• 제목/요약/키워드: Bottom scattering

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퇴적층 구성 매질 및 표면 형태에 따른 후방산란 강도 측정 (Measurements of Backscattering Strength from Various Shapes of Sediment Surfaces and Layers)

  • 김형수;최지웅;나정열;석동우
    • 한국음향학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.78-87
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    • 2003
  • 고주파 (126-㎑) 음향 신호를 이용하여 퇴적층의 구성 매질 및 표면 형태에 따른 산란 신호 변화를 측정하였다. 퇴적층은 구성 매질에 따라 사니질 (sandy mud), 사질 (sand), 자갈 (gravel)의 세가지 경우와 이를 혼합한 경우로 하였으며, 표층 연흔 (ripple) 형태에 따라 연흔과 음파 진행방향이 직각을 이루는 경우 및 평행한 경우를 모의하였다. 평면입사각 변화 및 연흔 구성 형태에 따른 후방산란 강도는 평면입사각에 비례하여 증가하였으며, 연흔 형성 방향과 음파 진행 방향이 이루는 각이 작을수록 삼차원적인 측방산란이 강하게 나타났다. 연흔과 음파가 이루는 각이 증가할수록 후방산란은 증가하였으며, 지음향적 요소 외에도 연흔 형성과 방향에 음파 산란이 강하게 의존함을 알 수 있었다.

해저설치형 음향도플러유향유속계를 이용한 음향산란층의 연직이동속도 측정 (Measurement of vertical migration speed of Sound Scattering Layer using an bottom mooring type Acoustic Doppler Current Profiler)

  • 조현정;이경훈
    • 수산해양기술연구
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    • 제46권4호
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    • pp.449-457
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    • 2010
  • This study shows that the vertical migration speed of sound scattering layers (SSLs), which is distributed in near Funka Bay, were measured by 3D velocity components acquired from a bottom moorng ADCP. While the bottom mooring type has a problem to measure the velocity vectors of sound scattering layer distributed near to surface, both the continuous vertical migration patterns and variability of backscatterers were routinely investigated as well. In addition, the velocity vectors were compared with the vertical migration velocity estimated from echograms of Mean Volume Backscattering Strength, and estimated to produce observational bias due to SSLs which is composed of backscatterers such as euphausiids, nekton, and fishes have swimming ability.

동중국해에 있어서 어족생물의 일주기적 여영행동특성에 관한 연구 II - 연직이동속도 및 산란강도의 변동 - (Hydroacoustic Observations on the Diel Distribution and Activity Patterns of Fishes in the East China Sea II - Vertical Speed of Migration and Variation in Scattering Strength -)

  • 이대재
    • 수산해양기술연구
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    • 제30권4호
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    • pp.251-262
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    • 1994
  • The speed of vertical migration and the volume backscattering strength of the scattering layers during the evening and morning transitions between day and night were measured in November 1990-1992 in thermally stratified waters of the East China Sea. Acoustical measurements were carried out using a scientific echo-sounder operating at t재 frequencies of 25 and 100kHz, and using an echo-integration system connected with a micro-computer. Biological sampling was accomplished by bottom trawling to identify fish species recorded on the echo sounder, and the species and length compositions were determined. The values of scattering strength were allocated to group of fishes according to the fish traces on the echo recording paper and the species composition of trawl catches. The vertical velocities of migration derived from the changes in the depths and the values of peak scattering strength of the dense layer vertically migrating toward the bottom or toward the surface. The trawl data suggest that snailfish and fishing frog were the most abundant fishes in all research stations. As sunrise approached, the fish formed a strong concentration just above the thermocline. The the highest values of scattering strength in the entire water column appeared in the depth strata above the thermocline just before the begining of downward migration. As soon as the fish began to migrate downwards across the thermocline, the values of the scattering strength in the depth strata above the thermocline rapidly decreased, while the values for the scattering layer moving slowly toward the bottom gradually increased. During the 1992 surveys, the speed of the vertical migration was estimated to be 0.38m/min in the upward migration and 0.32m/min in the downward migration, respectively. That is the rate of vertical migration was slightly higher at dusk than at dawn. Similar migration patterns were observed on different stations and under different weather conditions during the surveys in 1990.

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High-Frequency Bistatic Scattering from a Corrugated Sediment Surface

  • Cho, Hong-Sang;La, Hyoung-Sul;Yoon, Kwan-Seob;Na, Jung-Yul;Kim, Bong-Chae
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제25권2E호
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    • pp.60-68
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    • 2006
  • High-frequency bistatic scattering measurements from a corrugated surface were made in an acoustic water tank. First the azimuthal scattering pattern was measured from an artificially corrugated surface which has varying impedance. The corrugated surface was installed both transverse to the direction of incident wave and longitudinal to the direction of incident wave. The angle between the corrugated surface and the direction of the incident wave was about $45^{\circ}$. Second, the scattering strengths were measured from the flat sediment and the corrugated sediment. A critical angle of about $37^{\circ}$ was calculated in the acoustic water tank. The measurements were made at three fixed grazing angles: $33^{\circ}$ (lower than critical angle), $37^{\circ}$ (critical angle), and $41^{\circ}$ (higher than critical angle). The scattering angle and the grazing angle are equal in each measurement. Frequencies were from 50 kHz to 100 kHz with an increment of 1 kHz. The corrugated sediment was made transverse to the direction of the incident wave. The first measurement indicates that the scattering patterns depend on the relations between the corrugated surface and the direction of the incident wave. In the second measurement, the data measured from the flat sediment were compared to the APL-UW model and to the NRL model. The NRL model's output shows more favorable comparisons than the APL-UW model. In case of the corrugated sediment, the model and the measured data are different because the models used an isotropic wave spectrum of sediment roughness in the scattering calculations. The isotropic wave spectrum consists of $w_2$ and ${\gamma}_2$. These constants derived from sediment names or bulk size. The model which used the constants didn't consider the effect of a corrugated surface. In order to consider a corrugated surface, the constants were varied in the APL-UW model.

