KR101984293B1 - 수중물 판별 장치와 이를 이용한 수중물을 판별하는 방법 - Google Patents

수중물 판별 장치와 이를 이용한 수중물을 판별하는 방법 Download PDF

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Abstract

일 실시예에 따른 수중(水中)에 위치한 수중물을 판별하는 수중물 판별 장치는 서로 상이한 주파수 성분을 포함하는 신호를 송신하는 송신부와, 상기 송신된 신호가 상기 수중물에서 반사되어 되돌아온 신호를 수신하는 수신부와, 상기 수신된 신호 중에서, 상기 수중물의 표면에서 반사되어 되돌아온 제1 부분과 상기 수중물의 표면 안쪽으로부터 반사되어 되돌아온 제2 부분이 동일한 주파수 성분을 가지면서 중첩되는 부분이 존재하는지를 분석하며, 상기 중첩된 부분이 존재하는 경우 상기 중첩된 부분에서의 신호를 기초로 상기 수중물이 인공물인지 또는 자연물인지를 판별하는 분석부를 포함한다.

Description

수중물 판별 장치와 이를 이용한 수중물을 판별하는 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR CLASSIFYING UNDERWATER OBJECT}
본 발명은 수중물(水中物)을 판별하는 장치와 이러한 장치를 이용하여 수중물을 판별하는 방법에 관한 것이며, 보다 자세하게는 수중물을 자연물과 인공물 중 어느 하나로 판별하는 장치와 방법에 관한 것이다.
수중에 존재하는 수중물(水中物)에는 자연물과 인공물이 있다. 자연물은 바위나 해저면과 같이 자연적으로 형성된 객체를 지칭한다. 인공물은 수중 환경 관측, 양식, 수중 건설, 자원 채굴 등과 같은 다양한 이유에서 인공적으로 설치된 객체를 지칭한다. 이러한 인공물은 설치 후 유지 보수나 교체 또는 철거 등의 목적으로 탐지의 대상이 될 수 있다.
한편, 수중물이 자연물인지 아니면 인공물인지를 탐지하기 위해서는 우선적으로 수중에 수중물이 존재하는지 여부, 그리고 존재한다면 그 위치 및 해당 수중물의 크기나 형태 등이 우선적으로 탐지될 수 있어야 한다. 수중물의 존재 여부, 그 위치나 크기, 형태 등을 탐지하는 다양한 기술들이 제안되어 있으며, 그 중에서 측면 주사 소나 (side scan sonar) 방식의 장치에 대해 살펴보기로 한다. 측면 주사 소나 방식의 장치는 수중물에 음파를 방사한 뒤, 그로부터 음파가 반사되어 되돌아올 때까지 소요된 시간과 반사되어 되돌아온 음파의 세기(intensity) 등을 측정한다. 측정된 결과를 기초로, 측면 주사 소나 방식의 장치는 수중 지형에 대한 윤곽을 추출한다. 아울러, 측면 주사 소나 방식의 장치는 이러한 수중 지형에 대한 윤곽을 기초로 수중물이 존재하는지 여부, 그리고 존재한다면 해당 수중물의 위치나 크기, 형태 등을 파악할 수 있다.
도 1은 이러한 측면 주사 소나 방식의 장치에 의해 획득된, 수중 지형에 대한 윤곽을 도시하고 있다. 도 1을 참조하면, 수중 지형으로부터 2개의 수중물(1,2)이 존재함을 알 수 있다. 아울러, 이러한 수중 지형으로부터 수중물(1,2)이 존재하는 각각의 위치와 크기 또는 형태에 대한 파악이 가능하다.
한국공개공보, 제 10-2017-0105338 호 (2017.09.19. 공개)
전술한 바와 같이, 수중에 수중물이 존재하는지 여부, 존재한다면 그 위치 와 크기 그리고 형태 등을 탐지하는 기술은 이미 공지되어 있다.
그러나, 수중 지형에 대한 윤곽만으로는 이와 같이 탐지된 수중물이 자연물인지 아니면 인공물인지를 판별하기 어렵다. 왜냐하면, 인공물에는 설치 후 시간의 경과에 따라 수중 생물이 흡착되거나 토사물이 퇴적될 수 있는데, 이 경우 외관 내지는 윤곽만으로는 해당 수중물이 자연물인지 아니면 인공물인지를 판별하기가 어렵기 때문이다.
이에, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 수중에 존재하는 수중물이 자연물인지 아니면 인공물인지를 파악하는 기술을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시예에 따른 수중(水中)에 위치한 수중물을 판별하는 수중물 판별 장치는 서로 상이한 주파수 성분을 포함하는 신호를 송신하는 송신부와, 상기 송신된 신호가 상기 수중물에서 반사되어 되돌아온 신호를 수신하는 수신부와, 상기 수신된 신호 중에서, 상기 수중물의 표면에서 반사되어 되돌아온 제1 부분과 상기 수중물의 표면 안쪽으로부터 반사되어 되돌아온 제2 부분이 동일한 주파수 성분을 가지면서 중첩되는지 및 상기 중첩되는 부분이 상기 서로 상이한 주파수 중 적어도 두 개 이상의 주파수에서 존재하는지를 분석하며, 상기 중첩된 부분이 상기 적어도 두 개 이상의 주파수에서 존재하는 경우 상기 중첩된 부분에서의 신호 세기를 기초로 상기 수중물이 인공물인지 또는 자연물인지를 판별하는 분석부를 포함한다.
또한, 상기 송신되는 신호는 펄스를 포함하며, 상기 수중물 판별 장치는 상기 수중물의 직경 및 상기 수중물까지의 거리를 기초로 상기 펄스의 지속 시간(pulse duration)을 결정하는 결정부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 수중물의 직경 및 상기 수중물까지의 거리를 감지하는 감지부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 송신되는 신호는 펄스를 포함하며, 상기 수중물 판별 장치는 상기 펄스의 지속 시간이, 상기 수중물의 직경의 2배를 상기 펄스의 속도로 나눈 값을 초과하도록 결정하는 결정부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 수중물 판별 장치는 복수 개의 펄스가 상기 서로 상이한 주파수 성분을 갖도록 생성하는 신호 생성부를 더 포함하고, 상기 송신부는 상기 생성된 복수 개의 펄스를 순차적으로 송신할 수 있다.
