배기가스가 함정의 적외선 신호 특성에 미치는 영향 연구 :Study on the effect of exhaust plume gas on ir image characteristics of a naval ship

한국일

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자료유형: 학위논문

저자정보: 한국일 (중앙대학교, 중앙대학교 대학원)

지도교수: 김태국

발행연도: 2013

저작권: 중앙대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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2013

물 분사에 의한 함정의 적외선 신호 저감 특성 및 효과 분석 연구

한국일 , 박상준 , 최준혁 외 2명 한국항공우주학회 학술발표회 초록집 2013.11 학술대회자료

함정의 배기가스가 계절별 적외선 신호에 미치는 영향 연구

한국일 , 김동건 , 최준혁 외 1명 대한기계학회 춘추학술대회 2013.05 학술대회자료

배기가스가 함정의 적외선 신호 특성에 미치는 영향 연구

한국일 기계공학과 2013.01 학위논문

배기가스를 고려한 함정의 계절별 적외선 신호 특성에 대한 연구

한국일 , 김동건 , 최준혁 외 1명 한국군사과학기술학회지 2013.01 학술저널

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본 연구에서는 함정에서 나오는 적외선 신호 중 가장 큰 신호 밀도를 가지는 배기가스에서 방사되는 복사에너지를 계산하여 함정의 적외선 신호 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 운항중인 함정의 경우, 함정에서 나오는 적외선 신호에는 함정 표면에서 자체 방사되는 복사에너지와 함정 표면에서 반사되어 나오는 태양복사 에너지, 그리고 배기가스에서 방출되는 가스복사에너지로 구성된다. 따라서 신뢰성 있는 적외선 영상을 생성하기 위해서는 함정 표면의 적외선 신호와 더불어 함정의 배기가스에서 나오는 적외선 신호를 파악해야 한다.
본 논문에서는 배기가스의 적외선 신호를 계산하기 위해 배기가스 형상을 구하기 위하여 turbulent jet model과 JPL model을 이용하였으며, 가스의 투과율 계산을 위해 SLG(Single Line Group) model을 이용하였다. 배기가스가 함정 적외선 신호에 미치는 영향을 분석하기 위해 영상 내의 물체와 배경 사이의 대비값을 나타내는 Contrast intensity와 Contrast radiance 값을 계산하여 분석하였다.
적외선 영상을 분석한 결과 파장대역 중 원적외선 영역보다 중적외선 영역에서 배기가스의 적외선 신호에 미치는 영향이 크게 나타나는 것으로 분석되었다. 계절별 센서 위치별 영향은 대기온도가 상대적으로 낮은 겨울과 태양을 등지고는 있는 북면에서 복사 대비값을 크게 나타났으며 표면온도가 낮은 위치에 대해 배기가스의 영향이 큼을 확인하였다. 또한 풍향 및 풍속의 변화도 배기가스의 적외선량에 영향을 미치는 것을 확인하였다.

제1장 서론 1
1.1 연구 배경 1
1.2 연구 목적 및 내용 5
제2장 이론적 배경 6
2.1 적외선 센서로 입사되는 적외선 신호 분석 6
2.1.1 물체에서 방사되는 적외선 신호 6
2.1.2 배기가스에서 방사되는 복사에너지 11
2.1.3 배기가스 투과율 14
2.2 배기가스 모델링 19
2.2.1 Turbulent jet Plume Model 19
2.2.2 JPL(Jet Propulsion Lab) Plume Model 21
2.2.3 Plume Model별 해석 결과 비교 24
제3장 배기가스 영향에 따른 함정의 적외선 영상 생성 및 분석 31
3.1 적용조건 31
3.1.1 3차원 형상 모델 및 재질 할당 31
3.1.2 환경 조건 33
3.1.3 분석 조건 36
3.2 적외선 신호의 정량적 분석 방법 37
3.2.1 Contrast Intensity 38
3.2.2 Contrast Radiance 39
3.3 배기가스의 유무에 따른 함정 적외선 신호 분석 40
3.3.1 계절별 적외선 신호 특성 분석 40
3.3.2 센서 위치에 따른 함정 적외선 신호 특성 분석 66
3.4 대표적인 해양환경인자의 변화에 따른 적외선 신호 분석 83
3.4.1 풍속의 크기에 따른 영향 84
3.4.2 풍향에 따른 영향 93
제4장 결론 100
참고문헌 102
국문초록 105
Abstract 106

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