• 제목/요약/키워드: Environmental Attenuation

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상호상관 행렬을 이용한 선배열 빔형성 기법 연구 (A Study on the Linear Array Beamforming by Cross Correlation Matrix)

  • 황수복;이성은
    • 한국음향학회지
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    • 제20권7호
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    • pp.31-36
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    • 2001
  • 수동 소나 시스템에서는 신호대 잡음비의 향상, 표적의 방위 탐지 및 위치 데이터 산출, 간섭신호 제거 등을 위하여 지향성 빔을 만들어 사용한다. 주변환경이 복잡한 해양에서 저소음의 표적을 원거리에서 탐지하기 위해서는 지향성 빔의 특성을 향상시킬 필요가 있다. 본 논문에서는 선형으로 배열된 센서에서 각 센서 쌍들의 상호상관 행렬을 이용한 SCCBF (Spatial Cross Correlation Beamforming) 알고리즘을 제안하였다. 이상적인 조건하에서 제안된 SCCBF는 기존의 CBF (Conventional Beamforming)에 비해 배열 이득이 3 dB 이상 향상되고 표적의 탐지 방위 정확도를 나타내는 빔 폭이 CBF보다 0.5배 정도가 됨을 이론적으로 검증하고, 시뮬레이션을 통하여 이를 입증하였다. 또한 제안된 알고리즘을 적용한 선배열 수동 소나 시스템의 해상 시험 결과를 제시하였다.

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수중기지국 수중 음향 통신을 위한 DUC/DDC 설계 (Design of DUC/DDC for the Underwater Basestation Based on Underwater Acoustic Communication)

  • 김선희
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.336-342
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    • 2017
  • 최근 해양 자원 개발뿐만 아니라 지구 온난화에 따른 해양 환경 모니터링 및 해양 재난 대비 등을 위하여 수중 무선통신에 대한 연구가 요구되고 있다. 대부분의 수중 무선 통신에서는 수중에서의 매질 특성 및 환경 변화 특성을 고려하여 수십 KHz 대역의 음파를 이용하며, 특히 DSP를 비롯한 프로세서를 기반으로 하여 모뎀 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 수중 관측 및 제어를 위한 수중 음향 통신 시스템 중 수중기지제어국과 수중기지국 간의 음향 통신을 위한 Digital Up Converter(DUC)와 Digital Down Converter(DDC)를 연구하였다. 수중 음향 통신 시스템은 사용 환경의 제약 때문에 소형 및 저전력 시스템을 추구한다. 따라서, 본 연구에서는 DUC 및 DDC 전용 하드웨어 모듈을 설계하였다. 수중 음향 통신 시스템의 4개의 링크를 지원하며, 각각 샘플링 레이트 및 주파수를 변환하였다. Verilog-HDL를 사용하여 설계하였으며, ModelSim 환경에서 수중 음향 통신 시스템의 베이스밴드 신호를 이용하여 동작을 검증하였다.

구조적특성을 고려한 유한 덕트계의 FIR필터모델링에 의한 능동소음제어 (Active Noise Control in Finite Duct by the FIR Filter Modelling Considering the Stuructural Characteristics)

  • 이태원;송원식;오재응
    • 한국음향학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.59-67
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    • 1992
  • 기계구조물로부터 발생하는 소음을 부가적인 음을 발생하여 능동적으로 제어하는 문제는 오늘날 환경보전의 측면에서 중요한 여구과제가 되고 있다. 길이가 긴 무한덕트에 대한 능동소음제어에 대해 적응필터링 방법을 이용하여 많은 연구가 진행되고 있다. 반면 실제 기계구조물에 있어서 크기의 한계로 인해 덕트의 길이가 짧은 경우가 많으여 이 경우 덕트 내부의 반사나 공명과 같은 음향특성을 고려해 볼 필요가 있다. 본 논문에서는 길이가 짧은 덕트에 대해 전달매트릭스법을 이용하여 음향계의 모델링을 하고 이것으로부터 구한 제어계의 전달함수를 유한한 FIR필터로 구현하여 능동적으로 소음을 제어하는 문제를 검토하였다. 수치적계산에 의한 음향계 모델링방법으로써 최적한 FIR필터의 계수를 구하여 이를 제어계의 모델로 설정하는 방법을 제안하였으며 제어시 실제계에서 방생할 수 있는 음향계 내부의 공명과 제어계의 안정성 및 제어효과를 예측하는 방법을 제사하였다.

