HRTF를 이용한 헤드폰 기반의 다채널 입체음향 생성

김시호,김경훈,배건성,최송인,박만호,Kim Siho,Kim Kyunghoon,Bae Keunsung,Choi Songin,Park Manho 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.42 No.1

본 논문에서는 5.1채널 입체음향 오디오 신호를 2채널의 헤드폰으로 재생하기 위한 HRTF (Head Related Transfer Function) 기반의 입체음향 생성 시스템에 대하여 다룬다. 각 채널의 모노 입력신호는 HRTF를 이용한 바이노럴(binaural) 필터링을 통해 가상적으로 음상정위되며, 입체감과 공간감을 증가시키기 위해 잔향효과가 추가된다. 연산량 감소를 위해 음상정위 성능을 저하시키지 않는 범위에서 HRTF의 임펄스 응답 탭 수를 줄였으며, 잔향효과를 위한 음장제어부에서는 초기반사열중 주요한 성분만을 지연기로 모델링하였다. 또한 비개인화된 HRTF DB에 의란 앞/뒤 혼돈 문제를 줄이기 위하여 앞/뒤 스펙트럼의 차를 가중치로 하여 HRTF 스펙트럼을 강조하는 방법을 적용하였다. 구현한 시스템의 성능 평가 결과, 단순한 스테레오 방법이나 2채널 Down Mixing 방식에 비해 현실감 있고 방향성 있는 입체음향을 느낄 수가 있었다. In this paper we implement a headphone-based 5.1 channel 3-dimensional (3D) sound generation system using HRTF (Head Related Transfer Function). Each mono sound source in the 5.1 channel signal is localized on its virtual location by binaural filtering with corresponding HRTFs, and reverberation effect is added for spatialization. To reduce the computational burden, we reduce the number of taps in the HRTF impulse response and model the early reverberation effect with several tens of impulses extracted from the whole impulse sequences. We modified the spectrum of HRTF by weighing the difference of front-back spec01m to reduce the front-back confusion caused by non-individualized HRTF DB. In informal listening test we can confirm that the implemented 3D sound system generates live and rich 3D sound compared with simple stereo or 2 channel down mixing.

마그네슘 합금판의 방호탄도한계 실험 및 전산모사

김시호(Siho Kim),김건인(Gunin Kim),조맹효(Maenghyo Cho) 대한기계학회 2009 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2009 No.11

The ballistic impact is a highly nonlinear problem. This paper represents experimental tests and numerical simulations of protection ballistic limit velocity on magnesium alloy plates which are made by POSCO. Numerical simulation results are compared with the experimental test data of AZ-31B-O to evaluate the performance of the simulation. Numerical simulation were performed using AUTODYN-3D ver.6.1 which is based on finite differences method. The numerical results are compared well with the experimental results. Also, experimental test of protection ballistic limit velocity on the other magnesium alloy plate(ZK-60) is performed. The ultimate strength of ZK-60 is higher than AZ-31B-O. Through the experimental tests, we can estimate the effectiveness of ultimate strength.

신기후체제를 고려한 농업용 저수지 이수측면 잠재영향평가 고찰

김시호 ( Siho Kim ),장민원 ( Min-won Jang ),황세운 ( Syewoon Hwang ) 한국농공학회 2023 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2023 No.0

