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저수지 실험을 통한 수중 음향 코드 분할 다중 접속 방식의 다이버시티 수신 성능 검증
서보민,조호신,Seo, Bo-Min,Cho, Ho-Shin 한국음향학회 2017 韓國音響學會誌 Vol.36 No.1
코드 분할 다중 접속 기법은 주파수 선택적 페이딩에 강인할 뿐만 아니라 주파수 재사용 효율이 좋으므로 열악한 수중 환경에서의 유망한 매체 접속 제어 기법으로 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 다이버시티 기법을 적용한 수중 코드 분할 다중 접속 기법의 순방향 및 역방향 링크 트랜스시버를 설계한다. 사용자 데이터는 월시 부호를 사용하여 다중화되며, 유사 잡음 부호 획득 과정을 통해 위상 오류 정정 및 유사 잡음 부호 역확산을 수행한다. 수중 음향 채널의 다중 경로 페이딩에 의한 트랜스시버 성능 감소를 최소화하기 위해 동일 이득 합성 및 최대비 합성의 다이버시티 기법을 적용한다. 다이버시티 기법으로 인한 트랜스시버의 성능 개선을 확인하기 위해 평균 수심 40 m의 문경시 경천호에서 두 개의 송신기와 두 개의 수신기를 활용하여 460 m 거리에서 저수지 실험을 수행하였으며, 결과적으로 순방향 및 역방향 링크 모두 사용자 데이터가 오류 없이 복원되었다. CDMA (Code Division Multiple Access) is promising medium access control schemes for underwater acoustic sensor networks because of its robustness against frequency-selective fading and high frequency-reuse efficiency. In this paper, we design diversity schemes of underwater CDMA transceiver for the forward and reverse links. User data are multiplexed by Walsh code and a pseudo random noise code acquisition process is added for phase error correction before decoding the user data at the receiver. Then, the diversity reception using equal gain combining and maximal ratio combining is performed in order to minimize performance degradation caused by rich multipath fading of underwater acoustic channel. We evaluated the performance of diversity transceiver through lake experiment, which was performed at Lake Kyungcheon, Mungyeong city using two transmitters and two receivers placed 460 m apart at an average depth of 40 m. The lake experiment results show that user data are recovered with error-free in both of the forward and reverse links.
수중 센서 네트워크에서 코드 분할 다중 접속 방식을 사용하는 네트워크 코딩 기법
서보민,조호신,Seo, Bo-Min,Cho, Ho-Shin 한국음향학회 2013 韓國音響學會誌 Vol.32 No.1
본 논문에서는 높은 비트 오류율을 가지는 수중 환경에 적용 가능한 네트워크 코딩 기법을 제안한다. 제안하는 네트워크 코딩 기법의 매체 접속 방식으로 코드 분할 다중 접속 방식을 사용한다. 또한 제안하는 기법은 다수의 소스 노드와 중계 노드, 하나의 싱크 노드로 이루어진 구조에 적용된다. 성능 분석 파라미터로서 소스 노드가 전송한 전체 패킷의 수에 대한 싱크 노드에 성공적으로 도달한 패킷의 수의 비율인 패킷 전달률을 사용하였고 모의실험 결과 50%에 가까운 패킷 오류율 환경에서도 95% 이상의 패킷 전달률을 나타내었다. In this paper, we propose a network coding scheme that is one of the most promising techniques for overcoming transmission errors in underwater acoustic communications. It is assumed that the proposed scheme operates in a Code Division Multiple Access (CDMA) network where multiple sensor nodes share the underwater acoustic channel in both the frequency and the time domains by means of orthogonal codes. The network topology deploys multi-hop transmission with relaying between multiple source nodes and one destination node via multiple relay nodes. The proposed scheme is evaluated in terms of the successful packet delivery ratio of end-to-end transactions under varying packet loss rates. A computer simulation shows that the successful delivery ratio is maintained at over 95% even when the packet loss rate reaches 50%.
시변 수중 음향 채널에서 코드 분할 다중 접속 방식의 폐루프 전력 제어 기법
서보민(Bo-Min Seo),조호신(Ho-Shin Cho) 대한전자공학회 2015 전자공학회논문지 Vol.52 No.12
코드 분할 다중 접속 기법은 주파수 선택적 페이딩과 다중 경로 페이딩에 강인할 뿐만 아니라 주파수 재사용 효율이 좋으므로 수중 환경에서의 유망한 매체 접속 제어 기법으로 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 시변 수중 음향 채널에서 코드 분할 다중 접속 방식의 폐루프 전력 제어 기법을 설계한다. 본 기법에서는 싱크 노드가 센서 노드로부터 수신한 패킷의 수신 전력을 바탕으로 시변하는 상향 링크를 분석하고 각 센서 노드의 경로 손실의 크기를 포함한 제어 패킷을 센서 노드로 전송한다. 센서 노드는 이를 바탕으로 전력 제어를 수행함으로써 시변 수중 채널에서 효율적인 전력 제어가 가능하다. Code division multiple access (CDMA) is one of the promising medium access control scheme for underwater acoustic sensor networks due to its beneficial features such as robustness against frequency-selective fading and high frequency-reuse efficiency. In this paper, we design a closed-loop power control scheme for the underwater CDMA, to adapt time-varying acoustic channel. In the proposed scheme, sink node sends to sensor nodes the associated path loss which is acquired by uplink-channel analysis based on received packets from the sensor nodes. Then, sensor nodes adjust their transmission power in an adaptive manner to time-varying underwater acoustic channel, according to the informations sent by the sink node.
