• 제목/요약/키워드: 음파 전달

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퇴적물속도측정기를 이용한 대한해협 사질퇴적물의 음향특성 (Acoustic Property of Sandy Sediment in the Korea Strait Using Sediment Sound Velocimeter)

  • 서영교;김대철
    • 한국음향학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.77-85
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    • 2000
  • 사질퇴적물의 함량이 높은 대한해협 퇴적물에 대해 새로운 음파전달속도 측정 장비(sediment sound velocimeter)를 이용 음파전달속도와 물리적 성질을 측정하여, 연구지역의 지음향 및 물리적 특성을 제시하였다. 연구지역 퇴적물의 물성 및 음파전달속도 변화는 조직의 변화에 의해 크게 좌우되는 것으로 나타났다. 연구결과 음향 및 물성 값을 바탕으로 연구지역을 3개 지역(provinces; mid-shelf, shelf margin and trough)으로 구분할 수 있었으며, 이러한 결과는 탄성파 단면 분석을 통해 시스템 트랙과 퇴적계로 지역구분한 기존의 결과[14]와 잘 일치한다. 연구를 통해 새롭게 제시된 3개 지역의 지음향모델은 Briggs and Fischer[5]가 제시한 기존의 대한해협 지 음향모델의 수정모델로 제시한다.

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동해 천해환경에서 측정된 중주파수 전달손실 측정: Rayleigh 및 HFBL 모델과의 비교 (Measurements of mid-frequency transmission loss in shallow waters off the East Sea: Comparison with Rayleigh reflection model and high-frequency bottom loss model)

  • 이대혁;오래근;최지웅;김성일;권혁종
    • 한국음향학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.297-303
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    • 2021
  • 천해 환경에서 음파가 장거리 전파되는 경우, 해저면의 비균질성으로 인해 일반적으로 사용하는 Rayleigh reflection 모델을 적용한 음파전달 모의 결과보다 더 큰 전달손실을 보이는 것으로 알려지고 있다. 이에 따라 미 해군은 경험식 기반의 해저면 반사손실(High-Frequency Bottom Loss, HFBL) 모델을 적용하여 음파 전달을 예측하고 있다. 본 연구에서는 여름철 동해 천해환경에서 중주파수(2.3 kHz, 3 kHz)를 이용한 해상실험 전달손실 측정 및 분석이 수행되었다. BELLHOP 모델을 통해 고유음선을 추적한 결과, 임계각보다 낮은 수평입사각에 대해서만 음파가 수 km 이상 장거리 전파되었으며, Rayleigh reflection 모델 기반의 전달손실 예측값과 실측 전달 손실 값과의 차이는 전달거리가 증가함에 따라 점차 증가하는 경향을 보였다. 큰 수평입사각 영역에서 Rayleigh reflection 모델과 HFBL 모델을 비교하여 HFBL의 입력값인 해저면 province 값을 추정한 후, 이를 적용한 전달 손실을 모의하여 실측 전달 손실 값과 비교하였다. 그 결과 BELLHOP 모델의 반사 손실 모델로 경험식 기반의 HFBL을 적용하여 전달 손실을 모의했을 때, 실측 전달 손실과 일치하는 것을 확인할 수 있었다.

해양에서 근거리효과를 이용한 수동 위치추정 오차분석 (Error Analysis of the Passive Localization Using Near-field Effect in the Sea)

