Integrated Cellular-Satellite 통신네트워크의 커버리지 분석

임정빈(Yim Jung Bin),김다은(Kim Da Eun),박정훈(Park Jeong Hun),이남윤(Lee Nam Yoon) 한국통신학회 2023 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2023 No.6

하수슬러지 건조효율 향상을 위한 최적 수열처리 조건

임정빈 ( Jung Bin Yim ),이주완 ( Ju Wan Lee ),김우현 ( Woo Hyun Kim ),김혁진 ( Hyeok Jin Kim ),오세천 ( Sea Cheon Oh ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2019 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2019 No.-

최근에는 하수슬러지를 건조하여 신재생에너지로 활용하는 방안이 대두되고 있으나, 건조에 소요되는 에너지소비량이 많아 경제성에 어려움이 있다. 하지만 유기물의 가용화를 촉진하여 건조효과를 극대화하므로써 운영비용을 저감할 수 있는 수열처리기술을 통하여, 하수슬러지 내 유기물의 가용화 및 고형분말 연료화하는 기술의 보편성과 실효성이 입증될 경우 신재생에너지로 활용하는 측면에서 큰 효과가 얻을 수 있다. 본 연구에서는 수열처리기술을 통해 C시와 N시에서 발생하는 하수슬러지의 효과적이고 저비용으로 건조처리하기 위한 실험을 수행하였다. 수열처리기술은 고온과 고압 상태에서 물의 아임계수(Subcritical water) 조건을 이용하여 유기물의 분해 및 탄화를 진행하는 방법을 말하며, 다른 촉매 사용없이 빠른 시간내에 반응이 진행되고 기존의 탄화 조건인 400~500℃ 보다 낮은 온도인 약 200℃ 정도에서 반응이 이루어진다. 물은 아임계근처에서 특이한 물리적 특성을 가지게 되고 강한 용매특성을 지녀, 유기성물질을 분해하여 고분자특성을 가용화되는 저분자특성으로 변태하는 과정에서 물질의 점성을 현저히 낮추고, 아울러 물질입자의 미세화를 수반한다. 이는 물질내부의 건조가 어려운 내부수를 물질외부로 노출시킴으로서, 내부수를 표면수화하여 반응 후 건조를 용이하게 만들어 건조 비용을 낮추는 효과가 있다. 따라서, 본연구는 저비용으로 하수슬러지를 수열처리하여 기존 하수처리 건조방식보다 1/2 정도의 처리 비용 절감과 유해물질 함유량 저감과 미세분말화를 유도할 수 있는 처리기술 효과 등을 통하여 최종적으로는 화력발전소에서 석탄과의 혼합소각이 가능한 연료화 개발을 목표로 하고 있다.

수동형 레이더 리프렉터의 설계조건 결정을 위한 형상분석

임정빈(Jung-Bin Yim),김우숙(Woo-Suk Kim) 한국항해항만학회 2002 한국항해항만학회지 Vol.26 No.2

컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 레이더 타켓들에 대한 레이더 유효면적(RCS)을 측정하고, 그들의 성능특성을 분석하였다. 또한, 상용레이더 리프렉터의 구조적 특징을 검토하였다. 그리고, 수동형 레이더 리프렉터의 최적 설계조건을 선택했다. 연구결과 X-band(λ=3.2㎝)에서 10λ 크기의 원형 평판으로 구성된 옥타혜데랄 형태의 레이더 리프렉터가 최적 성능을 나타냈다. 그러나, 새로 적용될 2000 SOLAS 규정을 수용하기 위해서는 X-band 와 S-band 모두에 적용하기 위해서 더 큰 크기의 원형평판이 필요하다. Radar Cross Sections (RCS) for the radar targets are measured and their performance characteristics are analyzed through computer simulation. In addition, constructional features for the commercial radar reflectors are investigated. Then, the optimum design condition of a passive-type radar reflector was chosen. The results show that the octahedral-type radar reflector with 10λ sized circular plates has best performance in X-band(λ=3.2㎝). However, to comply with newly adopted 2000 SOLAS regulations, larger sized circular plate is required to provide at both X-band and S-band.

