NCW대비 군 위성통신 구조 분석

박우철,차재룡,김재현,Park, Woo-Chul,Cha, Jae-Ryong,Kim, Jae-Hyun 한국위성정보통신학회 2009 한국위성정보통신학회논문지 Vol.4 No.1

본 미래 전쟁 양상은 정보화 시대의 도래와 함께 다른 분야와 마찬가지로 전쟁수행 여건에도 많은 변화를 가져왔다. 이에 따라 정보우위와 정보전이 중요시되고 네트워크 중심전(Network Centric Warfare) 등 새로운 전쟁수행 개념이 등장하게 되었다. 군 위성통신체계는 미래 NCW 전장환경에서 전장정보의 실시간 전송이 가능하며, 전장의 광역화, 자동화, 신속화 개념을 지원하고, 광역성, 이동성, 생존성 및 융통성이 보장된 전천후 핵심전략 통신체계이다. 이러한 군 위성통신시스템은 실시간 전장정보전송을 위한 광역 대용량 링크, 생존성, 이동간 통신을 제공하는 체계로 분류된다. 본 논문에서는 이러한 기능을 통합하여 지원하는 미군의 차세대 TSAT체계의 주요 운용개념과 핵심기술을 분석하였다. 분석 결과를 바탕으로 NCW 대비한 차세대 군 위성통신체계 상위 구조는 재밍이나 간섭 등의 채널환경에 최적으로 적응하여 서비스가 가능한 전송율, 항재밍 능력, 망 제어 및 망 관리 능력을 갖추어야 하며 고속 이동 차량, 초소형단말, 초고속 무인기 등의 다양한 플랫폼을 지원해야 하는 등 향상방안을 제안하고, 또한 이러한 체계 구조를 위한 소요기술로 적응형 다중안테나, 레이저 링크, 차세대 항재밍 waveform을 제안한다 As the information age comes out, the aspect of future war brings about the many changes in terms of war-fighting environment. Accordingly, information superiority and intelligence-centric warfare have been important and new war-fighting concept such as NCW(network centric warfare) have been turned up. This paper proposed all-weather core-strategy communications systems guaranteeing not only the real-time transmission of the information collected in a battlefield and expansion, automation, and rapidity of a battlefield but also broadband, mobility, survivability, and flexibility. The proposed military satellite communications system is classified into wideband mass capacity link, survivability, and the system supporting OTM(on the move) communication for the real-time transmission of battlefield information. This paper analyzed the essential operation concepts and core schemes of the U.S. Army's next generation system, TSAT(Transformational Satellite Communication System). Base on the analysis results, this paper proposed that the architecture of next generation military satellite communications systems for NCW have to provide the data rate, anti-jamming capability, network control and management capability which are optimally adaptable for the wireless channel environments such as jamming and interference and to support the variety of platforms like high-speed mobile vehicles, micromini devices, super-high speed unmanned aerial vehicles. Finally, this paper also proposed that next generation military satellite communications systems need the technologies such as the adaptable multi-antenna, laser link, and next-generation anti-jamming waveform.

유체유동에 의한 유연한 파이프의 진동 저감을 위한 파이프 지지용 MR댐퍼의 설계 및 성능 평가

박우철(Park Woo-Chul),이현창(Lee Hyun-Chang) 한국산학기술학회 2013 한국산학기술학회논문지 Vol.14 No.5

본 연구에서는 유체 유동에 의한 유연한 파이프의 진동 억제를 목적으로 하는 MR댐퍼를 포함한 새로운 형 태의 파이프 지지대를 제안하고 평가하였다. 이를 위하여 파이프의 진동 특성에 적합한 새로운 형태의 MR댐퍼를 고 안하였으며, MR댐퍼의 성능을 해석할 수 있는 수학적 모델을 구축하였다. 이를 이용해 MR댐퍼의 성능을 평가하였 다. 또한, MR댐퍼를 갖는 파이프 지지대가 적용된 외팔보 형식의 파이프 시스템을 모델링하고, 이에 대하여 스카이 훅 제어기를 적용하여 진동 제어 성능에 대한 해석을 수행하였다. This paper presents design and performance evaluation of MR damper for the reducing vibration of a flexible pipe conveying fluid. A novel type of MR damper which is suitable for pipe vibration characteristics is proposed and the MR damper is mathematically modeled and its damping force characteristics are evaluated. The vibration control performance of the MR damper associated with The cantilever pipe system is evaluated.