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On time reversal-based signal enhancement for active lamb wave-based damage identification

  • Wang, Qiang;Yuan, Shenfang;Hong, Ming;Su, Zhongqing
    • Smart Structures and Systems
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    • 제15권6호
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    • pp.1463-1479
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    • 2015
  • Lamb waves have been a promising candidate for quantitative damage identification for various engineering structures, taking advantage of their superb capabilities of traveling for long distances with fast propagation and low attenuation. However, the application of Lamb waves in damage identification so far has been hampered by the fact that the characteristic signals associated with defects are generally weaker compared with those arising from boundary reflections, mode conversions and environmental noises, making it a tough task to achieve satisfactory damage identification from the time series. With awareness of this challenge, this paper proposes a time reversal-based technique to enhance the strength of damage-scattered signals, which has been previously applied to bulk wave-based damage detection successfully. The investigation includes (i) an analysis of Lamb wave propagation in a plate, generated by PZT patches mounted on the structure; (ii) an introduction of the time reversal theory dedicated for waveform reconstruction with a narrow-band input; (iii) a process of enhancing damage-scattered signals based on time reversal focalization; and (iv) the experimental investigation of the proposed approach to enhance the damage identification on a composite plate. The results have demonstrated that signals scattered by delamination in the composite plate can be enhanced remarkably with the assistance of the proposed process, benefiting from which the damage in the plate is identified with ease and high precision.

Preparation of Co3O4/NF Anode for Lithium-ion Batteries

  • Tian, Shiyi;Li, Botao;Zhang, Bochao;Wang, Yang;Yang, Xu;Ye, Han;Xia, Zhijie;Zheng, Guoxu
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제11권4호
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    • pp.384-391
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    • 2020
  • Due to its characteristics of light weight, high energy density, good safety, long service life, no memory effect, and environmental friendliness, lithium-ion batteries (LIBs) are widely used in various portable electronic products. The capacity and performance of LIBs largely depend on the performance of electrode materials. Therefore, the development of better positive and negative materials is the focus of current research. The application of metal organic framework materials (MOFs) derivatives in energy storage has attracted much attention and research. Using MOFs as precursors, porous metal oxides and porous carbon materials with controllable structure can be obtained. In this paper, rod-shaped Co-MOF-74 was grown on Ni Foam (NF) by hydrothermal method, and then Co-MOF-74/NF precursor was heat-treated to obtain rodshaped Co3O4/NF. Ni Foam was skeleton structured, which effectively relieved. The change of internal stress changes and destroys the structural volume of the electrode material and reduces the capacity attenuation. Co3O4/NF composite material has a specific discharge capacity of up to 1858 mA h/g for the first time, and a reversible capacity of up to 902.4 mA h/g at a current density of 200 mA/g, and has excellent rate and impedance performance. The synthesis strategy reported in this article opens the way to design high-performance electrodes for energy storage and electrochemical catalysis.

