Propagation Loss Measurement of Underwater Sound Wave using Narrow Band Acoustic Signal

협대역 음향신호를 이용한 수중음파의 전파손실 측정

In order to examine the propagation loss associated with water depth and bottom sediment type, an acoustic experiment was conducted in the Southeast Sea of Korea. A sound source was towed along the pre-defined tracks in about 5kts and the signal was simultaneously received at three bottom-moored hydrophones. The propagation loss of sound wave traveling along the isodepth was compared with that crossing the isodepth. The former case shows, in general, less loss than the latter. This trend is stronger as the distance between a source and a receiver increases. When sound wave propagates across the isodepth, we also find that the propagation loss is influenced by the upsloping and downslopoing conditions of wave propagtion. In general, the propagation loss under downsloping condition is smaller than that of upsloping condition, and the differences are as large as 10dB in some cases. However, little difference are found in the propagation loss depending on the bottom types : gravelly sand and sand-silt-clay. Meanwhile, the optimum propagation frequencies are found within range of 130-255Hz.

천해에서 수심과 퇴적물 유형의 변화에 따른 전파손실 양상을 규명하기 위해 한국 동남해역에서 음향실험을 실시하였다. 정해진 경로를 따라서 약 5kts의 속도로 음원기를 예인하고 3개 정점의 해저면에 설치된 수신기에서 동시에 신호를 수신하였다. 음파가 등수심선에 평행하게 진행할 때와 수직으로 진행할 때의 전파손실을 비교해 보면 평행하게 진행할 때 전반적으로 손실이 작다. 이러한 경향은 음원-수신기 사이의 거리가 멀어질 수록 두드러진다. 또한 음파가 등수심선에 수직으로 진행할때 상향조건과 하향조건등 진행하는 방향에 따라서도 전파손실의 차이가 발생하며, 전반적으로 하향조건하에서 손실이 작고 거리에 따라서는 10dB 이상 차이가 발생한다. 그리고 해저 표층 퇴적물이 gravelly sand와 sand-silt-clay로 구성된 두 해역에서의 전파손실에서는 뚜렷한 차이를 발겨하기 어렵다. 한편, 최적 전파 주파수는 대부분 130-255Hz범위에 존재한다.