2-체널 링-코어 프럭스-게이트 콤파스의 성능평가 시스템 개발

임정빈(Jeong-Bin Yim),정중식(Jung-Sik Jeong),박성현(Sung-Hyeon Park),김봉석(Bong-Seok Kim) 한국항해항만학회 2002 한국항해항만학회지 Vol.26 No.5

2-체널 링-코어 프럭스 게이트 콤파스(Two-Channel Ring-Core Flux-Gate Compass; TCRC FG-Compass)의 성능평가 시스템설계와 구현방법 및, 다항회귀 모형 기반의 평가 절차와 방법을 기술했다. 성능평가 시스템은 스텝모터 구동 유닛과, 방위정보 전송 유닛, 다항회귀식에 의한 평가 프로그램 등으로 구성하였다. 성능평가 실험결과, TCRC FG-Compass는 잔차가 2°인 반면, 기존의 FG-Compass는 잔차가 4°임을 나타냈다. 따라서 성능이 향상된 새로운 FG-Compass 설계가 가능함을 확인하였다. 또한, 자동으로 잔차를 추정하고 보정할 수 있는 설계론에 관해서도 논의하였다. Design and implementation methodologies on the performance evaluation system of Two-channel Ring-Gate Compass (TCRC FG-Compass) are described, with evaluation procedures and methods based on the polynomial regression models. Performance evaluation system consists of a step motor driving unit, a bearing transmitting unit and evaluation programs derived from polynomial regression formulae. Newly designed performance evaluation system enabled the accuracy of TCRC FG-Compass to be ascertained. It was confirmed that the size of residual deviation of TCRC FG-Compass is 2°, while that of the conventional one is 4°. In addition, the design methodology to the self estimation and correction of residual deviations is also discussed.

해양경찰 함정 실험을 통한 선박충돌 위험도의 변화가 최대인 거리 식별에 관한 연구

김대식,임정빈,Kim, Dae-Sik,Yim, Jung Bin 해양환경안전학회 2017 해양환경안전학회지 Vol.23 No.5

해상에서 두 척의 대형 해양경찰 함정을 이용하여 충돌 가능성이 높은 네 가지 조우방위각($000^{\circ}$, $045^{\circ}$, $090^{\circ}$, $135^{\circ}$)을 설정하여 피험자인 30명의 해양경찰관을 대상으로 조우방위별 거리 3해리(Nautical Mile: NM)에서부터 0.25 NM까지 근접하며 상대거리가 점차 감소될 때 피험자들이 상대선박을 보며 지각한 충돌위험도(Perceived Ship Collision Risk, PSCR)를 측정(0.25 NM 간격으로 기록)하는 실험을 하였고 획득된 데이터를 이용하여 특징을 통계적으로 분석하였다. 본 연구의 목적은 인적오류 예방을 위하여 실선 실험한 선박 조우방위별 상대거리 3 NM에서 0.25 NM까지의 열두 구간에서 획득한 충돌위험도 값을 적정 다항식으로 곡선 근사(Curve Fitting)하여 분포곡선으로 나타내고 특징을 분석하여 항해당직자들이 지각한 충돌위험도의 변화가 최대인 거리를 제시하기 위한 것이다. 분석결과, 각 조우방위에서 거리 구간별 최적의 회귀방정식을 도출하였으며 거리 1.25 1 NM 구간에서 충돌위험도 평균값의 편차가 가장 크게 변화되었고, 특히 1 NM에서 충돌위험도 값이 가장 크게 나타나 실선 실험결과 항해당직자가 지각(Perception)한 충돌위험도의 변화 값이 최대인 거리가 1 NM임을 도출 및 검증하였으며 이는 선박 충돌가능성이 높은 근접상황에서 인적오류 예방 자료로 유용할 것으로 기대된다. Using two large coast guard ships at sea, we created four encounter situations ($000^{\circ}$, $045^{\circ}$, $090^{\circ}$, $135^{\circ}$) with high possibility of collision, from 3 NM up to 0.25 NM. As relative distance was gradually decreased, the subjects were measured at 0.25 NM intervals and perceived ship collision risk (PSCR) was determined by looking at the opponent ship. Characteristics were statistically analyzed using the obtained data. The purpose of this study was to analyze the characteristics of collision risk values obtained from twelve intervals, from 3 NM to 0.25 NM relative to encounter situations by curve fitting with appropriate polynomials, to determine the distance from which the change in perceived collision risk is greatest. As a result, an optimal regression equation for each distance interval was derived from each analysis direction. The greatest variation in average collision risk value was over the range 1.25 ~ 1 NM, and the collision risk value was largest at 1 NM. The maximum change in perceived collision risk was at 1 NM. These results can contribute to preventive guidelines to minimize human error in close proximity situations with a high probability of ship collision.

