• 한국전산유체공학회지
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• 제17권4호
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• pp.56-68
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• 2012

Nowadays, Unmanned Combat Air Vehicle(UCAV) has become an important aircraft system for the national defense. For its efficiency and survivability, shape optimization of UCAV is an essential part of its design process. In this paper, shape optimization of UCAV was processed for aerodynamic performance improvement and Radar Cross Section(RCS) reduction using Multi Objective Genetic Algorithm(MOGA). Lift and induced drag, friction drag, RCS were calculated using panel method, boundary layer theory, Physical Optics(PO) approximation respectively. In particular, calculation applied Radar Absorbing Material(RAM) was performed for the additional RCS reduction. Results are indicated that shape optimization is performed well for improving aerodynamic performance, reducing RCS. Further study will be performed with higher fidelity tools and consider other design segments including structure.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권11호
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• pp.958-967
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• 2014

효율적인 RCS 감소 연구를 위해 고주파수 근사 기법을 연계한 혼합기법 기반의 RCS 예측 코드를 개발하였다. 연계기법으로 전자기파 산란에 관한 고주파 기법인 물리광학법(Physical Optics)과 기하광학법(Geometrical Optics)을 이용하였다. RCS 산란 메커니즘의 하나인 Cavity Return 효과를 확인하기 위해 Inlet 영역은 기하광학법을 적용하였고, 그 외 영역은 물리광학법을 적용하였다. 예측코드의 정확성을 검증하기 위하여 구의 이론해와 예측결과를 비교하였고, Cavity가 존재하는 Sphere에 대한 Full Wave 해석해와 결과값을 비교하였다. 마지막으로 비행체 형상에 대한 RCS 해석문제에 적용하여 개발 코드의 유용성을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제20권4호
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• pp.435-442
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• 2014

본 연구에서는 복합 구조물의 레이더 반사면적을 해석하기 위한 프로그램 RACSAN을 개발하였다. 본 프로그램은 물리 광학을 기초로 한 고주파 대역에서의 키르히호프 근사법을 기반으로 하고 있다. 또한, 본 프로그램은 물리/기하 광학 혼합방법을 이용하여 복합 구조물의 다중 반사 효과를 고려 할 수 있다. 즉, 기하 광학을 이용하여 다중 반사 시 유효면적을 계산하고 최종 반사면에서는 물리광학을 이용하여 레이더 반사면적을 해석한다. 개발된 프로그램의 신뢰성 확보를 위하여 이론해가 있는 구조물들의 결과들과 비교하여 본 프로그램이 복합 구조물의 레이더 반사면적 해석에 유용하게 사용될 수 있는 것을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권10호
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• pp.788-793
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• 2017

본 논문에서는 거친 바다표면의 마이크로파 반사를 계산할 수 있는 이론적 모델의 정확도를 검증한다. 우선 Pierson-Moskowitz 해양 스펙트럼을 이용하여 거친 바다표면을 생성하였다. 생성된 바다표면의 유의파고와 유효높이(root-mean square height)값을 추정하여 풍속에 따른 유의파고, 유효높이 관계식을 유도하였고, 다른 측정 데이터들과 비교하였다. 수치해석적 방법을 이용하여 다양한 거칠기 조건(풍속)에서 생성된 바다표면의 반사계수를 계산하였고, 기존에 반사계수를 계산하기 위해 사용하는 이론적 모델인 Ament 모델, PO(Physical Optics) 모델, GO(Geometrical Optics) 모델, B-M(Brown-Miller) 모델과 비교하였다. 비교적 거칠기가 매우 낮은 경우($kh_{rms}$<0.4, k는 파수, $h_{rms}$는 RMS 높이) 외에는 Ament 모델은 정확하지 않았다. 또한 거칠기가 크지 않은 바다($kh_{rms}$<10)에서는 PO, GO, B-M 모델들의 정확도가 보장되지만, 풍속이 높아 거칠기가 높은 바다($kh_{rms}$>10)에서는 입사각이 $70^{\circ}$ 이하에서는 PO 모델과 GO 모델이 수치해석결과와 비교적 잘 일치하였으며, $80^{\circ}$ 이상에서는 B-M 모델이 수치해석 결과와 비교적 잘 일치함을 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.1139-1146
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• 2000

본 논문에서는 PCS, IMT-2000 등 기지국용 원편과 안테나의 구현을 위해 임의의 실험주파수(1.575GHz)에서 새로운 구조의 반사판 부착 원편과 다이폴 안테나를 고안, 설계.제작하였고 물리광학근사법(Physical Optics, 이하 PO라 약칭)을 이용하여 방사패턴을 계산, 비교하였다. 설계된 안테나는 두 개의 다이플 소자를 반사판으로부터 λ/4(λ:파장,190.4mm)높이에 상호 수평.수직으로 직교시켰으며 수직 다이플 소자 중 λ/4 소자 하나를 반사판으로부터 λ/8 높이에 위치시키고 각 방사고자의 길이 조정에 의한 임피던스 차로 원편과 츨력을 얻었다. 제특성 측정결과 설계(중심)주파수에서의 반사손실 18.4dB, 반사손실 10dB 이하의 대역폭 360 MHz(22.8%), 축비 2dB 이하 대역폭 20MHz, HPMW 76$^{\circ}$,축비 2dB 이하 빔폭 58$^{\circ}$,축비 1.7dB로 양호한 우선원편파 특성이 얻어졌으며 PO에 의한 방사패턴 계산결과와도 잘 일치함을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.1240-1247
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• 2010

