reversed by applying the washdown on the ship surfaces.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.76-76
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• 2017

표면영상유속계는 홍수시 하천의 표면유속을 손쉽게 측정할 수 있는 매우 효율적인 장비이다. 특히 원적외선 카메라를 이용할 경우 주야간에 관계없이 사용할 수 있어, 그 유용성이 크게 높아진다. 다만, 원적외선 카메라는 그 특성상 해상도가 일반 비디오 카메라에 비해 현저하게 떨어지는 단점이 있다. 본 연구는 이러한 해상도가 낮은 원적외선 영상을 이용하여 보다 효율적으로 표면유속을 산정하는 새로운 기법을 구현하는 것이다. 해상도가 낮다는 것은 영상 내에 추적을 위한 추적자가 잘 나타나지 않는다는 의미이다. 이처럼 적절한 추적자가 영상내에 적을 경우에는 정확한 표면유속을 산정하기 곤란하다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위해 두 가지 방안을 조합하였다. 기존의 상호상관분석에서는 동영상의 연속된 프레임 두 매를 이용하였다. 본 연구에서는 연속된 여러 매의 프레임을 병합하여 한 매의 병합영상으로 만들고, 이러한 병합영상 두 매를 상호상관분석하는 방법을 개발하였다. 이 경우 영상을 병합하기 때문에 한 병합영상내에 충분한 수의 추적자가 들어올 가능성이 그만큼 높아지게 된다. 정확도 향상을 위한 두 번째 방안은, 돗수분포 평활화를 이용하는 것이다. 돗수분포 평활화 기법은 대비가 낮은 영상의 대비를 높이는 방법이다. 이렇게 대비를 높여서, 영상내 추적자의 존재를 더욱 확실하게 만들 수 있다. 이 두 가지 방법을 병용하여 새로 원적외선 표면영상유속계를 구현하고, 이를 기존의 분석이 어려웠던 동영상에 적용한 결과 그 분석 정확도가 현저하게 높아지는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제50권3호
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• pp.182-189
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• 2013

In the development process of new naval ships, it is necessary to make the effort of the signature management and reduction of ship infrared(IR) signature to increase the ship survivability(susceptibility). So far the ship's contrast radiant intensity is used as a ship IR signature design criteria during the naval ship design stages. However, nowaday it is in a state of disorder at the basic design stage because of the lack of any related studies and methods. In this study, the IR signature management methods for improving the signature reduction and ship survivability are suggested by the comparison analysis of the advantages and disadvantages of signature management techniques. And also the criteria for the ship signature management are suggested when considering the infrared signature measuring assets and sea trial environments of the Korean peninsula.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.793-798
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• 2017

현대의 함정에서는 추진 기관에서 생성된 고온의 폐기가스와 가열된 폐기관의 금속표면온도를 저감하기 위해 적외선 신호저감 장치(Infra-red Signature Suppression system, IRSS)를 설치하고 있다. 국내 함정에 탑재된 일반적인 IRSS는 이덕터, 믹싱튜브 그리고 디퓨져로 구성되며, 이 중 디퓨져는 금속표면에 내기 외기의 압력차에 의한 공기 막을 생성시켜 온도를 저감시키는 역할을 한다. 본 연구에서는 국외 선진 기술사에서 설계한 IRSS의 디퓨져 형상을 분석하여 설계 변수를 선정하였으며, 분석 조건을 줄이면서 설계 변수의 특성을 효과적으로 파악 할 수 있는 다구치 실험계획법을 통해 IRSS 디퓨져의 성능에 영향을 미치는 설계 변수의 특성을 검토하였다. 디퓨져의 성능분석에는 선행 연구에서 정립한 열 유동해석 기술을 활용하였다. IRSS의 성능평가에는 함정 적외선 신호의 세기와 직접적으로 관련되는 디퓨져 출구에서의 폐기가스 온도와 금속표면온도의 면적평균 값을 기준으로 하였으며, 폐기가스의 온도는 디퓨져 출구의 직경 변화에 크게 영향을 받고, 디퓨져 금속표면의 온도는 디퓨져 링의 개수 변화에 크게 영향 받음을 확인하였다.