또한, 상기 분석부는 상기 중첩된 부분에서의 신호 세기가 상기 적어도 두 개 이상의 주파수에 따라 달라지는 패턴을 분석하고, 상기 패턴에 대한 분석 결과를 기초로 상기 수중물이 인공물인지 또는 자연물인지를 판별할 수 있다.
또한, 상기 패턴은 상기 중첩된 부분에서의 신호 세기가 상기 적어도 두 개 이상의 주파수에 따라 달라질 때의 피크점 간의 간격을 포함할 수 있다.
또한, 상기 분석부는 상기 패턴을 입력으로서 포함하고 상기 수중물이 인공물인지 또는 자연물인지 여부를 출력으로 하여, 기계 학습(machine learning) 기법에 의해 기계 학습된 기계 학습부를 포함할 수 있다.
수중(水中)에 위치한 수중물을 판별하는 장치에 의해 수행되는 수중물 판별 방법으로서, 상기 방법은 서로 상이한 주파수 성분을 포함하는 신호를 송신하는 단계와, 상기 송신된 신호가 상기 수중물에서 반사되어 되돌아온 신호를 수신하는 단계와, 상기 수신된 신호 중에서, 상기 수중물의 표면에서 반사되어 되돌아온 제1 부분과 상기 수중물의 표면 안쪽의 내부로부터 반사되어 되돌아온 제2 부분이 동일한 주파수 성분을 가지면서 중첩되는지를 분석하는 단계와, 상기 중첩되는 부분이 상기 서로 상이한 주파수 중 적어도 두 개 이상의 주파수에서 존재하는지를 분석하는 단계와, 상기 중첩된 부분이 상기 적어도 두 개 이상의 주파수에서 존재하는 것으로 분석된 경우, 상기 중첩된 부분에서의 신호 세기를 분석하는 단계와, 상기 중첩된 부분에서의 신호 세기에 대한 분석 결과를 기초로 상기 수중물이 인공물인지 또는 자연물인지를 판별하는 단계를 포함한다.
수중(水中)에 위치한 수중물을 판별하는 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 판독가능한 기록매체에 저장되며, 상기 컴퓨터 프로그램은 서로 상이한 주파수 성분을 포함하는 신호가 송신된 뒤, 상기 수중물에서 반사되어 되돌아와서 수신되면, 상기 수신된 신호 중에서, 상기 수중물의 표면에서 반사되어 되돌아온 제1 부분과 상기 수중물의 표면 안쪽의 내부로부터 반사되어 되돌아온 제2 부분이 동일한 주파수 성분을 가지면서 중첩되는지를 분석하는 단계와, 상기 중첩되는 부분이 상기 서로 상이한 주파수 중 적어도 두 개 이상의 주파수에서 존재하는지를 분석하는 단계와, 상기 중첩된 부분이 상기 적어도 두 개 이상의 주파수에서 존재하는 것으로 분석된 경우, 상기 중첩된 부분에서의 신호 세기를 분석하는 단계와, 상기 중첩된 부분에서의 신호 세기에 대한 분석 결과를 기초로 상기 수중물이 인공물인지 또는 자연물인지를 판별하는 단계를 수행하도록 프로그램된다.
수중(水中)에 위치한 수중물을 판별하는 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터으로 판독가능한 기록매체로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 서로 상이한 주파수 성분을 포함하는 신호가 송신된 뒤, 상기 수중물에서 반사되어 되돌아와서 수신되면, 상기 수신된 신호 중에서, 상기 수중물의 표면에서 반사되어 되돌아온 제1 부분과 상기 수중물의 표면 안쪽의 내부로부터 반사되어 되돌아온 제2 부분이 동일한 주파수 성분을 가지면서 중첩되는지를 분석하는 단계와, 상기 중첩되는 부분이 상기 서로 상이한 주파수 중 적어도 두 개 이상의 주파수에서 존재하는지를 분석하는 단계와, 상기 중첩된 부분이 상기 적어도 두 개 이상의 주파수에서 존재하는 것으로 분석된 경우, 상기 중첩된 부분에서의 신호 세기를 분석하는 단계와, 상기 중첩된 부분에서의 신호 세기에 대한 분석 결과를 기초로 상기 수중물이 인공물인지 또는 자연물인지를 판별하는 단계를 수행하도록 프로그램된다.
일 실시예에 따르면 수중물을 향해 송신된 신호가 이러한 수중물에서 반사되어서 수신되었을 때, 이러한 수신된 신호 중 동일 주파수 성분을 갖는 신호의 중첩된 부분을 분석함으로써 수중물이 자연물인지 아니면 인공물인지를 분석할 수 있다.
도 1은 수중 지형의 윤곽에 대한 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 수중물 판별 장치를 이용하여서 수중물을 판별하는 상황을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 수중물 판별 장치의 구성을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 4는 수중물 판별 장치에서 송신된 신호가 수중물에서 반사되어서 되돌아오는 모습을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 5는 수중물 판별 장치에서 송신된 신호가 수중물에서 반사되어서 되돌아오는 모습을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 6은 수중물 판별 장치에서 송신된 신호가 수중물에서 반사되어서 되돌아오는 모습을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 7은 서로 상이한 주파수 성분을 갖는 복수 개의 신호가 순차적으로 송신되는 것을 시간축에서 개념적으로 도시한 도면이다.
도 8은 서로 상이한 주파수를 갖는 복수 개의 신호가 수중물에서 반사되어서 수신되었을 때, 수신된 신호의 세기(intensity)를 시간축에서 주파수별로 도시한 도면이다.