본 논문은 한반도 지역에 개인 휴대 단말을 사용한 보편적 통신 방송 서비스를 제공하기 위한 S-대역 위성 탑재용 다중 빔 대형 안테나의 전기적 설계 방법에 대해 연구한 것이다. 배열 소자로 급전되는 반사판 형태인 하이브리드 안테나로 다중 빔을 구현하고, 각 빔은 급전 배열의 일부를 사용하여 형성된다. 원하는 빔을 얻기 위해서는 각 배열 소자 신호의 크기와 위상을 최적화해야 하고, 이는 GO(Geometrical Optics) 및 PO(Physical Optics) 해석을 통해 이루어졌다. 또한, EIRP(Effective Isotropically Radiated Power) 요구 사항을 만족하도록 배열 소자의 개수를 최적하였다. 위성에 탑재 가능하도록 제한된 크기의 반사판을 사용하고, 배열 소자의 개수를 최소화하면서도 요구 사항을 만족시킬 수 있는 설계 방법과 그 성능 결과를 본 논문에서 확인할 수 있을 것이다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.45-49
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• 2010

본 논문은 보편적 통신방송 서비스를 고속의 데이터 처리 속도로 개인휴대단말에 제공하기 위한 고이득의 위성 탑재용 다중빔 대형 반사판 안테나의 설계에 관해 연구한 것이다. 대형 반사판 안테나는 급전부를 배열소자로 사용한 하이브리드 형태로 다중빔을 형성하도록 한다. 다중빔의 각각은 급전 배열소자의 일부군을 사용하여 형성되며, 배열소자군의 각 소자는 적절한 신호 크기와 위상을 갖도록 최적화되어야 한다. 최적화 과정은 GO (Geometrical Optics) 및 PO (Physical Optics) 해석을 통해 이루어졌다. 또한, 요구되는 EIRP (Effective Isotropically Radiated Power) 및 개별 소자의 전력 크기를 만족하도록 배열 소자의 개수도 최적화하였다. 한반도 지역에 서비스를 제공하기 위해 15개의 다중빔을 구성하고, 최적화 설계 과정을 통해 30m 급 반사판 안테나 구조와 25개 배열 소자로 구성되는 급전부를 설계하였다.

• 전자공학회논문지A
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• 제32A권1호
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• pp.45-52
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• 1995

A new Kirchhoff approximation(KA) method was proposed for microwave scttering from randomly rough surfaces. Using the spectral representation of delta function and its sifting theorem, a new KA was formulated directly without any further approximation, and this formulated was used to compute exact backscttering coefficients. The validity of the KA was verified by a numerical method, and this new KA technique was used to evaluate the existing approximated KkA methods; i.t., the zeroth-order and the first-order approximated physical optics(PO) models. It was shown that the first-order approximated PO model has small error than the zeroth-order approximated PO model at low incidence angles and the opposite happens at higher incidence angles. This new KA model can be used to compute exact scattering coefficients in the validity regions of KA and to evaluate other theoretical and numerical models for scattering from randomly rough surfaces.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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• pp.15-18
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• 2003

전자파 산란해석 방법으로서 유한요소법, 경계요소법 및 모멘트법 등은 임의 구조를 한 산란체의 산란현상을 다룰 수 있다. 그러나 이러한 해석방법들은 정상 파동문제를 다루는데 편중되어 있어 시간영역에서의 비정상 파동문제를 해석하기 위해서는 여러 가지 제약이 따른다. 본 논문에서는 본질적으로 시간영역 해석방법인 TLM(Transmission Line Matrix)법을 이용하여 프레넬 렌즈의 산란특성을 해석하고 키르호프의 근사식과 PO(Physical Optics)법과 비교 검토하여 그 유효성을 검증한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.463-470
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• 2016

본 논문에서는 다중 편파(polarimetry) 데이터를 이용한 산란점(scattering center) 추출 알고리즘을 소개하고자 한다. 산란파 계산을 위해 상용 툴인 VIRAF(virtual aircraft framework)의 물리 광학법(Physical Optics: PO)/물리광학 회절이론(Physical Theory of Diffraction: PTD)을 사용하여 표적 표면과 모서리에 의한 산란을 각각 계산하였다. 또한, 단위 변환(unitary transformation)을 이용하여 선형 기저(linear basis) 기반 4-채널 데이터를 수평/수직-좌원형 기저(horizontal/vertical-circular basis) 2-채널 데이터로 변환하였고, 그 결과 데이터를 코히런트하게 압축할 수 있었다. 스펙트럼 추정 방법(spectral estimation technique)에 하나인 2차원 RELAX 알고리즘을 사용하여 산란점(scattering center) 추출을 하였고, 편파 방향과 관측각도 변화에 따른 산란현상을 각각 분석하였다.