In Vivo Effects of Lead on Erythrocytes Following Chronic Exposure through Drinking Water

  • Lee, Moo-Yeol;Shin, Jung-Hun;Han, Hee-Shim;Chung, Jin-Ho
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제29권12호
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    • pp.1158-1163
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    • 2006
  • More than 95% of lead, a environmental heavy metal, entering into blood accumulates in erythrocytes suggesting erythrocytes as an important target of lead toxicity. Recent studies reported that erythrocytes could contribute to blood coagulation via phosphatidylserine (PS) exposure in erythrocytes. However, in vivo effects of chronic lead exposure especially by drink-ing water on procoagulant activity of erythrocytes have not been studied yet. In the present study, we investigated the effects of chronic exposure of lead by drinking water on erythrocytes in rats. Groups of 40 male rats were provided with drinking water containing various concentrations of lead for 4 weeks and complete blood cell count, procoagulant activities of erythrocytes and platelets were evaluated with basic inspections on body weight and food/water consumption. The administration of lead containing drinking water increased the blood lead level (BLL) in a dose-dependent manner up to $22.39{\pm}2.26\;{\mu}g/dL$. Water consumption was significantly decreased while food consumption or body weight gain was not affected. In contrast to the previous findings with acute lead exposure, chronic lead exposure failed to increase PS exposure in erythrocytes with statistical significance although some trends of enhancement were observed. It implies that a certain adaptation might have happened in body during repeated exposure to lead, resulting in attenuation of PS exposure. With this study, we believe that a valuable information was provided for the study on the toxicological significance and the risk assessment of lead contaminated drinking water.

한반도 지진특성을 고려하여 모사된 강진동에 대한 가속도 응답스펙트럼 (The Acceleration Response Spectrum for Simulated Strong Motions Considering the Earthquake Characteristics of the Korean Peninsula)

  • 김성균
    • 한국지구과학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.179-186
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    • 2007
  • 응답스펙트럼은 내진설계에 있어서 중요한 기초자료의 하나이다. 응답스펙트럼을 얻기 위하여, 한반도에서 발생하는 지진들의 지진원 특성에 근거하여 다수의 강진동을 Boore(2005)에 의해 개발된 컴퓨터 프로그램 SMSIM을 사용하여 모사하였다. 여러 연구결과들에 대한 충분한 검토를 통하여, 모사에 필요한 입력자료들을 선정하였다. 모사된 강진동으로부터 얻은 응답스펙트럼은 가속도 1.0 g에 대하여 정규화하여 미국 원자력위원회(1973)의 표준응답스펙트럼과 비교하였다. 이 연구에서 얻어진 응답스펙트럼의 스펙트럼 진폭은 대략 10 Hz 이상의 고주파 대역에서 표준 응답스펙트럼 값에 비하여 큰 것으로 나타났다. 또한 응력강하량의 변화에 따른 응답스펙트럼의 변화를 평가하였다. 그 결과 큰 응력강하량에 대한 응답스펙트럼의 스펙트럼 진폭은 저주파 범위내에서 큰 값을 나타냄을 제시하였다.

Relative Microalgal Concentration in Prydz Bay, East Antarctica during Late Austral Summer, 2006

  • Mohan, Rahul;Shukla, Sunil Kumar;Anilkumar, N.;Sudhakar, M.;Prakash, Satya;Ramesh, R.
    • ALGAE
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    • 제24권3호
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    • pp.139-147
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    • 2009
  • Microalgae using a submersible fluorescence probe in water column (up to 100 m) were measured during the austral summer of 2006 (February) in Prydz Bay, East Antarctica (triangular-shaped embayment in the Indian sector of Southern Ocean). Concurrently, environmental parameters such as temperature, salinity and nitrogen (nitrate, ammonium, urea) uptake rates were measured. The concentration of phytoplankton is relatively high due to availability of high nutrients and low sea surface temperature. Phytoplankton community is dominated by diatoms whereas cryptophytes are in low concentration. The maximum concentration of total chlorophyll is 14.87 ${\mu}g\;L^{-1}$ and is attributed to upwelled subsurface winter water due to local wind forcing, availability of micro-nutrients and increased attenuation of photosynthetically available radiation (PAR). Concentration of blue-green algae is low compared to that of green algae because of low temperature. Comparatively high concentration of yellow substances is due to the influence of Antarctic melt-water whereas cryptophytes are low due to high salinity and mixed water column. Varied concentrations of phytoplankton at different times of Fluoroprobe measurements suggest that the coastal waters of Prydz Bay are influenced by changing sub-surface water temperature and salinity due to subsurface upwelling induced by local winds as also melting/freezing processes in late summer. The productivity is high in coastal water due to the input of macro as well as micro-nutrients.