서보민(Bo-Min Seo),윤미정(Mi-Jeong Yoon),김충우(Chung-woo kim),윤향식(Hyang-Sik Yoon),김인재(In-Jae Kim) 한국토양비료학회 2021 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2021 No.11
토양물리성은 보수력, 통기성, 토성, 식생과 밀접한 관계가 있고, 토양물리성의 건전여부에 따라 작물생육에 건전한 근권 환경을 제공할 가능성이 결정되므로 주기적인 관리 및 모니터링이 필요하다. 2007년부터 전국단위 농경지 토양물리성을 논, 밭, 과수원, 시설재배지에 대해 4년 주기로 조사하고 있다. 본 연구에서는 2015년도와 충청북도 11개 시군 논토양 40지점을 대상으로 물리성 특성을 조사하여, 2019년도와 비교하여 물리적 변화 양상을 검토하였으며, 전국 평균치와 비교하고자 하였다. 논토양의 표토와 심토의 물리적 특성은 작토심은 2015년에 18.1 cm, 2019년에 20.9 cm로 증가하였다. 표토의 용적밀도는 2015년에 1.30 Mg m<SUP>-3</SUP>에서 2019년 1.34 Mg m<SUP>-3</SUP>로 소폭 상승하였고, 심토는 1.60 Mg m<SUP>-3</SUP>으로 동일하였다. 심토 산중식 경도는 2015년 21.0mm에서 2019년 14.0mm로 감소하였다. 유기물 함량은 2015년에 비해 2019년 표토, 심토 모두 증가하는 경향을 보였다. 2019년 작토심은 충북이 전국 평균에 비해 약간 높은 값을 나타내었으며, 산중식 경도는 14.0mm으로 전국평균 19.4mm보다 낮은 값을 보였다. 앞으로도 지속적인 토양물리성 모니터링을 통한 토양 관리가 요구된다.
서보민(Bo-Min Seo),윤미정(Mi-Jeong Yoon),김충우(Chung-woo kim),윤향식(Hyang-Sik Yoon),김인재(In-Jae Kim) 한국토양비료학회 2021 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2021 No.11
농업환경변동조사는 축적한 농업환경변화 자료를 기반으로 양분 과다집적, 불균형 토양개량, 비료사용대책, 친환경농업 정책 수립에 활용되고 있다. 충북지역에서는 시설재배지 토양을 4년 1주기로 2004, 2008, 2012, 2016, 2020년 5회에 걸쳐 표토와 심토 각각 108지점을 대상으로 일반화학성을 조사하였다. 2020년 시설재배 토양 화학성분 함량은 pH 6.4, EC 4.9 dS m<SUP>-1</SUP>, 유기물 36 g kg<SUP>-1</SUP>, 유효인산 1300 mg kg<SUP>-1</SUP>, 치환성 K 1.68 Cmol<SUP>+</SUP> kg<SUP>-1</SUP>, Ca 11.3 Cmol<SUP>+</SUP> kg<SUP>-1</SUP>, Mg 3.5 Cmol<SUP>+</SUP> kg<SUP>-1</SUP> 이었다. 이를 토양화학성 적정범위와 비교했을 때, pH는 적정 권장수준에 준하였으나, EC, 유기물, 유효인산, 치환성 양이온은 적정범위를 초과하였다. 따라서, 지속적인 토양 모니터링과 토양검정에 의한 비료사용 처방으로 합리적인 시비관리가 요구된다. 연도별 표토 토양화학성 변화 양상은 pH는 2004년부터 2020년까지 적정범위였으나 EC는 증가하는 추세를 나타냈다. 유기물함량은 2012년 26 g kg<SUP>-1</SUP>으로 가장 낮은 값을 보였으며, 2020년 36 g kg<SUP>-1</SUP>으로 증가하는 경향을 나타내었다. 유효인산 함량은 일정한 경향은 나타내지 않았으나, 2012년까지 증가하여 842 mg kg<SUP>-1</SUP>으로 감소한 후, 2020년 1300 mg kg<SUP>-1</SUP>을 보였으며, 치환성 K 함량은 2004년 1.40 cmol<SUB>c</SUB> kg<SUP>-1</SUP>에서 2012년 1.15 cmol<SUB>c</SUB> kg<SUP>-1</SUP>으로 감소하다가 2016년과 2020년 1.70, 1.68 cmol<SUB>c</SUB> kg<SUP>-1</SUP> 로 증가하여 비슷한 수준을 나타내었다. 치환성 Ca, Mg 함량도 치환성 K와 비슷한 경향을 나타냈다.
판형 열교환기 내 평균 건도에 따른 응축 열전달 특성에 대한 실험적 연구
서보민(Bo Min Seo),최주영(Ju Yeong Choi),심민성(Min Seong Sim),박창용(Chang Yong Park) 대한설비공학회 2022 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2022 No.6
This study was performed to measure the convective heat transfer coefficient, friction factor and visualize flow pattern inside the plate heat exchanger in a two-phase flow. The working fluid used in the experiment is HFE-7100. The experimental mass flux range was 30~70 kg/s⋅㎡. The range of inlet quality is 0.1~1, and the difference between inlet and outlet quality was from 0.1 to 0.7. Under the same average quality, the convection heat transfer coefficient and friction was more affected by the mass flux than difference between inlet and outlet quality. Also, the friction factor was rarely affected by average quality, but the friction factor increased as the mass flux increases. By flow visualization, the flow pattern according to the change in quality in the heat exchanger at 50 kg/s·㎡ and the average quality 0.35 and the flow pattern according to the mass flux at inlet quality 0.5, and the average quality 0.35 was confirmed.