슬러지용 소형 사이클론 소각 시스템의 연소특성에 대한 연구

박우철(Park Woo-Chul),이현창(Lee Hyun-Chang) 한국산학기술학회 2007 한국산학기술학회논문지 Vol.8 No.1

본 연구에서는 수분 함유량이 높은 하수 슬러지 처리를 위한 열 건조기를 포함하는 100㎏/hr급 소용량 사이 클론 소각시스템의 소각 성능을 평가하였다. 국내에서 발생하는 하수 슬러지의 물성치를 바탕으로 소각시스템을 설계 하였다. 슬러지 수분 정도, 슬러지 투입량, 보조연료량 등 동작조건의 변화에 따른 성능실험을 통하여 소각시스템의 특성을 분석하였다. 정상 운전 시 전체시스템의 압력 손실은 700mmAq로 비교적 적게 나타났으며, 소각기 내부의 연소에 의한 온도분포도 1000℃미만으로 유지되었다. 수분 86.1%의 슬러지 100㎏을 소각하는 경우 4.7ℓ/hr 정도의 보조 연료가 필요하다. 소각기 내부의 온도가 1000℃ 미만으로 유지되기 때문에 측정된 대부분의 NOx는 연소과정에 발생된 열적인 NOx 보다는 슬러지 중에 포함된 N 성분의 산화에 의하여 발생되는 연료적 NOx인 것으로 예측된다. 배출된 소각재의 성분 분석 결과, 소각재 속에는 유기물이 전혀 검출되지 않았으며, 이로부터 소각기에서 완전 연소가 이루어진 것으로 예상된다. The performance of the small scale cyclone incinerate system (100㎏/hr) to process the sewage sludge containing high moisture is evaluated. The incinerate system. design is based on properties of the domestic sewage sludge. The combustion characteristics of the incinerate system is tested and analyzed with the various operation conditions of the moisture level, the sludge feed rate and the auxiliary fuel feed rate. The pressure loss of the whole system is appeared relatively small of 700mmAq under the normal operating condition and the temperature distribution of the incinerator internal combustion is maintained less than 1000℃. Auxiliary fuel of 4.7ℓ/hr is required to incinerate 100㎏ sludge which include 87% moisture. Because the inside temperature of the incinerator is maintained less than 1000℃, it is predicted that the most NOx measured is produced not from the heat during the combustion process but from the oxidation of the N ingredient in the sludge. From the component analysis of ash, the organic matter is not entirely detected. Accordingly, it is estimated that the complete combustion has been accomplished in the incinerator.

하지 재활운동치료 기구에 적용하기 위한 소형 MR 유체 브레이크에 관한 연구

박우철(Park Woo-Chul),이현창(Lee Hyun-Chang),김일겸(Kim, Il-Gyoum) 한국산학기술학회 2012 한국산학기술학회논문지 Vol.13 No.7

본 연구에서는 MR유체를 특징으로 하는 하지 재활운동 기구를 제안하고, 재활운동 기구에 적용하기 위한 소형 MR 유체 브레이크를 설계, 제작하여 성능을 평가하였다. MR유체 브레이크의 저항 특성은 MR유체에 부하되는 자기장의 변화에 의해 제어된다. 공간 제한을 고려하여 자기장 세기와 관련된 설계변수는 유한요소 프로그램인 ANSYS Workbench를 사용하여 최대 토오크가 발생할 수 있도록 결정하였다. 제안된 MR유체 브레이크를 제작하고, 자기장에 따른 토오크의 변화를 실험적으로 평가하였다. 전류를 공급하면, MR 유체 브레이크의 토오크는 증가하였으 며, 그 반응은 매우 빠르게 나타났다. 공급하는 전류의 세기가 증가함에 따라 MR 유체 브레이크의 토오크는 MR유체 의 빙햄 특성과 유사하게 증가하여 나타났다. In this study, the training and sporting equipment for leg rehabilitation featuring the MR fluids is proposed. The compact MR fluid brake is designed and manufactured to apply to the rehabilitation training and sporting mechanism. The resistance characteristic of the MR fluid brake is controllable by varying the magnetic field around the fluid. Under consideration of spatial limitation, design parameters which are related with the magnetic strength are determined to maximize to a torque using finite element method. The FE analysis is performed using a commercial code, ANSYS Workbench. The proposed brake device is manufactured, and its field-dependant torque is experimentally evaluated. When the electric current is supplied, the torque of the MR fluid brake is increased and the response is very fast. Depending on the strength of the current supply, torques of the MR fluid brake also increase similar to Bingham property of MR fluid.