농업은 기후의 영향에 민감하게 반응하는 산업이므로 기후변화에 따른 농업수자원 확보 안정성 및 농업 인프라의 미래 취약성에 대한 예측과 기후변화의 영향 등을 분석하고 적응 및 대응방안을 수립하는 노력이 지속적으로 필요하다. 한국농어촌공사는 「농어촌용수 및 농업생산기반시설 기후변화 영향·취약성평가」를 위한 마스터플랜을 수립하고, 2021년 RCP 시나리오 기반 1차 취약성평가 결과를 공표한 바 있다. 이 평가에 적용된 미래기상자료는 기상청에서 제공하는 공신력 있는 국가표준시나리오 자료로서 국내 기후변화 관련 연구 자료로 널리 활용되고 있다. 그러나 최근 IPCC 제6차 평가보고서에서 기존 RCP 시나리오의 개념과 함께 미래 사회경제변화를 기준으로 인구통계, 경제발달 등을 고려한 신기후체계 SSP (Shared Socioeconomic Pathways) 시나리오를 발표하여 최신기후정보기반 미래기상정보를 적용한 기후변화 영향평가 보완의 필요성이 제기되고 있다. 더불어 합리적인 예측을 위해 다양한 대기과학 기작과 초기·경계 조건을 달리 고려하여 세계 각국에서 개발한 다양한 다중 기후모델 산출물을 적용하여 예측의 불확실성을 고려할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 일정 유역면적과 저수량 이상의 경상남도 소재 농업용 저수지를 대상으로 SSP 시나리오기반 13종 GCM (General Circulation Model) 산출물을 적용하여 잠재영향을 재평가하였다. 기본적인 방법론은 기존의 평가와 동일하나 대용변수 변경으로 인한 가중치 재분배를 수행하고 GHG (Green House Gas) 배출 시나리오별 기상자료 특성과 잠재영향평가 결과를 비교하였다. 향후 기상청에서 제공하는 SSP 기반 국가표준시나리오 자료를 적용하여 기존 농업용수 취약성 평가결과를 재평가하고 보완할 수 있을 것이다. 본 연구 결과는 농업용수의 기후변화에 따른 영향에 대한 보다 과학적인 예측·평가를 통해 취약성 개선대책 수립을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

기후변화 시나리오에 따른 농업용 저수지에 대한 수재해 잠재영향 평가

김시호 ( Siho Kim ),장민원 ( Min-won Jang ),황세운 ( Syewoon Hwang ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-

우리나라는 농업·농촌 및 식품산업 기본법 제47조 2항에 근거하여 농업·농촌, 임업·산림, 농어촌용수 및 농업생산 기반시설분야에 미치는 기후변화 영향·취약성을 5년마다 조사·평가하고 있다. 국가물관리기본계획과 유역물관리종합계획에서도 농업부문에서 기후변화에 의한 영향 평가와 적응방안이 중요 과제로 고려되고 있다. 본 연구는 한국농어촌공사에서 관리하는 시설 중 실시간계측을 실시하는 농업용 저수지를 대상으로 SSP (Shared Socioeconomic Pathways) 시나리오 기반의 미래 기상자료를 적용하여 미래 기후변화에 따른 수재해 잠재영향을 평가하고자 하였다. 기후변화 시나리오 SSP 585를 적용하고 치수영역의 기후노출 부분 연평균 강수량, 강수일수 등 6개 항목과 민감도 부분 관개면적, 홍수대비 사전 방류일수 등 3개 항목, 그리고 이수영역의 기후노출 부분 연평균 일평균기온, 연평균 강수량 등 7개 항목과 민감도 부분 연평균 유효우량, 관개면적 등 6개 항목을 평가항목으로 설정하였다. 기후노출 항목 평가를 위해서 CMIP6 (Coupled model intercomparison project 6)에서 제공하는 SSP 시나리오의 GCM (General Circulation Model) 격자자료를 활용하여 downscaling과 bias-correction 과정을 거쳐 기상변수별 ASOS (Automatic weather system) 지점단위 일별 미래 기상자료를 생산하여 적용하였다. 민감도 항목 중 저수율 평가를 위해서 한국농어촌공사의 K-HAS (KRC Hydraulics & Analysis System) 모델을 사용하여 저수율 모의를 하였고, 일별 미래 기후변화 자료로부터 유입량과 수로손실에 대한 보정을 거쳐 2021년부터 2050년까지 일 저수율을 모의하였다.

국가 표준 RCP 시나리오 기반 농촌용수구역 단위 미래기상자료 구축 및 평가

김시호 ( Siho Kim ),황세운 ( Syewoon Hwang ),배승종 ( Seung-jong Bae ) 한국농공학회 2021 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2021 No.-

9mm 권총탄 위협을 받는 적층구조의 방탄성능 연구

이종구,김시호,김건인,조맹효,Lee, Jong-Gu,Kim, Siho,Kim, Gunin,Cho, Maenghyo 한국전산구조공학회 2012 한국전산구조공학회논문집 Vol.25 No.6

