The Journal of the Acoustical Society of Korea (한국음향학회지)

The Acoustical Society of Korea (한국음향학회)
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Estimation of surficial sediment thickness using mid-frequency ocean acoustic bottom reflected signals measured in shallow water off Geoje island

거제 인근해역에서 측정된 중주파수 음향 해저면 반사 신호를 이용한 표층 해저면 두께 추정

  • 권혁종 (한양대학교 해양융합과학과 해양음향연구실) ;
  • 최지웅 (한양대학교 해양융합과학과 해양음향연구실) ;
  • 손수욱 (한양대학교 해양융합과학과 해양음향연구실) ;
  • 조성호 (한국해양과학기술원) ;
  • 한주영 (국방과학연구소) ;
  • 박정수 (국방과학연구소) ;
  • 박경주 (해군사관학교)
  • Received : 2016.09.20
  • Accepted : 2016.11.25
  • Published : 2016.11.30
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Abstract

Measurements of bottom loss as a function of grazing angle (in range of $9{\sim}14^{\circ}$) at a frequency range of 4 ~ 8 kHz were conducted on an experimental site off Geoje island in October 2015. Geoacoustic inversion of the surficial sediment thickness is performed using the arrival time difference between the surficial layer and the sub-bottom layer reflected signal. To invert the thickness of surficial sediment, we used the grain size of $8{\sim}10{\phi}$ obtained by KIGAM (Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources). The thickness of the surficial sediment was estimated to be 4 ~ 7 m. Finally, this inversion result was compared with the geoacoustic observation conducted by the KIOST (Korea Institute of Ocean Science & Technology) using sub-bottom profiler.

천해 환경에서 수평입사각에 따른 음향반사 신호 측정 실험을 2015년 10월 거제 인근 해역에서 실시하였다. 본 논문에서는 수평입사각 $9{\sim}14^{\circ}$ 범위에서 측정된 중주파수 4 ~ 8 kHz의 표층 해저면 반사 신호와 하부 퇴적층 반사신호의 도달시간 차이를 이용하여 표층 퇴적층의 두께를 역으로 추정하였다. 실험 해역의 지질 정보는 한국지질자원 연구원에서 제공한 실험 해역의 평균입도범위인 $8{\sim}10{\phi}$를 사용하였다. 두 다중경로의 도달시간 차이를 이용하여 추정한 표층 퇴적층의 두께는 4 ~ 7 m이며, 한국해양과학기술원이 제공한 실험 해역 인근의 천부지층탐사기를 이용한 하부 퇴적층 분석 결과와 비교하였다.

Keywords

References

  1. J. W. Choi, P. H. Dahl, and J. A. Goff, "Obserbation of the R reflector and sediment interface reflection at the Shallow Water '06 Central Site," J. Acoust. Soc. Am. 124, 128-134 (2008). https://doi.org/10.1121/1.2917387
  2. J. W. Choi and P. H. Dahl, "Mid-to-high-frequency bottom loss in the East China Sea," J. Acoust. Soc. Am. 29, 980-987 (2004).
  3. C. H. Harrison, "Sub-bottom profiling using ocean ambient noise," J. Acoust. Soc. Am. 115, 1505-1515 (2004). https://doi.org/10.1121/1.1645854
  4. C. W. Holland and J. Osler, "High-resolution geoacoustic inversion in shallow water: A joint time- and frequencydomain rechnique," J. Acoust. Soc. Am. 107, 1263-1279 (2000). https://doi.org/10.1121/1.428415
  5. J. Dettmer and S. E. Dosso, "Full wave-field reflection coefficient inversion," J. Acousti. Soc. Am. 122, 3327-3337 (2007). https://doi.org/10.1121/1.2793609
  6. J. Yang, D. R. Jackson, and D. Tang, "Mid-frequency geoacoustic inversion using bottom loss data from the Shallow Water 2006 Experiment," J. Acoust. Soc. Am. 131, 1711-1721 (2012). https://doi.org/10.1121/1.3666009
  7. Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources, https://mgeo.kigam.re.kr/map/map.jsp?mode=marine_mean, 1989.
  8. D. C. Kim, G. Y. Kim, H. I. Yi, Y. K. Seo, G. S. Lee, J. H. Jung, and J. C. Kim, "Geoacoustic provinces of the South Sea shelf off Korea," Quaternary International 263, 139-147 (2012). https://doi.org/10.1016/j.quaint.2012.02.035