• 대한기계학회논문집A
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• 제41권5호
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• pp.401-407
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• 2017

본 연구에서는 레이저 스캐닝 및 단일 주파수 정상파 가진과 파수 분석을 통해 구조물의 손상을 탐지하는 기법을 개발하였다. 구조물에 부착된 압전소자를 통해 단일 주파수로 가진하고, 이때 발생한 구조물의 정상상태 응답을 레이저 도플러 속도계와 거울 방향조절 장치를 통해 측정하였다. 구조물의 결함을 탐지하기 위해 정상상태 응답에서 파수 필터링을 이용한 손상 탐지 기법을 개발 및 적용하였다. 부식결함이 발생한 알루미늄 평판과 층간 분리가 발생한 복합재료 구조물에 대한 손상 탐지를 수행하여 손상의 위치와 크기를 정확히 파악할 수 있었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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• pp.1014-1017
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• 2007

Sound focusing technologies has been studied for various purposes from early 1990s. As a result, these technologies make us possible to apply in many uses. For example, we can treat tumors using focused ultrasonic waves without surgical knife and communicate in the ocean using time reversal array. Also applications for personal audio system become issues. Recently, as technologies are developing, in some applications, needs for regional focusing become increasing because previously suggested focusing methods, such as phase conjugation, time reversal and inverse filtering, were all about a point focusing. Therefore, studies on regional focusing method are essentially needed. Regional focusing method was firstly mentioned by Choi and Kim in 2002: acoustic contrast control. However, in regional focusing, physical interpretations between control variables and results are still not easy because of its complexity. In this regard, we tried to understand the relations between control variables and results in wavenumber domain and suggested a solution method for regional focusing: wavenumber spectrum matching. We also showed how to make spatially focused sound shape using the suggested method from the simplest case: line focusing.

• 비파괴검사학회지
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• 제36권5호
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• pp.370-376
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• 2016

구조물 표면은 부식으로 인하여, 크랙이나 감육이 발생할 수 있으며, 이로 인하여 구조물의 파단으로 귀결되어 많은 인명 피해와 재산 손실을 초래할 수 있다. 이에 따라, 박판 구조물이나 배관 구조물과 같이 검사 면적에 비해 두께가 얇은 구조물에 대한 레이저 영상화 기법은 최근 10여년간 꾸준히 연구가 진행되었다. 가장 많이 사용되는 방법으로는 펄스 레이저를 이용한 영상화 시스템이다. 이 방법을 이용하여 평판 구조물, 배관 등 다양한 구조물을 스캐닝하여 비교적 짧은 시간에 원하는 영역을 검사하고 영상화하는 기법이 개발되었다. 하지만, 이 기법은 음파가 결함에 의해 반사되는 반사파를 이용하여 영상화하는 기법으로 검사 위치마다 수 ms의 시간지연이 필요하며, 검사 위치마다 레이저 빔을 집속해주는 렌즈가 필요하여 고가의 복잡한 시스템이 필요하다. 본 연구에서는 연속 가진기법을 이용하여 구조물에 정상파(standing wave)를 가진하고, 이 정상파를 위치별로 스캐닝하여 결함을 영상화하는 기술을 제안하였다. 평판 구조물에 두께가 변화하는 결함을 인공적으로 삽입하여, 제안된 기술의 두께 변화 탐지 가능성을 제시하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.166-173
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• 2014