고령자 승/하강 편의장치에 대한 효과 검증 및 개선방향 연구

박우철(Woo Chul Park),양영선(Young Sean Yang),장치환(Chee HwanJang),안대진(Dae Jin An),임성현(Sung Hyun Lim) 대한인간공학회 2010 大韓人間工學會誌 Vol.29 No.1

The objective of this paper is to study the usability of the ingress/egress of elderly people, and analyze the physiological workload electromyography (EMG). We investigated the tactors of discomfort while the elderly people are using the ingress/egress. Experiments were performed using a seating buck with 22 elderly participants (over 65 years old). The results showed that different muscles are activated during ingress and egress. A system called "easy access" was found which helps to access easily when a dliver gets into a car. The current easy access was compared a newly proposed one. It was found that elderly people use less muscle during in/egress in the new easy access system.

대시포트형 MR유체 마운트의 자극 설계 인자에 관한 연구

박우철(Park, Woo-Chul),이현창(Lee, Hyun-Chang),최신형(Choi Shin-Hyeong),공준식(Kong, Jun-Sik),김일겸(Kim, Il-Gyoum) 한국산학기술학회 2008 한국산학기술학회 학술대회 Vol.- No.-

본 연구에서는 MR 유체를 특징으로 하는 대시포트형 마운트를 제안하고, 자극 형상의 변화가 MR유체 마운트의 감쇠력에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 제안된 MR유체 마운트의 코어부에 발생하는 자기 특성에 대하여 살펴보기 위하여 자극(Magnetic pole)의 유효길이와 코어 중심부의 구조를 달리하여 대시포트를 제작하였다. 등가자기회로를 이용한 대략적인 계산방법에 의한 결과 자극의 유효 길이가 증가할수록 자기저항은 감소하는 경향을 나타내지만, 그 밖의 설계인자들의 영향은 작게 나타났다. 상용해석프로그램을 이용하여 등가자기회로 결과와 비교를 하였으며, 대시포트 마운트를 제작하여 자극의 유효길이 변화에 대한 감쇠력의 변화를 실험적으로 비교하였다.

Jamming 환경에서 SFH 변조 방식에 따른 위성 통신 시스템의 BER 성능 분석

박우철(Woo-Chul Park),고광춘(Kwang-Chun Go),김재현(Jae-Hyun Kim),김기근(Ki-Keun Kim) 한국전자파학회 2010 한국전자파학회논문지 Vol.21 No.10

FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum) 방식은 군 통신 시스템에서 재밍(Jamming)에 의한 간섭을 줄이기 위해 사용된다. 하지만 사용되는 변조 방식의 종류, 재밍 신호의 특성에 따른 위성 통신 시스템의 BER 성능이 무선 채널 상태에 따라 어떤 성능 차이를 보이는지 분석되지 않았다. 따라서 본 논문에서는 PBNJ(Partial-Band Noise Jamming)와 WPBJ(Worst case Partial-Band noise Jamming)의 두 가지 재밍 환경에서 NC-MFSK(Non-Coherent M-ary Frequeency-Shift Keying), SDPSK(Symmetric Differential Phase-Shift Keying), GMSK(Gaussian filtered Minimum-Shift Keying)의 세 가지 변조 방식에 따른 위성 통신 시스템의 BER 성능 변화를 분석한다. 또한, 분석된 결과를 이용하여 전송 환경에 따른 최적의 전송 방식을 제안하도록 한다. The FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum), in which a transmitter changes its carrier frequency according to a certain hopping pattern, is widely used in the military communication system, since it is highly resistant to deliberate Jamming. However, the difference of BER performance of satellite communication system which using the different modulation scheme and Jamming model was not studied. Thus, in this paper, we consider PBNJ(Partial-Band Noise Jamming) and WPBJ(Worst case Partial-Band noise Jamming) as Jamming models, and evaluate BER(Bit Error Rate) performances of NC-MFSK(Non-Coherent M-ary Frequency-Shift Keying), SDPSK(Symmetric Differential Phase-Shift Keying), and GMSK(Gaussian filtered Minimum-Shift Keying) modulation schemes. Based on the results, we suggest the best transmission method for each condition.

