• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 1호
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• pp.232-235
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• 1999

실제 해양에서 동일 수심과 거리에서 둘 이상의 음선이 교차하여 형성되는 Caustic에서는 고전적인 (classical) 음선모델(ray model)에서 나타나는 무한대의 음압이 아니라 주변지역과 비교하여 다소 높은 정도의 음압을 나타낸다. 하지만 caustic이라 할 지라도 음선들이 도달하는 도달시간차(travel time difference)와 펄스길이(pulse length)의 변화에 따라 음압상승현상의 폭이 달라지며 때로는 음압이 상승이 나타나지 않는 경우도 있다. 본 연구에서는 음선모델을 이용하여 caustic위치를 추정하고 펄스길이를 변화시키면서 신호모의를 실시하였다. 모의결과 caustic은 수렴대(convergence zone) 및 도파관(duct)등 음선이 모이는 곳에 집중되어 나타났고 펄스길이의 면화에 따라 음압이 다르게 나타났다.

• 한국음향학회지
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• 제33권3호
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• pp.163-173
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• 2014

소나 시뮬레이터에 적용되는 음파 전달 알고리즘은 빠른 계산 성능이 요구되며, 한국 해양 환경의 특성을 고려하여 거리와 깊이 방향의 환경 의존성을 구현할 수 있어야 한다. 이러한 요구사항을 충족하는 음파 전달 알고리즘은 음선 모델이며, 본 논문에서는 거리 종속 해양환경의 음선 알고리즘을 개발하였다. 본 알고리즘에서는 사각 격자법과 층법으로 음선을 추적하여 음속 구조의 깊이 방향 의존성을 고려하였으며, 거리 방향은 split-step 개념을 적용하여 음속구조의 거리 방향 의존성을 구현하였다. 고유음선은 음선 묶음의 보간법을 통해 계산되었으며, 가우시안 보간 함수가 적용되었다. 소나의 시계열 수신 신호는 음원 신호와 고유 음선 주파수 해의 푸리에 변환을 이용하여 모의되었다. 최종적으로 제안된 음파 알고리즘을 검증하기 위해 Pekeris 도파관, 쐐기, 심해의 환경에서 전달손실 결과를 BELLHOP, SNUPE, KRAKEN, OASES 등 검증된 모델의 결과와 비교하였으며, 결과적으로 만족스런 결론을 얻을 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제34권6호
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• pp.470-478
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• 2015

음선 모델링에서 다층 해저 바닥을 고려하는 경험적 방법 중 하나는 단일층 가정으로써, 다층 구조에 대한 평면파 반사계수를 사용하는 것이다. 본 연구자는 이층 해저 바닥에 대해 단일 층 가정의 유효성을 조사하고, 음속비, 송수신 거리 당 층 두께, 1차 반사파의 스침각의 함수로 표현되는 간단한 부등식 조건을 얻었다. 부등식 조건으로부터, 단일 층 가정이 실제 해양 환경의 중주파수 음선 모델링에 적용될 수 있음을 보였다. 마지막으로 한국 동해와 유사한 해양환경에 대해 수치실험을 수행하였다. 다층 해저 바닥에 대한 평면파 반사계수를 적용한 기하학적 빔 모델을 이용하여 비상관 전달손실을 계산하고, 서울대학교에서 개발한 포물선 방정식 패키지인 SNUPE 2.0의 결과와 비교하였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2000년도 하계학술발표대회 논문집 제19권 1호
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• pp.245-248
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• 2000

해양음향 토모그래피 수행을 위해 필수적인 Forward 모의 알고리즘을 연구를 통해 Forward 문제에서의 선결문제(음파 전달경로의 안정성, 식별능력 및 분해능)를 고잘하였다. 이를 위해 동해의 기존 관측 자료를 이용하여 평균해양에 대한 음속구조 및 EOF 분석을 수행, 재현된 음속구조를 이용, 음선 모델에 의한 고유음선 정보를 파악하여 고유음선의 도달경로 및 도달시간의 비교를 시도하였다.

• 한국음향학회지
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• 제21권8호
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• pp.671-678
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• 2002

천해에서 적용 가능한 고주파 단상태 잔향음 모델 (HYREV: HanYang Univ. REVerberation model)을 개발하였다. 천해의 잔향음은 해수면, 해저면의 산란특성에 의해 영향을 크게 받기 때문에 경계면 산란의 정확한 산출이 가능한 잔향음 모델 개발이 필요하다. 본 모델에서는 고유음선 (eigenray) 계산을 통하여 음원과 산란체까지의 도달시간과 전달손실을 계산하였으며 경계면 산란 예측은 복합 거칠기 (composite roughness) 모델을 이용하였다. 모델의 검증을 위하여 GSM (generic sonar model) 잔향음 모의 신호 및 실측 잔향음 신호와 비교하였으며 비교 결과 GSM보다 HYREV 모델이 천해 잔향음 예측에 적합함을 확인할 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제21권8호
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• pp.679-685
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• 2002