멀티패스 환경에서의 도래방향 추정을 위한 공간평균법의 분석

정중식(Jung-Sik Jeong),김철승(Chul-Seung Kim),임정빈(Jeong-Bin Yim),안영섭(Young-sup Ahn) 한국항해항만학회 2003 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.3 No.-

어레이 안테나를 이용한 육해상 무선통신시스템의 수신신호 성능향상을 위한 고분해 도래방향 추정 방법으로서 MUSIC과 ESPRIT와 같은 알고리즘은 널리 알려져 있는 기술이다. 그러나 MUSIC과 ESPRIT 알고리즘은 멀티패스 환경에서 수신신호의 도래방향을 분리·추정하는 것이 불가능하다. 멀티패스 환경에서는 수신신호들이 상호 높은 상관관계를 가지거나 코히어런트 신호가 되기 때문에 수신신호를 분리·추정하기가 어렵다. 종래의 방법은 멀티패스파의 도래방향을 추정하기 위하여 공간평균법을 이용하여 사전 신호 처리후에 MUSIC과 ESPRIT알고리즘에 의한 사후 신호처리를 행한다. 그러나 종래의 공간평균법이 어레이 안테나에 수신되는 신호에 대한 자기 공분산행렬의 대각요소를 포함하는 부분행렬들만을 이용하기 때문에 멀티패스파의 분리·추정을 가능하게 하는 대신에 안테나의 유효구경을 감소하는 결과를 초래한다. 또한 종래의 방법이 자기 공분산 행렬의 대각요소를 포함하는 부분행렬들 만을 이용하고 대각요소를 포함하지 않은 상호상관 요소들에 대한 부분행렬은 고려하지 않음으로써 어레이 안테나의 도래방향 추정성능을 저하시키는 요인이 된다. 본 연구에서는 어레이 안테나에서 관측되는 수신신호 벡터의 자기상관행렬의 모든 요소들을 이용하는 새로운 공간평균법을 제안하고 종래의 공간평균법과 비교·평가한다. It has well known that MUSIC and ESPRIT algorithms estimate angle of arrival(AOA) with high resolution by eigenvalue decomposition of the covariance matrix which were obtained from array antennas. However, it fails to estimate AOA by using MUSIC and ESPRIT under multipath environments, where multiple signals impinging on array antennas are fully correlated and then coherent. To resolve choherent signals, a preprocessing scheme is utilized by spatial smoothing techniques and then MUSIC and ESPRIT algorithms based on eigen-descomposition is applied. The result of the conventional spatial smoothing technique however, is obtained at the cost of losing effective spatial aperture. Moreover, the conventional technique ignores any information in the cross-correlations of the array outputs the subarrays. As the result, the performance for AOA estimation is degraded. In this paper, we propose a new spatial smoothing technique, which consider the cross-correlation for subarrays. By computer simulation, the AOA estimation performance of the proposed method is compared with the conventional method and evaluated.

ESPRIT에 의한 공간 채널응답 추정치에 기초를 둔 방향구속 전력 최소화법과 제로포싱 알고리즘의 성능평가

정중식,임정빈,안영섭,Jeong, Jung-Sik,Yim, Jeong-Bin,Ahn, Young-Sup 한국항해항만학회 2002 한국항해항만학회지 Vol.26 No.5