고속의 탄을 방호하기 위해 전통적으로 알루미늄 합금, RHA(Rolled Homogeneous Armour) 강과 같이 인장 및 압축 강도가 큰 금속이 주로 방탄재료로 사용되었다. 이런 전통적인 방탄재료는 우수한 방탄성능을 가지는 반면, 면 밀도가 커서 방탄 장갑의 무게를 증가시키는 요인이 된다. 때문에 작은 면 밀도를 가질 뿐만 아니라 큰 비강도를 가지는 마그네슘합금이 전통적인 방탄재료의 대체제로 평가받고 있다. 하지만 전통적인 방탄재료에 비해 마그네슘합금의 공간 효율이 떨어져 장갑의 두께 혹은 부피를 증가시키는 요인이 된다. 본 연구에서는 마그네슘합금의 공간 효율의 개선을 위해 마그네슘합금 단일물질이 아닌 세라믹(Ceramic), 마그네슘합금(Mg alloy), 케블라(Kevlar)를 순서대로 적층한 하이브리드 장갑모델을 선정하였고, 9mm FMJ(Full Metal Jarket) 탄 위협에 대한 방탄해석을 통해 하이브리드 장갑이 방탄성능 척도인 면밀도를 감소시킬 뿐만 아니라 공간효율도 개선시킴을 보였다. In order to prevent the high velocity bullet from penetration, aluminum alloy and RHA(Rolled Homogeneous Armour) steel, which have a high tensile and compressive strength, are usually used as the bullet-proof armor material. Although these materials have a good bullet proof performance, but not an area density which is a weight increasing factor of bullet-proof armor. Therefore, Mg(magnesium) alloy is a promising substitute for the traditional bullet-proof armor material due to the relatively low areal density. The spatial efficiency of Mg alloy, however, is inferior to the traditional material's, which is a volume(thickness) increasing factor of bullet-proof armor. In this study, we select the multi-layered hybrid armor which consist of Ceramic, with a high strength; Mg alloy, with a low areal density; Kevlar, with a high tensile strength-to-weight ratio; in order to make up for the poor spatial efficiency of Mg alloy. By predicting V50 of the multi-layered armor against 9mm FMJ(Full Metal Jarket). we show that the multi-layered armor have the capability in improving bullet-proof performance in the respect of the areal density, but also the spatial efficiency.

강우-유출수를 활용한 중산간 소규모 농업지역 임시저류형 대체농업용수 개발 시스템 구축

최지은 ( Jieun Choi ),김시호 ( Siho Kim ),김형조 ( Hyeongjo Kim ),이정은 ( Jeong-eun Lee ),장민원 ( Min-won Jang ),황세운 ( Syewoon Hwang ) 한국농공학회 2023 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2023 No.0

최근 기후변화에 의한 농업기상재해는 안정적 식량생산을 다각적으로 위협하고 있다. 특히 국내 가뭄은 장기화되고 그 강도가 강해지면서 농업 부문의 피해가 증가하고 있다. 이를 극복하기 위해 농공 분야에서는 대체농업용수 개발을 위한 다양한 시도가 이루어져 왔다. 현재 농업용수는 주요 수원시설인 농업용댐과 양수장 뿐만 아니라, 지하수 개발과 하수재이용 등을 통해 대체용수를 확보하여 활용하고 있다. 농촌진흥청(2015, 2019)은 노지 밭관개 농업용수 확보를 위한 빗물 집수·저장 장치를 이용한 강우-유출수 이용 기술개발 연구를 수행한 바 있다. 선행연구에서 개발된 시스템은 밭 필지 및 농가 단위에 강우-유출수를 임시저류하여 필요시기에 공급하는 요소기술을 현장 적용한 실험적 연구이다. 요소기술의 실용화를 위해서는 안정적 시스템 운영 모델을 개발하고 이를 위해 대상지역의 유효 강우-유출수의 양·질적 평가와 시스템 적용으로 개선되는 이수안전도 및 경제성에 대한 과학적 분석이 필요하다. 더불어 개발한 대체농업용수 시스템의 경제성을 고려한 마을단위 확대적용성의 평가가 필요하다. 이에 본 연구에서는 마을단위 영농이 이루어지고 있는 중산간 소유역을 대상으로 임시저류조를 이용한 대체농업용 수 활용성 평가하고 강우-유출 모니터링과 농업수문모델링을 통해 용수의 확보-저류-이용을 종합적으로 고려하는 운영시스템을 개발하고자 한다. 이를 위해 일정 규모 이상의 복합형 전작이 이루어지고 이수측면 취약성이 큰 중산간 소규모 농업지역을 대상지역으로 선정하고 모니터링 및 모델링 시스템을 제안하고자 하였다. 향후 본 시스템의 전국 단위 유사 농업지역에 대한 적용성을 평가하고 국가적 농업가뭄피해 저감효과 및 이수안전도를 평가하는 시스템을 구축하고자 한다. 본 연구결과는 대체농업용수 생산 기술의 신규 시장 확보 및 경제성을 고려한 관련 정책 수립의 근거자료로 활용될 것으로 기대된다.