본 연구에서는 레이저 가진을 이용한 초음파 전파 영상 기반 배관 비파괴 검사에 관해 다룬다. 손상의 영상화를 위해 갈바노미터 기반 레이저 미러 스캐너와 Q-Switch Nd: YAG 레이저 시스템을 사용하였다. 레이저 시스템을 가진원으로 사용하면 빠른 속도로 비접촉 초음파 가진이 가능하며, 온도의 변화가 급격한 환경이나 유해 물질이 포함된 환경에서도 대상 구조물의 원거리 가진이 가능하다. 또한 공간 해상도가 높으며, 입사각이 넓어 표면 형상이 복잡한 대상 구조물도 가진이 가능하다. 본 연구에서는 이러한 레이저 시스템으로부터 생성된 유도 초음파를 단일 PZT 센서를 사용하여 계측하고, 계측된 신호는 레이저 가진점에 해당하는 좌표점에 나열함으로써 2차원 공간좌표 및 시간축을 더한 초음파 전파 영상 생성을 위한 3차원 데이터를 구성한다. 이 데이터를 시간 축에 따라 연속적으로 반복 재생하면 초음파 전파 영상을 구할 수 있다. 이 때 웨이블릿 변환을 이용하여 계측 신호의 특정 주파수 성분을 추출해냄으로써 관찰하고자 하는 특정 유도 초음파 모드를 추출할 수 있다. 이러한 일련의 과정으로부터 획득한 초음파 전파 영상 데이터를 시간-공간 영역에서 주파수-wavenumber 영역으로 변환시켜줌으로써 손상 특성을 추출할 수 있다. 본 연구에서는 손상의 진단 및 위치 추정을 위해 wavenumber 필터링 기술을 적용하였으며, 시스템 검증을 위해 다양한 배관구조물 Testbed를 대상으로 실험을 수행하였다.

• 자원환경지질
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• 제34권4호
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• pp.375-383
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• 2001

Topex/Poseidon 위성의 레이더 고도계 관측값으로부터 동해의 해수면을 추출하여 울릉도, 포항과 속초/묵호의 조위계로부터 추출된 해수면과 비교하였다. 정확한 위성 해수면을 추출하기 위해 대류권, 전리층, 및 해양 조석값 등을 보정한 후, 한시간 간격의 조위계 자료를 위성자료에 맞추어 10일간격으로 리샘플링하여 두 해수면의 시계열 분석을 실시하였고 이들을 통계적으로 비교하였다. 보정에 사용된 조석값에 대한 주기특성을 조사한 결과 175.5일, 87.7일, 62.3일, 58.5일, 49.5일과 46.0일 주기에서 알리아싱이 나타났고, 이들에 의한 영향을 제거하기 위해 200일을 기준으로 저역통과필터링을 적용하였다. 또한 파동수대비법을 적용하여 다양한 주파수를 주기별로 분석하고 두 해수면 사이의 공통된 성분을 추출하여 위성 해수면과 조위계 해수면과의 상관계수를 크게 향상시켰다. 울릉도, 포항, 속초/묵호에서 두 해수면 사이의 초기 상관계수는 각각 0.46, 0.26과 0.15로 울릉도에서의 값이 가장 큰 이유는 울릉도가 해안선에서 멀리 떨어진 곳이기 때문에 위성 관측값의 오차가 가장 작기 때문인 것으로 사료된다. 200일 기준의 필터링을 적용했을 때의 상관계수는 0.59, 0.30과 0.30으로 각각 28, 15, 100% 증가되었고, 두 해수면의 성분 중 서로 양(+)으로 대비되지 않는 성분을 제거한 후 상관계수가 각 각 0.86, 0.85와 0.84로 87%, 227%과 460% 증가되었다. 이로써 필터링과 파동수대비법을 동시에 사용하는 것이 정확한 해수면 추출의 가장 효과적인 방법으로 나타났다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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• pp.1236-1238
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• 2003

The Earth's total magnetic field was extracted from on board TAM (Three Axis Magnetometer) observations of KOMPSAT-1 satellite between June 19th and 21st, 2000. In the pre-processing, the TAM's telemetry data were transformed from ECI (Earth Centered Inertial frame) to ECEF (Earth Centered Earth Fixed frame) and then to spherical coordination, and self-induced magnetic field by satellite bus itself were removed by using an on-orbit magnetometer data correction method. The 2-D wavenumber correlation filtering and quadrant-swapping method were applied to the pre-processed data in order to eliminate dynamic components and track-line noise, respectively. Then, the spherical harmonic coefficients are calculated from KOMPSAT-1 data. To test the validity of the TAM's geomagnetic field, Danish/NASA/French ${\phi}$rsted satellite's magnetic model and IGRF2000 model were used for statistical comparison. The correlation coefficient between ${\phi}$rsted and TAM is 0.97 and IGRF and TAM is 0.96. It was found that the data from on board magnetometer observations for attitude control of Earth-observing satellites can be used to determinate the Earth's total magnetic field and that they can be efficiently used to upgrade the global geomagnetic field coefficients, such as IGRF by providing new information at various altitudes with better temporal and spatial coverage.

