• 제목/요약/키워드: Underwater Ultrasound

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수중 초음파를 이용한 적조 플랑크톤의 후방산란 특성 (Characteristics of Backscattering of Harmful Algae Using Underwater Ultrasound)

  • 김은혜;복태훈;나정열;팽동국
    • 한국음향학회지
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    • 제24권8호
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    • pp.447-453
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    • 2005
  • 수중 초음파 (5, 10, 15 MHz)를 사용하여 적조 플랑크톤 Cochlodinium polykrikoides (식물 플랑크톤, 편모조류)의 후방산란 특성을 파악하기 위한 음향 실험을 실시하였다 적조 산란체의 적조주의보 (300 cells/a) 보다 적은 양의 개체 수 변화를 탐지하였고, 개체군 밀도와 후방 산란신호와의 상관관계를 시간영역에서와 주파수 영역에서 확인하였다. 또한, fluid-sphere model[1]을 이용한 이론적인 체적 산란강도를 계산하여 실측 체적 산란강도와 비교한 결과가 잘 일치하였다.

초음파 펄스 서모그라피를 이용한 세라믹 전열 판의 결함 검출 (Defect Detection of Ceramic Heating Plate Using Ultrasound Pulse Thermography)

  • 조재완;서용칠;정승호;김승호;정현규
    • 한국세라믹학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.259-263
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    • 2006
  • The applicability of UPT (Ultrasound Pulse Thermography) for real-time defect detection of the ceramic heating plate is described. The ceramic heating plate with superior insulation and high radiation is used to control the water temperature in underwater environment. The underwater temperature control system can be damaged owing to the short circuit, which resulted from the defect of the ceramic heating plate. A high power ultrasonic energy with pulse duration of 280 ms was injected into the ceramic heating plate in the vertical direction. The ultrasound excited vibration energy sent into the component propagate inside the sample until they were converted to the heat in the vicinity of the defect. Therefore, an injection of the ultrasound pulse wave which results in heat generation, turns the defect into a local thermal wave transmitter. Its local emission is monitored and recorded via the thermal infrared camera at the surface which is processed by image recording system. Measurements were Performed on 4 kinds of samples, composed of 3 intact plates and the defect plate. The observed thermal image revealed two area of crack in the defective ceramic heating plate.

Compact AUV platform system designed for the experiment of underwater multi-agent development

  • Watanabe, Keisuke
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.2036-2041
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    • 2005
  • The underwater multi-agent technology has many potential for the various activities related to ocean development/conservation in the near future. For example, in such fields as water pollution investigation, aquaculture control, or coral reef research, we feel a growing need for a system that realizes underwater continuous monitoring in the wide rang e. In this case, the target monitoring area will be sliced planar hierarchically toward the depth as monitoring layers, and many AUVs arranged on each layer track the given trajectory and gather various environmental information continuously, with communicating each other in the layer or with other layers. To realize those systems we need to develop AUV multi-agent technologies. So we are now building basic systems for basin experiment for the development of AUV multi-agent behavior. We must experience many situations and problems to be solved for the development of its elemental technologies by using real systems as well as our computer simulations. In this paper we introduce our concept of the experiment in the near future and the hardware/software design of our two types of handy AUVs and ultrasound ranging/communication system for that experiment. One AUV is designed using a 17inches-diameter glass sphere with DOS/V and RT-Linux based subsystems, which is intended to use not only in the basin but also in the calm real sea. The other AUV is designed for the basin experiment using a 7inches-diameter acrylic sphere with low-cost embedded system with SH-2 based subsystems. The basin experiment to verify the basic AUV facilities and ultrasound ranging for position detection was carried out.

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수중 MIMO 벡터 채널 모델링 및 성능 분석 (MIMO Vector Channel Modeling and Performance Analysis in Underwater Channel Environments)

  • 이덕환;고학림;임용곤
    • 한국음향학회지
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    • 제26권8호
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    • pp.426-431
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    • 2007
  • 본 논문에서는 수중 채널 환경에서 초음파 통신의 성능 및 효율을 향상시키기 위하여 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 용 수중 벡터 채널 모델링을 연구하였으며, 이를 이용한 MIMO 기법의 성능을 분석하였다. 수중 MIMO 채널 모델링을 위하여 실해역 환경에서 측정을 수행하였으며, 측정된 데이터를 분석하여 수중 채널 환경에서의 페이딩, 도플러, 시간지연, 도달각, 수신전력 등의 파라미터 값을 추정하였고, 이를 이용한 MIMO용 수중 벡터 채널 모델링을 수행하였다. 또한 제안된 채널 모델링을 이용하여 수중 MIMO 시스템의 성능을 분석하였으며, 성능 분석 결과 수중에서 MIMO 기법을 사용하는 경우 같은 SNR에 대해 비트 에러 율이 크게 감소함을 알 수 있었다.