도 9는 도 3에 도시된 분석부가 기계 학습부에 의해 구현된 것을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 수중물 분류 방법이 수행되는 절차를 예시적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 일 실시예에 따른 수중물 판별 장치를 이용하여서 수중물을 판별하는 상황을 개념적으로 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 수중물 판별 장치(100)는 선박과 같은 이동체(10)에 연결된 채로 수중(30)에 위치할 수 있다. 수중물 판별 장치(100)는 이동체(10)의 움직임에 따라 이동하거나 정지해 있을 수 있다.
수중물 판별 장치(100)는 수중(30)으로 신호를 송신(방사)한다. 송신된 신호는 수중물(200)에서 반사되어 수중물 판별 장치(100)에 수신된다. 수중물 판별 장치(100)는 수신된 신호를 분석하여서 수중물(200)이 자연물인지 아니면 인공물인지를 판별한다. 만약 이동체(10)의 이동에 따라 수중물 판별 장치(100)가 이동할 경우, 수중물 판별 장치(100)는 자신의 이동 속도를 전술한 분석에 고려할 수 있다.
여기서, 수중(30)은 바다의 수중으로 한정 해석되지 않으며, 호수나 계곡 등의 수중도 이에 해당될 수 있다.
수중물(200)은 자연물 또는 인공물 중 어느 하나일 수 있다. 자연물은 바위나 해저면과 같이 자연적으로 형성된 객체를 지칭하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 인공물은 수중 환경 관측, 양식, 수중 건설, 자원 채굴 등과 같은 다양한 이유에서 인공적으로 설치된 객체를 지칭하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 수중물(200)은 표면과, 이러한 표면 안쪽의 내부로 구성된 것으로 전제한다. 표면은 두께를 갖는데, 이하의 분석에서 이러한 표면의 두께는 분석에서 고려하지 않을 수 있다. 아울러, 자연물은 표면이 고체이면서 표면 안쪽 내부 또한 고체인 반면, 인공물은 표면이 고체이지만 표면 안쪽 내부는 액체이거나 기체인 것을 전제로 한다. 즉, 자연물의 경우 표면과 표면 안쪽 내부의 물성이 동일/유사하지만, 인공물의 경우 표면과 표면 안쪽 내부의 물성이 서로 상이한 것을 전제로 한다.
도 3은 도 2에 도시된 수중물 판별 장치의 구성을 개념적으로 도시한 도면이며, 다만 수중물 판별 장치가 도 3에 도시된 것으로 한정 해석되는 것은 아니다.
도 3을 도 2와 함께 참조하면, 수중물 판별 장치(100)는 송신부(110), 수신부(120) 및 분석부(130)를 포함할 수 있다. 또한, 실시예에 따라서 수중물 판별 장치(100)는 출력부(140), 감지부(150), 결정부(160), 제어부(170), 신호 생성부(180) 및 저장부(190) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
송신부(110)는 신호를 송신하는 통신 모듈을 포함하고, 수신부(120)는 신호를 수신하는 통신 모듈을 포함한다. 여기서의 신호는 음파일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 다만 이하에서는 신호는 음파인 것을 전제로 설명하기로 한다.
송신부(110)와 수신부(120)는 안테나와 같은 공지된 구성들을 신호의 송수신을 위한 구성요소로서 채용하는데, 이들 구성들은 이미 공지된 것과 동일 또는 유사하다. 따라서, 송신부(110)와 수신부(120) 각각의 구성에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
송신부(110)에는 송신 가능한 주파수의 범위가 존재한다. 송신 가능한 주파수의 범위는 송신부(110) 자체의 사양(스펙)에 따라 결정되거나 또는 후술할 결정부(160)에 의해 결정될 수 있다. 이하에서 송신부(110)가 송신 가능한 주파수의 최소값은 최소 가용주파수라고 지칭하고, 최대값은 최대 가용주파수라고 지칭하기로 한다.
송신부(110)는 전술한 최소 가용주파수와 최대 가용주파수의 범위에서 신호들을 송신한다. 송신되는 신호들은 서로 상이한 주파수를 가질 수 있다. 예컨대, 송신부(110)가 송신하는 신호에는 1kHz의 주파수를 갖는 신호와 2kHz의 주파수를 갖는 신호가 포함될 수 있다. 주파수가 서로 상이한 전술한 신호들은 시간축 상에서 순차적으로 송신될 수 있다. 이에 대해서는 도 7에서 보다 자세하게 살펴보기로 한다.
수신부(120)는 수중물(200)로부터 반사되어 되돌아온 신호를 수신할 수 있다.수신된 신호는 서로 상이한 주파수를 갖는 신호들을 포함할 수 있다. 수신부(120)에도 수신 가능한 주파수의 범위가 존재하는데, 이러한 범위는 송신부(110)의 송신 가능한 주파수의 범위와 동일하거나 적어도 일부에서 중첩될 수 있다.
분석부(130)는 이하에서 설명할 기능을 수행하도록 프로그램된 명령어를 저장하는 메모리 및 이러한 명령어를 실행하는 마이크로프로세서에 의해 구현 가능하다. 이하에서는 분석부(130)에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.
수중물(200)에서 반사된 신호가 수신부(120)에 수신되면, 분석부(130)는 이와 같이 수신된 신호를 분석하여서 수중물(200)이 자연물인지 아니면 인공물인지를 판별한다. 이하에서는 수중물(200)에서 신호가 반사되는 과정에 대해 먼저 살펴본 뒤, 분석부(130)가 신호를 분석하여서 수중물(200)이 자연물인지 아니면 인공물인지를 판별하는 과정에 대해 살펴보기로 한다.
