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      • KCI등재

        희소 베이지안 학습 기법을 적용한 초생 프로펠러 캐비테이션 위치추정 연구

        최하민,양해상,이석규,성우제 한국음향학회 2023 韓國音響學會誌 Vol.42 No.6

        초생 프로펠러 캐비테이션에 의한 소음은 광대역 신호를 방출하는 적은 수의 음원으로 가정된다. 전통적인캐비테이션 위치 추정 방법은 정확도가 낮으며, 해상도가 낮아 인접한 음원을 구분할 수 없다는 한계점이 있다. 희소베이지안 학습 기법은 희소성을 가지는 신호에 대해 고해상도의 복원 성능을 보이는 기법으로, 전통적인 캐비테이션위치추정 방법에 비해 고해상도로 위치를 추정하는 특성을 가진다. 본 논문에서는 희소 베이지안 학습 기법을 적용한초생 프로펠러 캐비테이션 위치 추정 기법을 제안하고 실제 모형선 실험 결과를 통해 제안한 기법이 정확도 및 해상도측면에서 기존 방식보다 뛰어남을 보였다. Noise originating from incipient propeller cavitation is assumed to come from a limited number of sources emitting a broadband signal. Conventional methods for cavitation localization have limitations because they cannot distinguish adjacent sound sources effectively due to low accuracy and resolution. On the other hand, sparse Bayesian learning technique demonstrates high-resolution restoration performance for sparse signals and offers greater resolution compared to conventional cavitation localization methods. In this paper, an incipient propeller cavitation localization method using sparse Bayesian learning is proposed and shown to be superior to the conventional method in terms of accuracy and resolution through experimental data from a model ship.

      • KCI등재SCOPUS

        시계열 신호 통계량 기반 캐비테이션 신호 탐지

        양해상,최하민,이석규,성우제,Haesang Yang,Ha-Min Choi,Sock-Kyu Lee,Woojae Seong 한국음향학회 2024 韓國音響學會誌 Vol.43 No.4

        선박 프로펠러 캐비테이션 소음이 발생하면 수중 방사 소음의 수준이 급격히 상승하는데, 특히 함정의 경우에 피탐지 확률이 증가해 치명적인 위협 요인이 될 수 있다. 따라서 함정의 생존성 향상을 위하여 캐비테이션 신호를 정확하고 신속하게 판단하는 것이 매우 중요한데, 종래에는 센서로 계측한 음압/진동 준위가 기준값 이상이면 캐비테이션 발생으로 판단하는 기술과 데몬 기법을 통해 캐비테이션 발생 여부를 판별하는 방법이 주로 수행되었다. 그러나 이와 관련된 기술은 캐비테이션의 발생 현상에 대한 물리적 이해와 사용자의 주관적 기준을 기반으로 수행되며 여러 절차를 거치기 때문에 캐비테이션 신호를 조기에 자동으로 인식하는 기법의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 선체에 부착된 음향 센서를 이용하여 계측된 음향 신호로부터 캐비테이션 신호의 특징을 반영한 간단한 통계량 기반 특징을 추출하고 이로부터 캐비테이션 발생 여부를 자동으로 판단하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 기법의 성능은 센서 수와 모형 시험 조건에 따라 평가하는데, 단일 센서로 계측된 신호에 캐비테이션의 특징을 충분히 반영하여 훈련하면 캐비테이션 신호의 발생 여부를 판단 가능함을 확인했다. When cavitation noise occurs in ship propellers, the level of underwater radiated noise abruptly increases, which can be a critical threat factor as it increases the probability of detection, particularly in the case of naval vessels. Therefore, accurately and promptly assessing cavitation signals is crucial for improving the survivability of submarines. Traditionally, techniques for determining cavitation occurrence have mainly relied on assessing acoustic/vibration levels measured by sensors above a certain threshold, or using the Detection of Envelop Modulation On Noise (DEMON) method. However, technologies related to this rely on a physical understanding of cavitation phenomena and subjective criteria based on user experience, involving multiple procedures, thus necessitating the development of techniques for early automatic recognition of cavitation signals. In this paper, we propose an algorithm that automatically detects cavitation occurrence based on simple statistical features reflecting cavitation characteristics extracted from acoustic signals measured by sensors attached to the hull. The performance of the proposed technique is evaluated depending on the number of sensors and model test conditions. It was confirmed that by sufficiently training the characteristics of cavitation reflected in signals measured by a single sensor, the occurrence of cavitation signals can be determined.

      • KCI등재

        Experimental Evaluation of Shape Memory Alloy Retrofitting Effect for Circular Concrete Column Using Ultrasonic Pulse Velocity

        이태민,정새벽,우욱용,최하민,정동혁 한국콘크리트학회 2023 International Journal of Concrete Structures and M Vol.17 No.3

        The seismic performance of a concrete column retrofitted with an iron-based shape memory alloy (Fe-SMA) was evaluated under cyclic loading. In addition to structural behavior, internal damage was monitored using an ultrasonic pulse velocity test. The round shapes of three reinforced concrete (RC) columns were tested: a non-retrofitted RC column as a control, a carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) column, and an Fe-SMA retrofitted column. During the cyclic loading test, the degradation of the column was defined based on the decrease in compressional wave velocities. The experimental results demonstrated a maximum improvement of 175% in seismic performance of the Fe-SMA retrofitted RC column compared with the controlled column. This is primarily owing to the active constraints of the SMA, which were quantified based on ultrasonic velocities. Furthermore, the surface degradation process was identified using external cracks, which were not visible in the CFRP retrofitted RC column.

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