구조-유체 연성해석을 통한 수도용 감압밸브에서의 유체유발진동에 관한 연구

박우철(Park Woo-Chul),이중근(Lee, Joong-Kuen),김일겸(Kim, Il-Gyoum),박용석(Park, Yong-Suk) 한국산학기술학회 2012 한국산학기술학회논문지 Vol.13 No.10

본 논문에서는 수도용 감압밸브에서의 유체유발진동의 원인을 파악하기 위한 위하여 구조-유체 연성 해석을 수행하였다. 감압밸브의 소음을 측정한 결과 250Hz의 저주파 대역의 소음이 있음을 확인하였다. 상용 소프트웨어인 ANSYS/CFX를 사용하여 유체의 유동 해석을 수행한 결과, 감압밸브 내에서 노즐 효과에 의하여 40m/s 정도의 유속 이 형성되고, 이에 따라 감압밸브 내에 부압이 발생하였다. 밸브 내에 형성된 유동에 의한 압력 분포를 하중 조건으 로 구조해석을 한 결과, 유로를 막을 수 있을 정도의 고무 재질인 디스크의 변형이 발생하였다. 이러한 디스크의 변 형이 반복적으로 일어남으로써 소음진동현상이 발생함을 확인하였다. In this paper, the structure-fluid coupled analysis is carried out in order to examine the cause of the vibration induced by fluid in the pressure-reducing valves for water. It is confirmed that there is the noise at the area of low frequency of 250Hz by measuring noise at pressure reducing valve. The flow analysis is performed by the commercial software ANSYS/CFX. The flow velocity of about 40 m/s is formed by nozzle effect, and so negative pressure is happened in the pressure reducing valve. The structure analysis is carried out with the load condition of pressure distribution by flow formed in valve. The rubber material at disk is deformed to the extent of closing up flow passage. It is confirmed that the disc deformation which is occurred repeatedly is due to noise and vibration at the pressure reducing valve.

대시포트형 MR유체 마운트의 설계 인자에 대한 실험적 고찰

박우철(Park Woo-Chul),김일겸(Kim, Il-Gyoum),이현창(Lee Hyun-Chang) 한국산학기술학회 2009 한국산학기술학회논문지 Vol.10 No.12

본 연구에서는 MR유체를 특징으로 하는 대시포트형 마운트를 제안하고, 자극 형상 및 구조의 변화가 MR 유체 마운트의 감쇠력에 미치는 영향에 대하여 실험적으로 고찰하였다. 자극의 유효길이와 코어 중심부의 구조를 달 리하여 MR 유체 마운트를 제작하였다. MR유체 마운트에 자기장을 형성하기 위하여 공급하는 전류의 세기를 변화시 켰을 때의 감쇠력 변화와 전류를 공급하지 않은 경우의 감쇠력 변화를 측정하였다. 또한, 가진 변위는 일정하게 유지 한 상태에서 MR엔진마운트에 가해지는 가진 주파수를 변화시켜 감쇠력의 변화를 측정하였다. MR유체마운트로부터 전달되는 힘은 가진 주파수가 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타냈으며, 공급하는 전류의 세기가 증가함에 따라 전 달되는 힘은 증가하여 나타났다. 자기장이 형성되는 MR마운트에 유효길이 변화에 대해서는 전달력의 변화가 나타나지 않았다. This research proposed a dashpot type mount design using MR fluids, and investigated experimentally the influence of the design parameters of the dashpot MR fluid mount, which affect the damping forces of the dashpot MR fluid mount. In order to observe the influence, the dashpot MR fluid mount which have the different effective length and the core structure is manufactured. The variations of the resistance forces according to different effective lengths of the magnetic pole of MR fluid mount, along which magnetic field is defined, was investigated. It was founded that the resistance forces from the MR mount decreased with increased input frequencies, while increased with increased applied electric current intensities. Nevertheless, there is no appreciable change in the resistance forces with respect to the effective length variations of the magnetic pole of MR fluid mount.

재생골재를 사용한 고강도 철근콘크리트 보의 전단성능에 관한 실험적 연구

박우철(Park, Woo Chul),이경희(Lee, Kyoung Hee),박완신(Park, Wan Shin),윤현도(Yun, Hyun Do),정수영(Chung, Soo Young) 한국콘크리트학회 2001 한국콘크리트학회 학술대회 논문집 Vol.2001 No.11