  • 박정수;최진혁
    • 한국음향학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.75-81
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    • 2001
  • 본 논문에서는 근거리 효과를 이용하여 음원의 위치를 추정하는 탐지 기법을 해양환경에 적용할 경우에 발생할 수 있는 위치추정 오차에 관하여 분석하였다. 삼각 (triangulation) 알고리듬과 파면곡률 (wavefront curvature) 알고리듬 등을 이용하는 근거리 탐지 기법은 음파가 2차원 평면 (방위, 거리)에서 전달된다고 가정한다. 그러나 해양환경은 2차원 평면이 아닌 3차원 공간 (방위, 거리, 수심)이므로 음파전달에 따른 오차가 발생할 수 있다. 3차원 공간을 가정한 경우에도 해양에서의 다중경로 음파전달을 고려하지 않았다면 역시 오차가 발생하게 될것이다. 근거리 탐지 기법의 위치추정 오차를 분석하기 위하여 다중경로 음파전달모델과 파면곡률을 이용한 초점 빔형성 (focused beamforming)기법을 이용하여 시뮬레이션하였다. 분석결과 수중음속구조, 해저면 수심, 해저면 경사와 음원의 거리 등에 따라 위치추정 오차가 달라짐을 볼 수 있었다.

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천해에서의 내부파에 의한 잔향음 특성 (Characteristics of Reverberation due to Internal Wave in Shallow Water)

  • 박종민
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 2호
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    • pp.147-150
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    • 1998
  • 천해에서의 음파전달은 심해와 비교하여 복잡하고 경계면의 영향을 많이 받으며 서해에서 하계의 평균 수온자료로 잔향음을 계산한 결과 해저면 잔향음(reverberation)이 가장 우세한 것으로 나타났다. 특히 서해에서는 하계에 내부파에 의한 강한 수온약층의 생성이 관측되었으며, 이런 현상은 음파전달에 많은 영향을 줄 것으로 예측된다. 내부파를 조석에 의한 장주기와 단주기로 구분하여 적용한 결과 고주파 음원을 사용할 경우 장주기 내부파에 의한 수온약층의 수식변동에 따른 잔향음은 최대 13dB까지 차이가 났으며 단주기 내부파의 경우 수온약층의 하강한 경우 수온약층이 상승한 경우보다 근거리에서 전달손실 변화가 작았다.

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무향 수조 내에서의 음파 전파 특성 연구 (Wave Propagations in the Underwater Anechoic Basin in KRISO)

  • 김시문;최영철;박종원;임용곤
    • 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.

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동해 내부파의 물리적 특성과 음파전달에의 영향 (Physical characteristics of internal waves and its influence on acoustic propagation in the East Sea)

  • 한봉완;남성현;윤재열;김구;김성일;김영규
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2004년도 추계학술발표대회논문집 제23권 2호
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    • pp.421-424
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    • 2004
  • 한국 동해시 연안역에서 2001년 6월, 2003년 5월 및 2004년 5월 해상실험 및 실시간 모니터링 부이 시스템을 통해 수집된 해양관측(수온, 유속)자료와 SAR (Synthetic Aperture Radar)위성영상을 분석한 내부파의 물리적 특성을 정리하였다. 이를 토대로 음파전달 모델(RAM)을 통해 내부파에 의한 음파전달 영향을 파악하고, 음도파관 불변 이른(Waveguide invariant theory)을 적용하여 내부파에 의한 해양 변동성을 음향학적으로 정량화 하였다.

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미고결 해저퇴적물의 음파전달속도 자동측정시스템 개발 (A Development of Automatic Measuring System for Acoustic Wave Velocity for the Unconsolidate Marine Sediment)

  • 하인철;서영교;윤영석;하덕호;김대철
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 1999년도 춘계종합학술대회
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    • pp.29-32
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    • 1999
  • 해양퇴적물의 음파전달속도는 퇴적물의 주요한 물성중의 하나로 Mercury Delay 방법을 사용하여 측정해 왔다. 하지만 이 방법은 사람의 육안으로 측정하기 때문에 측정자에 따라 측정값이 달라질 수 있는 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 컴퓨터를 이용하여 측정자에 상관없이 거의 동일한 측정 결과를 얻어 낼 수 있는 퇴적물 음파전달속도 자동측정시스템과 소프트웨어를 개발하였다. 또한 그 측정결과를 Data Base화하고 실제 Mercury Delay 방법을 이용한 방법과 비교 분석하여 그 타당성을 확인하였다.

