• 한국해양학회지
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• 제25권1호
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• pp.26-35
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• 1990

한반도 주변 4개 해혁(포항, 부산, 여수, 군산)의 해저 표층축적물에서 얻은 음향 자료로부터 음속과 음파감쇠를 구하여 물성과의 상관성을 검토하고, 기체함량을 추정 함으로써 음파의 기계적 원인을 분석하였다. 음속 및 음파감쇠의 범위는 각각 1470∼ 1616 m/sec 및 0.0565∼0.6604 dB/kHz-m로서 퇴적물의 유형에 밀접하게 관련된다. 음 파는 coarse silt에서 최대이며 표층퇴적물내 기체 함량의 추정값은 8 ppm 이하로서 퇴적물의 입자가 작을수록 증가한다. Find sand보다 입자가 큰 퇴적물에서는 마찰손실 이 절대적인 음파감쇠의 요인으로 작용하며, 점성손실은 무시할 수 있을 뿐만 아니라 퇴적물의 물성에 따라 변하지 않는다. Coarse silt에서 음파감쇠가 최대인 것은 마찰 손실 뿐만 아니라 silt 입자 차이에 존재하는 더 작은 입자들 간의 결합력이 동시에 작용하기 때문이며 fine 및 medium silt를 경계로 입자가 작아짐에 따라 입자간 결합 력이 주된 감쇠 요인으로 작용한다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1984년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.52-56
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• 1984

파동 이론에 의한 수중에서의 저주파 음파전달은 음향학적 경계 조건에 의해 결정되는 Normal Mode로 특징지어 진다. Normal Mode는 수층(Water Layer)뿐만 아니라 수직적으로 층상 구조인 해저 퇴적층(Subatrate)의 음향 특성을 포함하여 결정되는 파동 방정식의 해로서 이에 의해 수층 및 해저 퇴적층에서의 음압 분포와 감쇠를 계산할 수 있다. 본 논문은 저주파 음파 전달에 관한 Normal Mode 이론에 의하여 음원의 주파수와 해저 퇴적층에서의 음속 분포등에 따른 각 Mode의 음압 분포, 감쇠등에 관한 음향학적 해석으로 원거리까지 진행하는 수중 음파의 해저 퇴적층 투과 심도를 추출하였다.

• 플랜트 저널
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• 제18권2호
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• pp.41-45
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• 2022

머드 유동 압력파를 이용한 기존의 통신방식은 속도가 1-2 bps 수준으로서 통신에 소요되는 시간이 길어 실시간 제어가 불가능한 수준이다. 통신 속도를 10배 이상 향상시키기 위한 음파통신 방식은 상용화되기는 하였으나 가격이 비싸 이용이 제한적이고 응용 사례도 많지 않다. 본 연구는 해당 설비에 해당하는 시뮬레이터를 개발하여 실제 시험 결과와 유사하게 성능을 개발하였다. 드릴 파이프를 통한 음파 통신 모사를 위해 머드에 의한 마찰 감쇠를 모사할 수 있는 지배 방정식을 제안하고 수치해석 모델을 개발하였다. 감쇠 계수는 시추 현장에서의 음파 에너지 감쇠율과 비교하여 보정하였다. 개발된 수치해석 모델을 대상 QPSK 변조 방식의 통신 알고리즘을 적용하여 지상부에서 통신 에러율 0.04% 수준의 우수한 성능을 확인하였다. 이는 아직 노이즈가 혼입되지 않은 조건에서의 통신 성능이며 이를 적용하기 위해 현장 노이즈 데이터를 확보하여 혼입을 위한 실제 노이즈 신호를 재생하는 기술을 확립하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제13권2E호
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• pp.76-82
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• 1994

천해 해저 퇴적물의 특성은 수 미터 깊이에서도 변할 수 있다. 퇴적층에서의 음속 뿐만 아니라 감쇠계수도 퇴적물의 성분과 특성 자체에 의해서 결정되므로 감쇠계수는 퇴적층 깊이에 따라 가변적이라고 여기는 것이 합리적이다. 본 연구에서는 포물선 방정식 기법을 도입한 음향모델을 이용하여 퇴적층 종파 감쇠계수의 변화가 100-805 Hz 대역 음파의 전파에 미치는 영향을 고찰하였다. 대상 해역은 해저면이 사질로 구성되어 있고, 수심과 최적층의 깊이는 각각 40 m, 10m이다. 감쇠계수가 퇴적층 깊이에 따라 일정하게 또는 가변적으로 가정함에 따라 음파의 전파손실은 15 km 거리에서 10dB 까지 차이가 발생한다. 모델에 의하여 계산된 전파손실은 감쇠계수를 퇴적층 깊이에 따라 변하게 할 경우 실측된 전파손실과 잘 일치한다.