남한지역 일단위 강우량 공간상세화를 위한 BCSA 기법 적용성 검토

황세운 ( Hwang Syewoon ),정임국 ( Jung Imgook ),김시호 ( Kim Siho ),조재필 ( Cho Jaepil ) 한국농공학회 2021 한국농공학회논문집 Vol.63 No.6

BCSA (Bias-Correction and Stochastic Analog) is a statistical downscaling technique designed to effectively correct the systematic errors of GCM (General Circulation Model) output and reproduce basic statistics and spatial variability of the observed precipitation filed. In this study, the applicability of BCSA was evaluated using the ASOS observation data over South Korea, which belongs to the monsoon climatic zone with large spatial variability of rainfall and different rainfall characteristics. The results presented the reproducibility of temporal and spatial variability of daily precipitation in various manners. As a result of comparing the spatial correlation with the observation data, it was found that the reproducibility of various climate indices including the average spatial correlation (variability) of rainfall events in South Korea was superior to the raw GCM output. In addition, the needs of future related studies to improve BCSA, such as supplementing algorithms to reduce calculation time, enhancing reproducibility of temporal rainfall patterns, and evaluating applicability to other meteorological factors, were pointed out. The results of this study can be used as the logical background for applying BCSA for reproducing spatial details of the rainfall characteristic over the Korean Peninsula.

누수탐사에 의한 수도의 관리

최재완,김시호 광주대학교 2001 産業技術硏究 Vol.15 No.-

본 논문에서는 전라남도 화순군 급수구역을 대상으로 실시한 누수탐사를 통하여 현재 물분배 계통의 문제점을 발견하고, 누수방지사업을 통하여 확보되는 누수 절감량을 산출하며, 장래의 수도사업의 효율적인 관리에 누수탐사 결과를 적용할 수 있는 방안에 대하여 연구하였다. 전라남도 화순군 급수구역을 대상으로 실시한 누수탐사와 이에 따른 누수방지사업의 실시를 통하여 본 연구에서 얻어진 결론은 다음과 같다. 1. 급수관의 경우 누수원인으로는 관 노후와 시공 부주의가 가장 많았고, 배수관의 경우에는 외부 충격과 시공 부주의에 의한 누수가 가장 많았다. 2. 급수관의 경우 다양한 관종에서 누수가 발생하였으나, 배수관의 경우에는 강관이나 밸브 등 기타 부분에서의 누수발생이 많았다. 3. 누수방지 사업을 통한 화순읍과 도곡면의 수돗물 절감량은 연간 263,060 ㎥에 달할 것으로 예측되었으며, 이는 97년말 수도 생산원가(834원/㎥)을 적용하면 연간 약 200백만원에 해당된다. 4. 누수수리로 인하여 일부 저수압 지대의 수압 상승 효과가 있었다. 5. 향후 효율적인 누수방지 사업을 위해서는 병합계량사업이 필요하다. The objectives of this study are to find out the problems in the present water distribution system by the detection of leakage, to calculate the saving amounts of water by the repair of leakage in the case of Hwasoon water supply area, and finally to apply the results of leakage detection to the management of water supply. The significant results of this study are summarized below : 1. The most reasons of water leakage in the feed pipe were the decrepitude of pipe and the careless construction. In the case of distributing pipe, the shock from the outside of pipe and the careless construction are the most reasons of water leakage. 2. In the case of feed pipe, water leakage happened at various pipe types but water leakage happened at steel pipe and valves. 3. The saving volume of water with the repair of water leakage was 263,060㎥/year, and this is about ￦200 million/year. 4. The water pressure in the low water pressure area was increased after the repair of leakage. 5. The introduction of the combined metering system is necessary for the effevtive management of water supply.