무향 수조의 설계 기법 및 초음파 영역에서의 음향학적 특성 (The design technique of the underwater anechoic basin in KRISO and its acoustic characteristics in ultrasound region.)

  • 김시문;임용곤;이종무;박종원;최영철
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.350-355
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    • 2001
  • In order to verify the performance of acoustic-based communication systems, a reliable check-up method is needed, which simulates similar oceanic conditions in low cost. One of the possible candidates would be the performance test in an underwater anechoic basin producing no reflecting waves. For this purpose KRISO (Korea Research Institute of Ships and Ocean Engineering) have constructed an underwater semi-anechoic basin from 1999 to 2001. This paper describes its design procedure, especially, how the material and size of the absorbing walls were chosen. Experiments were also performed to check its anechoic quality, Comparing the results with simple analytical results we concluded that the anechoic basin is working well for some selected frequency ranges.

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이동형 초음파시스템에 적합한 다중 입력방식의 저전력 혼성 저잡음 증폭기 설계 (Design of Low-Power Hybrid LNA with Multi-Input for Mobile Ultrasound System)

  • 송재열;이경훈;박성모
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.64-69
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    • 2014
  • 초음파(Ultrasound) 시스템은 진단의학분야, 수중통신, 센서네트워크 등 현대산업분야에 광범위하게 사용되는 복잡한 무선 신호처리 시스템 중 하나이다. 최근에는 초음파 시스템의 소형화가 본격화 되고 있다. 본 논문에서는 소형화되고, 모바일화 되는 진단 초음파시스템에 적합한 혼성 저잡음증폭기(Low Noise Amplifier, LNA)를 개발 하였다. 제안된 LNA는 5dB이하의 낮은 잡음특성을 가지고, 다양한 초음파 변환기(Transducer)의 임피던스매칭을 위해 피드백 저항값들을 전기적으로 조정할 수 있도록 설계하였다. 주파수는 10kHz에서 150MHz까지 초음파주파수 전 대역을 지원할 수 있고, 슬립모드를 지원한다. 시스템의 특성에 맞춰 각각의 변환기를 통해 -17.8dB-29.5dB의 이득을 갖는다. 기존의 LNA와 비교해서 비슷한 성능에 소모전력은 최대 90%를 줄일 수 있었다.

수중초음파를 이용한 음성 및 데이터전송 시스템에 관한 연구 (The Study of Voice and Data Transmission System using Underwater Ultrasound)

  • 조혁;이한;김영길
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2002년도 춘계종합학술대회
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    • pp.163-166
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    • 2002
  • 수중 음향 통신은 해양 탐사 및 개발과 군사 등의 여러 목적에 널리 응용되어 왔으며, 최근 잠수정 및 수중 작업 시스템 등에 장착되는 통신 시스템의 구현을 위해 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 그동안 주 된 연구의 범위에서 제외되어 왔던 잠수자와의 통신에 관한 내용을 다루었다. 물 속에 있어서 밖의 상황을 알기 힘든 잠수부나 스킨스쿠버들을 위해 밖의 상황을 알려줄 수 있도록 음성을 변조한 후 중심주파수 32KHz인 초음파 트랜스듀서(Transducer)를 사용하여 잠수자가 소형 스피커를 통해 음성을 들을 수 있게 하였다. 또한 수중에서 잠수자에게 응급상황이 발생하였을 경우 키(Key)를 눌러 물 밖에 있는 사람에게 도움을 요청할 수 있고, 물 밖의 사람이 키보드(Keyboard)를 이용해 원하는 문자 데이터를 수중의 사람에게 전송할 수 있도록 구현하였다. 본 시스템을 통하여 수상과 수중간의 음성 및 데이터 전송이 가능하며, 잠수부나 스킨스쿠버들에게 유용하다.

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디지털 영상처리기법를 이용한 멀티빔 음향측심기의 음압자료 향상 연구 (A Study of Improve on a Backscatter Data of Multibeam Echo-sounder Using Digital Image Processing)

  • 최혜원;김두표
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.133-141
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    • 2023
  • Accurate measurement of seafloor topography plays a crucial role in developing marine industries such as maritime safety, resource exploration, environmental protection, and coastal management. The seafloor topography is constructed using side scan sonar (SSS) and single beam echosounder (SBES) or multibeam echosounder (MBES), which transmit and receive ultrasound waves through a device attached to a marine survey vessel. However, the use of a sonar system is affected by noise pollution areas, and the single beam has a limited scope of application. At the same time, the multibeam is mainly applicable for depth observation. For these reasons, it is difficult to determine the boundaries and areas of seafloor topography. Therefore, this study proposes a method to improve the backscatter data of multibeam echosounder, which has a relationship with the seafloor quality, by using digital image processing to classify the shape of the underwater surface.