방향구속 전력최소화법(Directionally Constrained Minimization of Power; DCMP)과 제로포싱방법(Zero Forcing; ZF)은 어레이 안테나에 수신된 신호들로부터 채널응답 벡터인 Spatial Signature를 추정하고, 이를 이용하여 최적웨이트(Optimal Weight)를 결정함으로써 어레이 출력 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)을 향상시킬 수 있는 알고리즘들로 알려져 있다. 본 논문에서는 이동국 주변에서 다중산란된 수신신호들이 어레이 안테나에 수신되는 환경에서 DCMP와 ZF방법의 성능을 분석하였다. 이를 위하여 ESPRIT를 이용하여 수신신호들의 도래각(Direction of Arrival; DOA)과 확산각도(Angular Spread; AS)를 추정하여 Spatial Signature를 구한 후, 그 결과치를 이용하여 DCMP와 ZF방법으로 어레이 출력신호를 합성하였다. 모의 실험을 통하여 어레이 출력 SINR성능을 평가하고 이론적 성능결과와 비교하였다. It has been known that the DCMP(Directionally Constrained Minimization of Power) and the ZF(Zero Forcing) can improve the SINR performance of an array antenna system by using spatial signature of wireless channel. This paper analyzes the performance of DCMP and ZF in multiple scattering environments. To obtain the spatial signature of wireless channel. both DOA(Directional of Arrival) and AS(Angular spread) of the received signals were estimated by using ESPRIT. The performance of the DCMP and the ZF was analyzed theoretically. By computer simulation of SINR performance was evaluated.

자율운항선박 육상원격제어시스템 개념설계

노화섭(Hwa-Sop Roh),임정빈(Jung-Bin Yim),정우리(Woo-Lee Jeong) 한국항해항만학회 2020 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.2020 No.춘계

IMO Level 3.0 수준의 자율운항선박을 비상상황 시 육상에서 원격제어가 가능한 원격제어시스템을 개발하여 원격제어에 필요한 비상대응 절차를 구축하기 위한 비상상황 시나리오를 기반으로 육상원격제어시스템을 개발하고자 한다. This study developed the Shore Remote Control System for IMO Level 3.0 MASS based on an emergency scenario to establish emergency response procedures necessary for remote control by developing a remote control system that enables remote control on shoreside.

자율운항선박 육상제어를 위한 비상상황 시나리오 개발에 관한 연구

정우리(Woo-Lee Jeong),임정빈(Jung-Bin Yim) 한국항해항만학회 2020 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.2020 No.춘계

자율운항선박의 등장으로 인한 해양사고 예방을 위해서는 자율운항선박 비상상황에 대한 정립과 육상원격제어 업무 프로세스의 수립, 이를 기반으로 한 비상상황 시나리오 개발을 통해 비상대응체계를 구축할 필요가 있다. It is necessary to establish an emergency response system by redefining an emergency situation for MASS, configuring a process for shore remote control, and developing an emergency scenario based on it, in order to prevent maritime accidents caused by the emergence of MASS.

MUSIC 알고리즘에 의한 레이더 반사단면적 계산법에 관한 연구

방천정(Tian Ting Pang),정중식(Jung-Sik Jeong),박성현(Sung-Hyeon Park),남택근(Taek-Kun Nam),임정빈(Jeong-Bin Yim),안영섭(Young-sup Ahn) 한국항해항만학회 2005 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.3 No.-

레이더 물표에 대한 반사성능은 RCS(Radar Cross Section)에 의하여 결정된다. 형상이 비교적 간단한 물체에 대해서는 고유함수 접근법에 의하여 RCS를 정확하게 예측할 수 있으나, 해상물표와 같은 복잡한 물표에 대해서는 저주파 및 고주파 산란해석 기법 등을 이용하여 근사적인 해를 찾을 수 밖에 없고 계산적으로도 복잡하다. 본 연구에서는 수신신호의 파라미터를 정도 높게 추정할 수 있는 MUSIC 알고리즘을 이용하여 RCS 값을 근사적으로 구할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 제안된 방법에서는 레이더 물표는 산란체의 링으로서 가정되고 레이더 물표로부터 반사된 신호들의 진폭은 통계적 성질을 지니고 분포하게 된다. 결과적으로 제안된 레이더 신호모델에 MUSIC 알고리즘이 적용되고, 레이더 물표의 RCS는 간단한 대수적인 방법으로 계산된다. The detectability of radar depends on RCS(radar cross section). The RCS for complex radar targets may be only approximately calculated by using low-frequency or high-frequency scattering methods, while the RCS for simple radar targets can be exactly obtained by applying an eigen-function method. However, the conventional methods for calculation of RCS are computationally complex. We propose an approximation method for RCS calculation by MUSIC algorithm. In this research, it is assumed that the radar target is considered as a ring of scatterers. The amplitudes of scatterers may be statistically distributed. As the result, the radar signal model is proposed to use MUSIC, and the RCS is calculated by a simple linear algebraic method.