• 한국해양학회지
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• 제20권2호
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• pp.10-21
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• 1985

음원과 3개의 수진기를 사용하여 포항,부산,여수 및 군산연근해 수심 10~50m 의 표층퇴적물에서 음파전달속도(Sound velocity)와 감쇠계수(attenuation coefficient)를 구하였다. 연구지역에서의 층퇴적물에서 측정된 음파전달속도는 1,444 ~1,510m/sec, 감쇠계수는 0.82~3.70dB/m로 나타나고 있다. 퇴적물과의 관계는 입 도와 공치율이 감소함에 따라, 또한 밀도가 증가함에 따라 음파전달속도가 증가한 다. 음파전달속도와 퇴적물의 물성간에는 다음과 같은 관계식을 가진다. Vp=1512.28 406-9.16083(Mz)＋0.20795(Mz)$^{2}$, Vp=1876.15527-597.50397(d)＋210.48375(d)$^{2}$, Vp=1559.47217-2.09266(n)$^{2}$. 여기서 Vp는 음파전달속도, Mz는 퇴적물의 평균 입도, d는 밀도 그리고 n은 공치율이다. 그러나 감쇠계수와의 관계는 그 양상이 다 르게 나타난다. 입도와 밀도가 증가하거나 공치율이 감소함에 따라 감쇠계수는 커 졌다가 다시 작아지는 곡선관계를 보이는데 이를 2차회귀방정식으로 나타내면 다음 과 같다. a=1.85217＋0.67197(Mz)-0.09035 (Mz)$^{2}$, a=48.87859＋58.21721(d)-16.3.143(d)$^{2}$, a=2.06765＋0.07215(n)-0.00111(n)$^{2}$.여기서 a는 감쇠계수 Mz는 평균입도, d는 밀도, n은 공치율이다. 감쇠현상이 가장 심한 퇴적상은 실트질 砂~細砂로서 k값은 0.86dB/m/KHz이다.

• 한국음향학회지
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• 제33권1호
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• pp.1-9
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• 2014

하구와 연안은 육지와의 근접성으로 인해 강이나 하천 등에 의한 퇴적물 공급이 외해에 비해 활발하게 이루어지는 지역으로서 때로는 고농도의 부유퇴적물이 조성되기도 한다. 부유퇴적물은 외부 작용으로부터 쉽게 환경이 변하는 특성을 가지기 때문에 부유물층 탐지 및 연구를 위해 주로 음향 장비를 이용하지만 고농도 부유물 환경에서는 음파감쇠가 심하고, 이로 인해 음파의 이동 거리가 크게 감소한다. 따라서 부유물 환경에 대한 연구를 하기 위해서는 부유물 환경 특성과 주파수 변화에 따른 감쇠계수 특성을 파악하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 간이수조 내에서 고령토 가루를 이용하여 다양한 농도의 부유물을 조성한 후, 초음파 대역 (3.5, 5, 7.5 MHz)에 대한 감쇠계수를 측정하였으며, 감쇠계수 모델과 비교하였다. 감쇠계수 모델의 입력인자인 부유물의 평균입자 크기를 다양하게 변화시키며 실측값과 비교한 결과 평균 입자크기 (D50)을 기준으로 약 ${\pm}20%$ 범위 내에서 비교적 일치하였다. 이러한 오차 발생 원인은 부유물은 다양한 크기의 입자들로 구성되어 있으며, 음파 감쇠는 특정주파수에 우세한 영향을 미치는 크기의 입자분포에 영향을 받기 때문으로 판단된다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제21권11호
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• pp.1013-1019
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• 2011