도 4는 수중물(200)에서 신호가 반사되는 과정에 대해 개념적으로 도시한 도면이다. 도 4를 참조하면, 송신부(110)가 송신한 신호(111a)는 수중물(200)에서 반사될 수 있다. 반사된 신호를 살펴보면, 신호(111a)의 일부는 수중물(200)의 표면(202)에서 반사되는데, 이하에서는 표면(202)에서 반사된 부분을, 수신된 신호 중의 제1 부분(203)이라고 지칭하기로 한다. 신호(111a) 중 수중물(200)의 표면(202)에서 반사되지 않은 나머지 신호는 수중물(200)의 표면(202)을 관통하였다가 수중물(200)의 표면 안쪽의 내부(201), 예컨대 수중물(200)의 표면(202)과는 반대쪽 표면의 안쪽이나 수중물(200)의 표면 안쪽 내부(201)의 임의의 지점에서 반사될 수 있는데, 이하에서는 이를, 수신된 신호 중의 제2 부분(204)이라고 지칭하기로 한다. 물론 신호(111a) 중 일부는 수중물(202)의 표면(202)이나 수중물(200)의 표면 안쪽 내부(201)에서 반사되지 않고 수중물(202)을 그대로 관통할 수도 있는데, 이러한 신호는 수신부(120)에서 획득 불가능하므로 분석의 대상이 아니며, 이에 이러한 신호는 도 4에서 도시하지 않았다.
수중물 판별 장치(100)를 기준으로 살펴보면, 수중물(200)의 표면(202)까지의 거리는 수중물(200)의 표면 안쪽 내부(201)까지의 거리보다 가깝다. 이를 기초로, 신호(111a)가 수중물(200)에서 반사된 뒤 수신부(120)에 수신되는 과정을 시간축에서 살펴보면, 가장 먼저 수중물(200)의 표면(202)에서 반사된 제1 신호(203)만이 수신부(120)에서 수신된다. 다음으로, 제2 신호(204)가 수신부(120)에서 수신될 수 있다.
이 때, 전술한 제1 신호(203)가 수신부(120)에서 수신된 시점과 전술한 제2 신호(204)가 수신부(120)에서 수신된 시점 사이에서, 제1 신호(203)와 제2 신호(204)가 중첩되어서 동시에 수신부(120)에서 수신될 수도 있다. 도 4에서 이러한 중첩된 부분은 식별번호 205로 도시되어 있다. 이 때, 제1 신호(203)와 제2 신호(204)가 중첩되기 위해서는 신호(111a)의 지속 시간(또는 신호(111a)의 길이를 수중에서 신호(111a)가 갖는 속도로 나눈 값)이 수중물(200)의 직경의 2배를 수중물(200) 내부에서 신호(111a)가 갖는 속도로 나눈 시간값을 초과해야 한다. 따라서, 신호(111a)의 길이 또는 수중물(200) 내부에서 신호(111a)가 갖는 속도에 따라서 중첩된 부분(205)이 발생하지 않거나 발생하더라도 지연되어서 발생할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 수중물(200)이 인공물인 경우, 표면(202)은 고체이지만 표면 안쪽 내부(201)는 액체이거나 기체일 수 있다. 반면, 수중물(200)이 자연물인 경우 표면(202)과 표면 안쪽 내부(201) 모두 고체일 수 있다. 일반적으로 음파는 고체를 통과할 때와 액체를 통과할 때, 그리고 기체를 통과할 때 각각 상이한 속도를 갖는다. 예컨대, 고체를 통과할 때의 음파 속도는 약 3000~6000m/s이며, 액체를 통과할 때의 음파 속도는 약 1500m/s이고, 기체를 통과할 때의 음파 속도는 약 330m/s이다.
따라서, 수중물(200)이 자연물인 경우에는 내부 물성이 고체이므로 표면 안쪽 내부(201)를 통과하는 제2 부분(204)의 속도가 내부 물성이 액체나 기체인 경우보다 상대적으로 빠르다. 따라서, 수신부(120)를 포함하는 수중물 판별 장치(100)와 수중물(200) 간의 거리가 동일하고 수중물(200)의 크기 및 형상이 동일하다고 했을 때, 수중물(200)이 자연물인 경우보다 수중물(200)이 인공물인 경우에서 중첩된 부분(205)이 상대적으로 늦게(지연되어서) 나타나거나 또는 전혀 나타나지 않을 수 있다.
이를 기초로, 분석부(130)는 전술한 중첩된 부분(205)이 수신부(120)에 수신된 시점을 기초로 수중물(200)이 자연물인지 아니면 인공물인지를 판별할 수 있다. 이를 위해 분석부(130)는 중첩된 부분(205)이 수신되었는지, 그리고 중첩된 부분(205)이 수신되었다면 그 시점이 소정의 기준보다 빠른지 또는 느린지를 기준으로 판별함으로써 수중물(200)이 자연물인지 아니면 인공물인지를 판별할 수 있다. 여기서의 소정의 기준은 후술할 저장부(190)에 저장된 값이며, 수중물 판별 장치(100)와 수중물(200) 간의 거리, 그리고 수중물(200)의 크기나 형상에 따라 각각 미리 결정된 값일 수 있다.
다만, 분석부(130)는 전술한 중첩된 부분(205)이 수신부(120)에서 수신된 시점에 더하여서, 이러한 중첩된 부분(205)에 대한 추가적인 분석을 통해서 수중물(200)이 자연물인지 인공물인지를 판별할 수 있는 바, 이에 대해 자세하게 살펴보기로 한다.
먼저, 분석부(130)는 중첩된 부분(205)이 적어도 두 개 이상의 주파수에서 존재하는지 여부를 분석한다.
분석 결과, 중첩된 부분이(205)에서 동일한 주파수를 갖는 신호가 중첩되고 이러한 중첩된 부분(205)이 적어도 두 개 이상의 주파수에서 각각 존재한다면, 분석부(130)는 해당 부분에서의 신호 세기(진폭의 크기)를 상기 적어도 두 개 이상의 주파수에 걸쳐서 상대적으로 비교 분석함으로써 수중물(200)이 자연물인지 아니면 인공물인지를 판별한다. 보다 구체적으로는, 동일한 신호 세기를 갖는 주파수 간의 주파수 차이가 소정의 기준보다 크면 분석부(130)는 수중물(200)을 자연물로 판별하고, 소정의 기준보다 작거나 또는 모든 주파수에서 동일한 신호 세기를 갖는다면 분석부(130)는 수중물(200)을 인공물로 판별할 수 있다. 여기서의 소정의 기준은 후술할 저장부(190)에 저장된 값일 수 있으며, 수중물 판별 장치(100)와 수중물(200) 간의 거리, 수중물(200)의 크기 또는 수중물(200)의 형상이나 송신부(110)가 송신한 신호의 주파수에 따라 미리 계산 내지는 결정된 값일 수 있다.