• 자원환경지질
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• 제37권4호
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• pp.401-411
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• 2004

다목적위성 아리랑 1호(KOMPSAT-1)에 장착된 본체 자세제어용 삼축자력계(TAM) 자료로부터 2000년 6월 19일에서 21일 사이의 지구자기장을 추출하였다 전처리과정으로 관측자료를 지구관성좌표계에서 지구고정좌표계로 변환시킨 후, 이를 다시 구면좌표계로 변환하였고, 지구자기장의 영향이 아닌 위성체 내의 전류에 의한 유도자기장은 자기장의 대칭성을 이용하여 제거하였다. 지구 외적 요인에 의한 자기장의 영향을 제거하기 위해 위성 궤도를 상향 및 하향 두 그룹으로 분류한 후, 2차원 파동수대비법을 이용해 두 그룹 사이에 서로 역으로 대비되는 성분을 제거하였다. 측선 잡음을 제거를 위하여 파동수영역에서 사분면교환법을 도입하였고, 이로부터 삼축자력계 관측값으로부터 최증적인 지구자기장을 추출하였다. TAM 자기장의 검증을 위해 다목적위성과 비슷한 시기에 유사한 고도에서 지구자기장을 전문적으로 측정한 ${\phi}$rsted로부터 유도된 지구자기장 및 IGRF2000모델과 비교한 결과 이들 사이의 상관계수는 각각 0.97과 0.96으로 매우 높게 나타났다. 끝으로 이 연구에서 추출한 지구자기장으로부터 구면조화계수를 degree & order 19까지 계산한 후 이를 IGRF ${\phi}$rsted와 Champ 모델과 비교하였다. 이 연구에 의해 일반적인 지구관측위성의 자세보정용 자력계로부터 degree & order 5까지 신뢰성있는 지구자기장의 추출이 가능함은 밝혀졌고, 이로부터 이 연구의 자료처리과정을 도입하면 지구자기장 전문관측위성이 존재하지 않는 기간은 물론 관측이 존재하지 않는 고도에 대한 지구자기장의 추출이 가능하게 되었고 이로부터 전지구 자기장 모델의 저주파 성분을 향상시킬 수 있음이 밝혀졌다.

• 한국측량학회지
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• 제14권2호
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• pp.127-139
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• 1996

본 연구에서는 고밀도 해면고도 자료를 이용하여 모든 스펙트럼에 걸쳐 정밀도가 향상된 해면고도와 중력이상을 계산하였다. 평형 위성궤도상의 해면고도 자료에 주파수 영역에서의 상관계수를 이용한 필터를 적용하여 표층 지각구조에 의한 중력 시그날을 추출하였다. 교점오차를 보정하여 편향 위성궤도 오차를 수정하였으며 그 결과로 상향및 하향궤도별로 격자상의 중력 시그날을 계산하였다. 또한 방향성 제거 필터를 사용하여 잔재하는 방향성 궤도오차를 수정하였다. 그 결과에 dynamic sea surface topography를 제거하면 지오이드가 되는데 이 지오이드에 gradient 필터를 적용하여 고분해능 중력이상값을 계산하였다. 이 방법들을 약 $900km\;\times{1,200}\;km$지역의 Geosat Geodetic Mission 자료에 적용하여 약 10 km의 분해능을 갖는 지오이드와 중력이상을 계산하였다, 정확한 선상중력 자료와 least squares collection에 의한 중력이상, 그리고 NOAA의 중력이상값들과 비교, 검토하였다 약 1,600 km에 걸쳐 150 mgal의 중력변화가 있는 선상중력 측선에서 , 본 연구 결과의 중력이상값과 고정밀도 선상중력값을 비교한 결과, 차이의 평균은 0.1 mgal, RMS는 3.5 mgal, 그리고 최대차이는 10.2 mgal과 -18.6 mgal이고, 상관계수는 0.993이었다.