천해에서의 저주파 단상태 잔향음 모델 (L-HYREV: Low-frequency Hanyang univ. Reverberation model)을 개발하였다. 음선이론 (ray-theory)에 기초한 전파모델은 해저 내로 투과되는 음파에 대한 효과를 적절하게 고려할 수 없으므로, 해저 내 상호작용을 계산할 수 있는 전파모델이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 RAM(Range dependent Acoustic Model)을 이용해서 전달손실을 계산 후, 다중경로 확장모델 (multi-path expansion model)을 이용해서 산출한 전달손실을 보정하였다. 모델의 검증을 위하여 GSM (generic sonar model) 잔향음 모의 신호 및 실측 잔향음 신호와 비교하였으며, 비교 결과 GSM보다 L-HYREV 모델이 저주파 잔향음 예측에 적합함을 확인할 수 있다.

• 한국음향학회지
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• 제35권5호
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• pp.340-348
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• 2016

해수면 생성 배경소음에 대한 코히런스함수를 계산하기 위한 음선 기반 모델은 거리와 방위각에 대한 이중적분의 형태를 띤다. 이를 수치적으로 계산하기 위한 이론적인 고려사항은 본 저자들의 과거의 연구에서 부분적으로 설명되었으나, 해양 환경에서의 수치 해석은 수행된 적이 없다. 본 연구에서는 천해와 심해 환경에서 수치실험을 수행하였고, 이를 통해 코히런스함수는 해저 퇴적층음속에 의존하며, 심해보다는 천해에서 해저 퇴적층음속에 민감하다는 것을 보였다. 비슷한 경향이 수신기 쌍의 자세가 변하는 경우에도 관찰된다. 추가적으로 소음수신각에 대한 소음인텐서티를 표현하기 위한 후처리 기술이 제안되었다. 이 기술은 Harrison의 준해석적 모델과 비교할 때, 출력 자료의 형식에 대한 음선 기반 모델의 단점을 보완할 수 있을 것이다.

• 한국음향학회지
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• 제28권8호
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• pp.740-754
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• 2009

실제 해양에서 음파는 해수면/해저면의 거친 경계면이나 기포층/어군과 같이 불규칙적으로 분포된 체적에 의해 산란 되며, 잔향음 신호는 이러한 산란 신호의 합으로 형성된다. 실측된 잔향음 신호를 정확하게 모의하기 위해서는 각 산란 메커니즘에 적합한 산란 모델을 음파 전달 손실 모델과 결합시켜야 한다. 본 논문에서는 기존의 산란 모델과 결합이 용이한 음선 이론을 기반으로 잔향음 모델을 개발하였다. 개발된 잔향음 모델은 (1) 해수면에 대한 산란 신호로 실험 기반의 Chapman-Harris 식과 이론 기반의 APL-UW/SSA 모델, (2) 해저면에 대해서는 실험 기반의 Lambert 법칙과 이론 기반의 APL-UW/SSA 모델을 선택적으로 사용하도록 한다. 개발된 잔향음 모델의 타당성을 검증하기 위해서 정상 모드법 기반으로 개발된 Ellis 모델 결과와 2006 잔향음 공동웍크�乍【� 발표된 여러 잔향음 모델 결과와 비교하였다. 모델간의 비교를 통해 검증된 잔향음 모델을 이용하여 한국 근해의 중주파수 대역 잔향음 신호를 모의하고, 이를 실측 데이터와 시간 영역에서 직접 비교하였다. 이러한 비교를 통해 각 해역의 해양 환경의 특성에 따라 상호 다른 잔향음 신호 경향을 고찰 할 수 있으며, 나아가 각 해역 특성을 반영하는 산란 강도 함수를 본 잔향음 모델을 통해 선정할 수 있다.

• 한국음향학회지
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• 제25권8호
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• pp.389-394
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• 2006

중주파수 양상태 잔향음 준위는 음선이론을 사용하여 산출되었다. 제안된 알고리즘은 음파전달 경로 내 전방/후방 산란의 상호작용을 가정한다. 해양환경 (지형. 해저면 산란, 해수면 산란 등)은 거리 독립 해양환경으로 가정되었고 중주 파수 산란 모델이 사용되었다. 해상실험 자료를 사용한 알고리즘 검증 결과 양상태 잔향음 모델 알고리즘이 관측 해역의 양상태 잔향음 특성을 잘 반영하고 있음을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제12권6호
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• pp.45-52
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• 1993

1986년 미국 음향학회 수중음향학술분과 특별회기중에 제안된 표준쐐기형 매질내의 음장을 계산하기 위하여 영상모델이 사용되었다. 음장의 계산 결과는 왕복결합모드무델과 음선모델에 의한 계산 결과들과 비교되었다. 영상모델은 그 특성에 의한 제한점을 갖고 있으나, 표준 쐐기형 매질의 음장 계산에 사용될 수 있고, 기존의 수치모델과는 달리 개인용 컴퓨터로써 쐐기형 매질의 음장 계산이 가능하기 때문에 음파 전파 현상분석 등의 연구에 유용하게 사용될 수 있다.