예컨대, 수중물 판별 장치(100)와 수중물(200) 간의 거리가 1km이고 수중물(200)의 길이가 3m이며, 수중물(200)이 구(sphere)의 형상을 가질 때, 저장부(190)에 저장된 소정의 기준이 3kHz라고 하자. 아울러, 중첩된 부분(205)에서 '0'의 신호 세기를 갖는 주파수가 1kHz, 5kHz, 9kHz라고 하자. 이 경우 주파수 간의 차이는 4kHz이고 이는 소정의 기준인 3kHz보다 크다. 따라서, 분석부(130)는 해당 수중물(200)을 자연물로 판별할 수 있다.
반면, 중첩된 부분(205)에서 '0'의 신호 세기를 갖는 주파수가 1kHz, 3kHz, 5kHz, 7kHz라고 하자. 이 경우 주파수 간의 차이는 2kHz이고 이는 소정의 기준인 3kHz보다 작다. 따라서, 분석부(130)는 해당 수중물(200)을 인공물로 판별할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 출력부(140)는 분석부(130)가 판별한 결과를 출력하며, 이외에도 수중물(200)에 대한 다양한 정보를 출력한다. 예컨대, 출력부(140)는 탐지 가능한 범위 이내에 수중물(200)이 존재하는지 여부, 수중물(200)이 존재한다면 그 위치 또는 크기, 수중물(200)이 인공물인지 자연물인지 여부 등을 출력할 수 있다. 이러한 출력부(140)는 텍스트 또는 영상 등을 출력하는 모니터 또는 소리 등을 출력하는 스피커 등으로 구현 가능하다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 일 실시예에 따르면 수중물을 향해 송신된 신호가 이러한 수중물에서 반사되어서 수신되었을 때, 이러한 수신된 신호에서 중첩된 부분이 나타나는지, 중첩된 부분이 나타난다면 그 시점은 언제인지, 아울러 수신된 신호 중 동일 주파수 성분을 갖는 신호의 중첩된 부분에 대한 분석 등을 통해, 수중물이 자연물인지 아니면 인공물인지가 분석될 수 있다.
한편, 실시예에 따라서, 분석부(130)의 판별 결과의 유효성은, 송신부(110)가 송신하는 신호의 특성에 따라 향상될 수 있다. 이 때, 일 실시예에서 신호는 펄스로 구성될 수 있으며, 이하에서는 이를 전제로 설명하기로 한다.
먼저, '펄스(pulse)'에 대해 정의하기로 한다. 펄스란 '신호의 세기가 어떤 정상상태의 값에서 다른 값(또른 일정 범위 이내의 값)을 일정 시간(=펄스 지속 시간) 동안 가졌다가 다시 정상상태의 값으로 돌아오도록 구성된 경우, 이러한 신호'를 의미한다. 예컨대, 신호의 진폭이 0이였다가 10초 동안 +1과 -1 사이를 수차례 왕복하도록 변한 뒤 다시 10초가 되는 순간과 그 이후에 신호의 진폭이 0으로 변한다면, 이러한 신호는 펄스라고 지칭될 수 있다. 아울러, 이 때 펄스의 지속 시간은 10초이다.
펄스는 소정의 주파수를 가질 수 있으며, 일정한 주기를 가지고 반복될 수 있다. 예컨대, 펄스 지속 시간이 10초인 펄스가 1kHz의 주파수를 가지면서 60초마다 1번씩 발생될 경우, 해당 펄스의 주파수는 1kHz이고 펄스 지속 시간은 10초이며, 주기는 60초가 된다. 도 7에서 식별번호 111d, 111e, 111f는 각각 1개의 펄스를 나타낸다.
다시 도 3을 참조하면, 결정부(160)는 이하에서 설명할 기능을 수행하도록 프로그램된 명령어를 저장하는 메모리 및 이러한 명령어를 실행하는 마이크로프로세서에 의해 구현 가능하다.
결정부(160)는 송신부(110)가 송신하는 신호의 특성, 즉 신호를 구성하는 펄스의 특성을 결정하는데, 이하에서는 도 5와 도 6을 참조하여서 이에 대해 자세하게 살펴보기로 한다.
도 5를 참조하면, 식별번호 111b는 동일 주파수 성분을 갖는 펄스를 의미한다. 결정부(160)는 펄스(111b)의 지속 시간(Tp)이 수중물(200)의 직경(d)의 2배를 펄스(111b)가 수중물(200)의 안쪽 내부(201)에서 갖는 속도(=음속)로 나눈 값을 초과하도록 결정할 수 있다. 그래야만이 중첩된 부분(205)이 존재할 수 있기 때문이다. 도 5에서 펄스(111b)의 시점은 'A2', 종점은 'B'로 표시되어 있다. 여기서, 펄스(111b)가 수중물(200)의 안쪽 내부(201)에서 갖는 속도는 수중물(200)의 안쪽 내부(201)가 기체인 경우를 가정해서, 즉 가장 속도가 느릴 때를 기준으로 할 수 있다.
또한, 도 6을 참조하면, 식별번호 111c는 동일 주파수 성분을 갖는 펄스를 의미한다. 결정부(160)는 펄스(111c)의 지속 시간(Tp)에 펄스(111c)가 수중에서 갖는 속도를 곱한 값이 수중물 판별 장치(100)와 수중물(200) 간의 거리(l)의 2배 미만이 되도록 결정할 수 있다. 그렇지 않은 경우, 수중물 판별 장치(100)에서 펄스를 송신하는 도중에 수중물(200)로부터 반사된 신호가 수신되는 현상이 발생할 수 있기 때문이다. 도 6에서 펄스(111c)의 시점은 'A1', 종점은 'B'로 표시되어 있다.