Sound attenuation of periodically arranged cylindrical rods is studied numerically and experimentally. Cross section of the cylinder is circular and arrays are in a square lattice. Cylinders are made of steel, and consist of five groups with different diameters from 27.2 mm to 48 mm. Each group has 5 rows, while number of cylinders in a row varies from 17 to 31. The area filling fraction is about 60~61 %, which leads to the stop bandgap(2.9 kHz ~ 8.4 kHz). Sound attenuation is computed using two-dimensional BEM, and measurement is done by using a speaker and microphones in a semi-anechoic room. Comparison of the results by BEM and experiment shows that attenuation spectra are qualitatively in agreement, although experiment gives higher attenuations than BEM. After results by BEM are scaled up in accordance with cylinder diameter, it is observed that attenuation curves are in good agreement, which confirms that analysis by BEM is done correctly. It is also found that the measured bandgaps are shifted toward lower frequency by 0.5 kHz ~ 1.2 kHz, when compared to the predictions obtained from infinitely repeated two-dimensional cylinder arrays.

• 한국석유지질학회지
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• 제12권1호
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• pp.14-19
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• 2006

광파 (또는 전자파)는 물에서 전달에너지의 감쇠 (attenuation)가 너무 심하여 수층을 투과하는데 한계가 있지만 음파의 경우는 매우 좋은 전달매체로 작용한다. 따라서 수중 또는 해저탐사에 사용되는 대부분의 탐사장비와 기술들은 음파를 이용하는 방법을 채택하고 있다. 일반적으로 파동의 특성은 주파수에 있다. 음원 (sound source)이 저주파일수록 투과력 (penetration)은 높아지지만 해상력 (resolution)은 낮아진다. 고주파의 경우는 그 반대이다. 즉 저주파는 바다 깊은 (또는 먼) 곳까지의 정보를 알 수 있지만 해상력은 낮다. 그러나 고주파는 깊이 (또는 멀리)까지는 도달할 수 없지만 얕은 (또는 가까운)곳의 정보는 저주파보다 훨씬 상세한 정보를 제공한다. 해저자원조사에 적용되는 음파탐사방법은 여러 가지가 있으나, 본 논의에서는 해저지형을 조사하는 음향측심, 지층구조와 퇴적층의 형태를 조사하는 지층탐사, 그리고 해저면을 평면적 영상으로 표현하는 측면주사음향탐사, 이 세 가지를 중심으로 해저탐사에 적용되는 음파특성을 논의하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제18권3호
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• pp.216-222
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• 2015

기존의 자동음파전달속도 측정시스템을 이용하여 해양퇴적물의 음향특성을 측정하는 경우 최초도달신호시간의 결정에 발생하는 오류와 측정 절차의 번거로움 등의 몇 가지 문제점들이 존재한다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 PXI모듈을 이용한 LabVIEW기반의 측정 시스템을 개발하였다. 새로운 측정시스템을 검증하기 위해 동일한 시료와 실험환경에서 기존 시스템과 병행하여 측정하였다. 그 결과 1~2%의 음파전달속도 측정오차를 보였으며 음파감쇠 역시 기존 시스템과 유사한 결과 값을 도출하였다. 새로이 개발된 PXI(PCI eXtentions for Instrumentation)를 이용한 LabVIEW 기반 음향특성 측정시스템은 퇴적물의 음향특성을 보다 신속하고 효율적으로 측정할 수 있고 측정 자료뿐만 아니라 분석된 신호의 원시자료에 대해서도 지속적인 데이터베이스를 구축할 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2001년도 춘계종합학술대회
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• pp.363-368
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• 2001

수중에서는 광파 및 전자파의 급격한 감쇠 특성으로 인하여 원거리 수중 통신을 위해서 음파를 주로 사용한다 그러나 음파의 전파 특성은 시공간상으로 변화하는 해수의 온도, 압력, 염분 등에 따라 큰 영향을 받기 때문에 신호의 왜곡 현상이 발생하며 보다 정확한 정보 전달을 위해서는 신호 왜곡에 대한 현상을 반드시 파악하여야 한다. 본 논문에서는 실해역에서의 적용에 앞서 기본적인 해석으로서, 무향 수조 내에서의 가청주파수 영역 및 통신에 주로 사용되는 초음파 영역에서의 전과 특성을, 특히 신호 왜곡에 가장 큰 영향을 미치는 표면 반사에 대한 특성을 시간영역과 주파수 영역에서 분석 비교를 수행하였다.