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중공형 멘드릴을 이용한 광섬유 하이드로폰의 최적 구조 설계 Part I. Forming 층이 음파 전달 및 감도에 미치는 영향 (Structural optimizations of the optical fiber hydrophones with the hollow mandrel: Part I. Effects of the foraming layer on the wave propagation and the sensitivity)

  • 임종인;노용래
    • 한국음향학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.23-29
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    • 1998
  • 본 논문은 foraming층이 음파의 전달 특성에 미치는 영향 및 멘드릴형 광섬유 하이 드로폰의 광음향 감도 특성에 미치는 영향을 분석한 것이다. 유한 요소법을 이용하여 foaming층의 내부 구조에 따른 음파의 전달 특성을 분석하였고, AL(Aluminium)/foaming 및 Nylon/foaming 멘드릴(mandrel) 각각에 대하여 foaming층의 재질 및 두께 변화에 따른 광음향감도 변화를 분석하였다. 그 결과, foaming층 내의 구조변화의 영향을 무시할 수 있 었다. 또한 AL al cNylon층상 복합체인 멘드릴에서 foaming층의 탄성율이 낮을수록, 두께 가 증가할수록 공음향 감도는 증가하였다. 그러므로 1GPa 이하의 탄성율을 지닌 두꺼운 Foaming층을 사용하여 층상 복합체 멘드릴을 구성하는 것이 광음향 감도의 향상을 위하여 효율적이다.

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약물 이송기능을 갖는 복합구조 초음파 변환기 어셈블리 개발에 관한 연구 (A Study on Development of Composite Ultrasonic Transducer Assembly with Drug Transfer Function)

  • 노시철;김주영;유병철;정봉재
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.353-359
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    • 2017
  • 대표적인 저강도 초음파 자극 기술인 음파영동은 초음파의 물리적 진동과 온열 효과를 이용하여 약물을 인체 표피 내부로 전달시키는 기법이다. 음파영동법은 치료 약물 전달의 효율을 높일 수 있으며, 인슐린이나 지질 등 분자 크기가 비교적 큰 약물의 전달에도 효과적이라는 장점을 갖는다. 본 연구에서는 효율적인 음파영동 치료를 위하여 대면적 단일 진동소자와 치료 부위에 약물 이송 기능을 갖는 복합 구조 초음파 변환기 어셈블리를 제안하였다. 또한, 치료 부위의 온도를 상승 및 유지시킬 수 있는 변환기 어셈블리 구조를 제안하고 유효성을 평가하였다. 본 연구에서 제안된 변환기 어셈블리는 지속적으로 정량의 약물을 제공하고, 가온을 통하여 약물 전달을 보조함으로써 초음파를 이용한 음파영동 시술의 효율을 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다.

표층 해상의 기포가 음파전달에 미치는 영향 (The Effects of Ocean Surface Bubbles on Sound Wave Transmission)

  • 임병욱;심태보;김영규;박정수
    • 한국음향학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.187-197
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    • 2009
  • 해양에서는 파도, 빗방울 등 해수면에 일어나는 많은 물과 물의 충돌, 해양에서 운행되는 선박, 여러 해양 생물들의 생명활동 그리고 여러 발생 원들에 의해 많은 기포들이 생성될 수 있다. 이렇게 생성된 기포들은 해양에서 사용되는 음파의 세기와 음속에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 2007년 9월 19일 04:00 부터 17:00 까지 남해 남형제도 해역에서 Acoustic Bubble Spectrometer (ABS)와 CTD를 사용하여 해양 기포생성과 생성기포가 음파에 미치는 영향을 관측하였다. 관측자료를 통하여 풍속과 기포생성의 연관성, 기포의 반경에 따른 기포량, 주파수별 음속비를 분석하였다. 최종적으로 분석자료를 통해 기포가 음파전달에 미치는 영향을 모의하였다.