즉, 결정부(160)는 펄스 지속 시간의 최소값을 수중물(200)의 직경(d)을 기초로 결정할 수 있고, 펄스 지속 시간의 최대값을 수중물 판별 장치(100)로부터 수중물(200)까지의 거리(l)를 기초로 결정할 수 있다.
여기서, 수중물(200)의 직경(d) 그리고 수중물 판별 장치(100)로부터 수중물(200)까지의 거리(l)는 외부로부터 입력받은 값이거나 또는 도 3에 도시된 감지부(150)가 감지한 값일 수 있다. 감지부(150)는 측면 주사 소나 방식을 채용하는 장치로 구현 가능하며, 수중 지형에 대한 윤곽을 이미지로 획득할 수 있다. 따라서, 감지부(150)는 수중 지형에 대한 윤곽을 이용하여서 수중물(200)의 존재 여부, 수중물(200)의 직경과 수중물 판별 장치(100)로부터 수중물(200)까지의 거리를 획득할 수 있다. 여기서, 측면 주사 소나 방식을 채용하는 장치 그 자체는 이미 공지된 기술이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 감지부(150)가 이러한 측면 주사 소나 방식을 채용하는 장치로 구현되는 것은 예시적인 것에 불과하며, 이와 다른 방식을 이용하는 실시예가 배제되는 것은 아니다.
결정부(160)는 펄스의 주파수 범위를 결정할 수 있다. 예컨대 결정부(160)는 펄스의 주파수 범위를 전술한 송신부(110)의 최소 가용주파수와 최대 가용주파수로 정의되는 범위와 동일하게 결정할 수 있다. 이와 달리, 결정부(160)는 경험적으로 수중물(200)의 크기 정보나 형상 정보를 기초로 펄스의 주파수 범위를 결정할 수도 있다.
다시 도 3을 참조하면, 제어부(170)는 수중물 판별 장치(100)를 구성하는 각 구성요소들을 제어하며, 이러한 제어를 수행하도록 프로그램된 명령어를 저장하는 메모리 및 이러한 명령어를 실행하는 마이크로프로세서에 의해 구현 가능하다.
신호 생성부(180)는 송신부(110)가 송신할 신호, 즉 펄스를 생성한다. 송신부(110)는 신호 생성부(180)가 생성한 펄스를 일정한 간격으로 또는 일정하지 않은 비 정기적인 간격으로 수중물(200)을 향해 송신할 수 있다. 이러한 신호 생성부(180)는 신호를 생성하는 공지된 구성에 의해 구현 가능한 바, 신호 생성부(180)의 구성 그 자체에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
신호 생성부(180)는 복수 개의 펄스가 서로 상이한 주파수를 갖도록 생성할 수 있다. 이는 도 7에 예시적으로 도시되어 있다. 도 7을 참조하면, 제1 펄스 내지 제3 펄스(111d,111e,111f)는 서로 상이한 주파수를 갖는다. 아울러, 제1 펄스 내지 제3 펄스(111d,111e,111f) 각각의 펄스 지속 시간 Tp1, Tp2, Tp3는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 다만 펄스 지속 시간 Tp1, Tp2, Tp3 각각은 결정부(160)가 결정하는 펄스 지속 시간의 최소값과 최대값 이내의 값일 수 있다. 송신부(180)는 신호 생성부(180)가 생성한 제1 펄스 내지 제3 펄스(111d,111e,111f)를 도 7에 도시된 것과 같이 순차적으로 송신할 수 있으며, 제1 펄스 내지 제3 펄스(111d,111e,111f)를 송신한 이후에 소정의 시간이 경과된 뒤 또 다시 제1 펄스 내지 제3 펄스(111d,111e,111f)를 송신할 수도 있다.
다만, 신호 생성부(180)가 도 7에 도시된 것과 같은 형태로 펄스를 생성하는 것은 예시적인 것에 불과하며, 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 신호 생성부(180)는 복수 개의 펄스가 서로 상이한 주파수를 갖도록 생성한 뒤 이들을 한 개의 펄스로 합성할 수도 있다. 이 경우 송신부(180)는 이와 같이 합성된 1개의 펄스를 주기적으로 송신할 수도 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 일 실시예에 따르면 수중물을 향해 송신된 서로상이한 주파수 성분을 갖는 신호가 이러한 수중물에서 반사되어서 수신되었을 때, 이러한 수신된 신호에서 중첩된 부분이 나타나는지, 중첩된 부분이 나타난다면 그 시점은 언제인지, 아울러 수신된 신호 중 동일 주파수 성분을 갖는 신호의 중첩된 부분을 분석함으로써 수중물이 자연물인지 아니면 인공물인지를 분석할 수 있다. 이하에서는 수신된 신호를 기초로 분석부(130)가 분석하고 판별하는 구체적인 방법에 대해서 도 8 내지 10을 참조하여서 살펴보기로 한다.
도 8은 서로 상이한 주파수를 갖는 복수 개의 신호가 수중물에서 반사되어서 수신되었을 때, 수신된 신호의 세기(intensity)를 시간축에서 주파수별로 도시한 도면이다. 도 8의 (a), (b), (c) 각각의 그래프는 동일한 스케일을 갖는다.
도 8을 참조하면, 세로축은 수신된 신호가 갖고 있는 각각의 주파수를 나타내며, 가로축은 시간(단위는 ms)을 나타낸다.
구간 A0는 수신된 신호가 없는 구간이고, 구간 A1은 수중물(200)의 표면(202)에서 반사된 신호만이 수신된 구간이며, 구간 A2는 중첩된 신호(205)가 수신된 구간이고, 구간 A3는 수중물(200)의 표면(202) 안쪽의 내부에서 반사된 신호만이 수신된 구간이고, A4는 수신된 신호가 없는 구간이다.
도 8의 (a)와 (b) 및 (c)를 비교해보면, 구간 A2, 즉 중첩된 신호(205)가 수신된 시점은 (a)보다 (b)가 상대적으로 빠르다. (c)의 경우 구간 A2가 존재하지 않는데, 이는 제1 신호(203)와 제2 신호(204)가 중첩되지 않는다는 것, 즉 중첩된 부분(205)이 존재하지 않는다는 것을 의미한다.