Stop-and-Wait ARQ 프로토콜을 적용한 스마트폰의 블루투스 기반 완구 제어 시스템 (A smartphone toy control system based on bluetooth using stop-and-wait ARQ protocol)

  • 송재훈;김헌기;신옥근
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권6호
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    • pp.723-729
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    • 2014
  • 스마트폰의 블루투스 통신기술을 원격 제어 시스템에 적용하였을 때, 전파 감쇠와 간섭 등으로 인한 통신오류는 원격 조종 거리의 제한 및 제어 대상 기기의 조종 불능과 오동작의 원인이 된다. 본 연구에서는 통신 오류의 영향을 최소화하고, 또한 통신 장애로 인해 제어 대상 기기가 조종 불능상태에 빠졌을 때 시스템이 이를 감지하고 대처하도록 하기 위한 방편으로, 블루투스 원격 통신 시스템에 재전송 지속성이 조절되는 S/W ARQ를 이용하는 방법을 제안한다. 본 연구에서는 블루투스 모듈이 장착된 RC카(Remote control car)와 이를 조종하기 위한 스마트폰 애플리케이션을 구현한 다음, 제안하는 방법을 시험하였다. 몇 가지 통신 환경에서 시스템을 실험한 결과, S/W ARQ를 적용하였을 때 통신 가능한 거리가 최소한 30% 이상 늘어났음을 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라, 통신 장애가 발생하여 조종이 어려운 경우 S/W ARQ가 적용된 시스템은 즉시 구동을 멈추어 오동작을 회피함을 확인하였다.

Unsteady Flow with Cavitation in Viscoelastic Pipes

  • Soares, Alexandre K.;Covas, Didia I.C.;Ramos, Helena M.;Reis, Luisa Fernanda R.
    • International Journal of Fluid Machinery and Systems
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    • 제2권4호
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    • pp.269-277
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    • 2009
  • The current paper focuses on the analysis of transient cavitating flow in pressurised polyethylene pipes, which are characterized by viscoelastic rheological behaviour. A hydraulic transient solver that describes fluid transients in plastic pipes has been developed. This solver incorporates the description of dynamic effects related to the energy dissipation (unsteady friction), the rheological mechanical behaviour of the viscoelastic pipe and the cavitating pipe flow. The Discrete Vapour Cavity Model (DVCM) and the Discrete Gas Cavity Model (DGCM) have been used to describe transient cavitating flow. Such models assume that discrete air cavities are formed in fixed sections of the pipeline and consider a constant wave speed in pipe reaches between these cavities. The cavity dimension (and pressure) is allowed to grow and collapse according to the mass conservation principle. An extensive experimental programme has been carried out in an experimental set-up composed of high-density polyethylene (HDPE) pipes, assembled at Instituto Superior T$\acute{e}$cnico of Lisbon, Portugal. The experimental facility is composed of a single pipeline with a total length of 203 m and inner diameter of 44 mm. The creep function of HDPE pipes was determined by using an inverse model based on transient pressure data collected during experimental runs without cavitating flow. Transient tests were carried out by the fast closure of the ball valves located at downstream end of the pipeline for the non-cavitating flow and at upstream for the cavitating flow. Once the rheological behaviour of HDPE pipes were known, computational simulations have been run in order to describe the hydraulic behaviour of the system for the cavitating pipe flow. The calibrated transient solver is capable of accurately describing the attenuation, dispersion and shape of observed transient pressures. The effects related to the viscoelasticity of HDPE pipes and to the occurrence of vapour pressures during the transient event are discussed.