그래프에서 색상은 신호의 세기(intensity) 또는 신호의 진폭(amplitude)를 나타낸다. 파란색부터 시작해서, 하늘색, 연두색, 녹색, 노란색의 순으로 진폭이 커지는 것을 나타낸다. 파란색은 신호의 세기가 '0'인 지점을 나타낸다.
구간 A2를 살펴보면, 동일한 세기를 갖는 주파수 간의 거리가 (a)보다 (b)가 길고, (c)에는 구간 A2가 없다. 예컨대 세기가 0으로 나타난 주파수 간의 거리가 (a)의 경우 D1인 반면 (b)의 경우 D2로서 D1보다 짧고, 세기가 최대인 점으로 나타난 주파수 간의 거리 또한 (a)의 경우가 (b)의 경우보다 길다.
여기서, 저장부(190)에는 그래프에서 나타낸 주파수 70kHz부터 120kHz 사이에서, 그리고 해당 수중물(200)과 수중물 판별 장치(100) 간의 거리가 주어지고 수중물(200)의 크기와 형상이 주어진 경우, 이러한 소정의 기준이 D3로 저장되어 있을 수 있다. D3는 D1보다 작지만, D2보다는 큰 값을 가질 수 있다. 따라서, 이와 같이 저장부(190)에 기 저장된 소정의 기준인 D3를 기초로, 분석부(130)는 (a)를 자연물로 판별하고, (b)와 (c)는 인공물로 판별할 수 있다. 이 경우 분석부(130)는 소정의 기준을 채용함에 있어서, 전술한 바와 같이 저장부(190)에 저장된 정보, 즉 수중물 판별 장치(100)와 수중물(200) 간의 거리 정보, 수중물(200)의 크기 정보, 수중물(200)의 형상 정보 그리고 송신부(110)가 송신한 신호의 주파수 등을 고려할 수 있다.
참고로, (a)는 수중물(200)의 표면과 내부가 고체인 경우, (b)는 수중물(200)의 표면은 고체이지만 내부는 액체인 경우, (c)는 수중물(200)의 표면은 고체이지만 내부는 기체인 경우를 나타내고 있다.
한편, 저장부(190)에 저장된 전술한 소정의 기준은 머신 러닝 기법에 의해 학습된 결과물일 수도 있다. 이를 위해, 분석부(130)는 머신 러닝 기법에 의해 학습된 형태로 구현될 수도 있는데, 이는 도 9를 참조하여 살펴보기로 한다. 도 9를 참조하면, 분석부(130)는 기계 학습부(131)를 포함할 수 있다. 기계 학습부(131)는 중첩된 부분(205)에서 주파수에 따라 신호의 세기가 달라지는 패턴(132)을 입력으로 하거나 추가적으로 수중물(200)과 수중물 판별 장치(100)까지의 거리, 수중물(200)의 크기나 형상 등에 대한 정보를 입력으로 할 수 있고, 수중물(200)이 인공물인지 또는 자연물인지를 판별(133)하는 것을 출력으로 하여서 기 학습된 것일 수 있다. 여기서, 기계 학습부(131)가 학습되는 과정 그 자체는 이미 공지된 기술이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 10은 일 실시예에 따른 수중물 판별 방법의 절차를 도시한 도면이며, 이러한 방법은 도 3에 도시된 수중물 판별 장치(100)에 의해 수행 가능하다. 다만, 도 10은 예시적인 것에 불과하며, 수중물 판별 방법이 도 10에 도시된 것 절차에 한정되어 해석되지 않는다. 예컨대, 수중물 판별 방법은 도 10에 도시된 것과는 다른 순서로 수행될 수 있으며, 도시되지 않은 절차를 추가로 포함하도록 실시될 수 있고 또한 도시된 절차 중 적어도 하나를 포함하지 않도록 실시될 수도 있다
도 10을 참조하면, 수중물 판별 방법은 서로 상이한 주파수 성분을 포함하는 신호를 송신하는 단계(S100)와, 상기 송신된 신호가 상기 수중물에서 반사되어 되돌아온 신호를 수신하는 단계(S200)와, 상기 수신된 신호 중에서, 상기 수중물의 표면에서 반사되어 되돌아온 제1 부분과 상기 수중물의 표면 안쪽의 내부로부터 반사되어 되돌아온 제2 부분이 동일한 주파수 성분을 가지면서 중첩되는지를 분석하고, 상기 중첩된 부분이 존재하는 것으로 분석된 경우, 상기 중첩된 부분에서의 신호를 분석하는 단계(S300), 상기 중첩된 부분에서의 신호에 대한 분석 결과를 기초로 상기 수중물이 인공물인지 또는 자연물인지를 판별하는 단계(S400)를 포함할 수 있다.
아울러, 도 10에 도시된 수중물 판별 방법은 도 2 내지 9에서 이미 설명하였던 내용과 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 일 실시예에 따르면 수중물을 향해 송신된 신호가 이러한 수중물에서 반사되어서 수신되었을 때, 이러한 수신된 신호 중 동일 주파수 성분을 갖는 신호의 중첩된 부분을 분석함으로써 수중물이 자연물인지 아니면 인공물인지를 분석할 수 있다.
한편, 수중물 판별 방법은 이러한 방법을 구성하는 각각의 단계를 수행하도록 프로그램된 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능한 기록매체의 형태로 구현되거나, 또는 컴퓨터 판독가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램의 형태로구현될 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 품질에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 수중물 판별 장치
200: 수중물

Claims (13)

  1. 수중(水中)에 위치한 수중물을 판별하는 수중물 판별 장치로서,
    서로 상이한 주파수 성분을 포함하는 신호를 송신하는 송신부와,
    상기 송신된 신호가 상기 수중물에서 반사되어 되돌아온 신호를 수신하는 수신부와,
    상기 수신된 신호 중에서, 상기 수중물의 표면에서 반사되어 되돌아온 제1 부분과 상기 수중물의 표면 안쪽으로부터 반사되어 되돌아온 제2 부분이 동일한 주파수 성분을 가지면서 중첩되는 부분이 존재하는지를 분석하며, 상기 중첩된 부분이 존재하는 경우 상기 중첩된 부분에서의 신호를 기초로 상기 수중물이 인공물인지 또는 자연물인지를 판별하는 분석부
    를 포함하고,
    상기 송신되는 신호는 펄스를 포함하며,
    상기 수중물 판별 장치는,
    상기 펄스의 지속 시간이, 상기 수중물의 직경의 2배를 상기 펄스의 속도로 나눈 값을 초과하도록 결정하는 결정부를 더 포함하는
    수중물 판별 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 분석부는,
    상기 중첩된 부분이 상기 수신부에 수신된 시점을 기초로 상기 수중물이 인공물인지 또는 자연물인지를 판별하는
    수중물 판별 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 분석부는,
    상기 중첩된 부분이 상기 서로 상이한 주파수 중 적어도 두 개 이상의 주파수에서 존재하는지를 분석하며, 상기 중첩된 부분이 상기 적어도 두 개 이상의 주파수에서 존재하는 경우 상기 중첩된 부분에서의 신호 세기를 기초로 상기 수중물이 인공물인지 또는 자연물인지를 판별하는
    수중물 판별 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 수중물 판별 장치는,
    복수 개의 펄스가 상기 서로 상이한 주파수 성분을 갖도록 생성하는 신호 생성부를 더 포함하고,
    상기 송신부는,
    상기 생성된 복수 개의 펄스를 순차적으로 송신하는
    수중물 판별 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 분석부는,
    상기 중첩된 부분에서의 신호 세기가 상기 적어도 두 개 이상의 주파수에 따라 달라지는 패턴을 분석하고, 상기 패턴에 대한 분석 결과를 기초로 상기 수중물이 인공물인지 또는 자연물인지를 판별하는
    수중물 판별 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 패턴은,
    상기 중첩된 부분에서 동일한 신호 세기를 갖는 주파수들 간의 주파수 값의 차이를 포함하는
    수중물 판별 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 분석부는,
    상기 패턴을 입력으로서 포함하고 상기 수중물이 인공물인지 또는 자연물인지 여부를 출력으로 하여, 기계 학습(machine learning) 기법에 의해 기계 학습된 기계 학습부를 포함하는
    수중물 판별 장치.
  11. 수중(水中)에 위치한 수중물을 판별하는 장치에 의해 수행되는 수중물 판별 방법으로서,
    서로 상이한 주파수 성분을 포함하는 신호를 송신하는 단계와,
    상기 송신된 신호가 상기 수중물에서 반사되어 되돌아온 신호를 수신하는 단계와,
    상기 수신된 신호 중에서, 상기 수중물의 표면에서 반사되어 되돌아온 제1 부분과 상기 수중물의 표면 안쪽의 내부로부터 반사되어 되돌아온 제2 부분이 동일한 주파수 성분을 가지면서 중첩되는지를 분석하는 단계와,
    상기 중첩된 부분이 존재하는 것으로 분석된 경우, 상기 중첩된 부분에서의 신호를 분석하는 단계와,
    상기 중첩된 부분에서의 신호에 대한 분석 결과를 기초로 상기 수중물이 인공물인지 또는 자연물인지를 판별하는 단계
    를 포함하고,
    상기 송신되는 신호는 펄스를 포함하며,
    상기 펄스의 지속 시간은, 상기 수중물의 직경의 2배를 상기 펄스의 속도로 나눈 값을 초과하도록 결정되는
    수중물 판별 방법.
  12. 수중(水中)에 위치한 수중물을 판별하는 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 판독가능한 기록매체에 저장되며,
    서로 상이한 주파수 성분을 포함하는 신호가 송신된 뒤, 상기 수중물에서 반사되어 되돌아와서 수신되면, 상기 수신된 신호 중에서, 상기 수중물의 표면에서 반사되어 되돌아온 제1 부분과 상기 수중물의 표면 안쪽의 내부로부터 반사되어 되돌아온 제2 부분이 동일한 주파수 성분을 가지면서 중첩되는지를 분석하는 단계와,
    상기 중첩된 부분이 존재하는 것으로 분석된 경우, 상기 중첩된 부분에서의 신호를 분석하는 단계와,
    상기 중첩된 부분에서의 신호에 대한 분석 결과를 기초로 상기 수중물이 인공물인지 또는 자연물인지를 판별하는 단계
    를 수행하도록 프로그램되고,
    상기 송신되는 신호는 펄스를 포함하며,
    상기 펄스의 지속 시간은, 상기 수중물의 직경의 2배를 상기 펄스의 속도로 나눈 값을 초과하도록 프로그램된
    수중에 위치한 수중물을 판별하는 컴퓨터 판독가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  13. 수중(水中)에 위치한 수중물을 판별하는 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능한 기록매체로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은,
    서로 상이한 주파수 성분을 포함하는 신호가 송신된 뒤, 상기 수중물에서 반사되어 되돌아와서 수신되면, 상기 수신된 신호 중에서, 상기 수중물의 표면에서 반사되어 되돌아온 제1 부분과 상기 수중물의 표면 안쪽의 내부로부터 반사되어 되돌아온 제2 부분이 동일한 주파수 성분을 가지면서 중첩되는지를 분석하는 단계와,
    상기 중첩되는 부분이 존재하는지를 분석하는 단계와,
    상기 중첩된 부분이 존재하는 것으로 분석된 경우, 상기 중첩된 부분에서의 신호를 분석하는 단계와,
    상기 중첩된 부분에서의 신호에 대한 분석 결과를 기초로 상기 수중물이 인공물인지 또는 자연물인지를 판별하는 단계
    를 수행하도록 프로그램되고,
    상기 송신되는 신호는 펄스를 포함하며,
    상기 펄스의 지속 시간은, 상기 수중물의 직경의 2배를 상기 펄스의 속도로 나눈 값을 초과하도록 프로그램된
    수중에 위치한 수중물을 판별하는 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능한 기록매체.
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