2.5 MeV 이하 단색 중성자 표준장에 대한 중성자 실험실내의 산란 중성자 분포 전산모사 (MCNPX Simulation of Scattered Neutron Distribution in Experimental Room for the Neutron Reference Field of Monoenergetic Neutron below 2.5 MeV)

  • 박중헌;김기동
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제36권2호
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    • pp.59-63
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    • 2011
  • 가속기 기반 중성자 표준장은 검출기 및 도시메터 교정, 핵자료 생산, 동위원소 생산등 에 필수적으로 필요한 기반 장비이다. 가속기 기반 중성자 표준장 실험실을 설계하는데 있어서 원하는 에너지의 직접적인 중성자 이외에 산란되어서 입사하는 산란 중성자를 줄이는 것은 매우 중요하다. 따라서 그러한 조건을 얻어내기 위하여 다양한 조건을 가정하여 MCNPX 모사계산을 수행하였다. 우선은 기존의 실험실 조건에서 양성자 운동방향인 0도 방향에 있는 중성자 Flux 측정용 공기로 이루어진 가상의 Chamber에 직접 입사하는 중성자 flux와 벽이나 바닥에 충돌을 한 후에 입사하는 간접적인 산란 중성자 flux를 각각 계산하였다. 그 결과 충돌 한 후에 0도 방향의 Chamber에 입사하는 산란 중성자 flux 중에 바닥에 충돌을 한 후 0도 방향의 Chamber로 입사하는 산란 중성자 flux가 가장 많다는 것을 알 수 있었다. 따라서 바닥의 콘크리트만을 없앴을 때와 콘크리트를 제거하고 땅을 1m 정도 파내려갔을 때를 가정하여 재계산을 하였고 그 결과 콘크리트를 없애고 땅을 1m 정도 파면 바닥에 충돌하고 Chamber로 들어오는 산란 중성자 flux가 다른 곳에 충돌하고 들어오는 것보다 낮아지는 정도까지 줄어드는 것을 알 수 있었다.

동지나해의 초음파 산란층에 관한 연구 ( 2 ) -체적산란강도의 연직분포- (Acoustic Scattering Layers in the East China Sea ( 2 ) -Vertical Distribution of Volume Scattering Strength-)

  • 이대재
    • 수산해양기술연구
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    • 제26권1호
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    • pp.20-25
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    • 1990
  • 동지나해의 초음파산란층에 관한 기초적 연구로서 어군탐지기에 의해 탐지한 어군의 체적산란강도의 연직분포와 수온의 연직분포를 상호 비교\ulcorner검토하고, 또 트로올조업에 의한 어획시험을 행한 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 조사해역에서 표층에 가장 인접하여 형성된 수온약층의 수심구간은 8m~12m였고, 이 수온약층의 상\ulcorner하한에 대한 수온차는 8.6$^{\circ}C$였다. (2) 수온약층이 형성된 해역에 있어서 야간의 경우, 어군분포는 수온약층 상부의 혼합층에서 군집도가 가장 높았으나, 주간의 경우에는 수온약층에 관계없이 해저부근에서 어군의 군집도가 매우 높았다. (3) 본 조사에서 탐지한 어군의 각 수심층에 대한 평균체적산란강도의 최대치는 -49.3 dB~-48.0 dB 범위였다. (4) 주간에 해저부근에서 탐지한 어군의 평균체적산란강도의 최대치는 -48.6 dB로서, 이때 저층 트로올에 의해 어획된 어획물은 주로 게(Ovalipes punctatus)와 오징어(Photololigo edulis f. budo)였고, 이밖에도 약간의 쥐치(Thamnaconus modestus), 칼치(Trichiurus lepturus), 새우(Metanephrops thomsoni) 등이 어획되었다.

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천해 체적 산란강도의 수직분포 변동성 (Variability of Vertical Distribution of Volume Scattering Observed in the Shallow Water)

  • 박경주;김은혜;강돈혁;나정열
    • 한국음향학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.69-77
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    • 2003
  • 연안역의 천해 해저면에 설치된 ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler, 300㎑, 1200 ㎑)를 이용, 천해에서 체적 산란강도 (volume scattering strength, Sv)의 수직분포에 대한 시변동성을 알아보았다. 수심 85m와 113m에서 ADCP로 측정한 후방 산란강도의 일주기 변동성은 동물플랑크톤 (zooplankton)으로 추측되는 산란체의 일주기 수직이동 (daily vertical migration)에 기인된 것으로 추정되었다. 그러나 수심 20m의 천해에서 관측된 산란강도의 시변동성은 경험적 직교함수 (Empirical Orthogonal Function, EOF) 분석 결과, 해저면 부근의 변화가 천해 체적 산란강도의 변동성에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다.

천해에서 이동음원으로 측정한 해저면 후방산란의 통계적 특성 (Statistical Characteristics of Bottom Backscattering by a Moving Source at a Shallow Water Site)

  • 박정수;정문섭;장덕홍;최재영;심태보
    • 한국음향학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.18-23
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    • 1996
  • 산란강도의 변동에 따른 통계적 특성은 능동소나의 성능에 영향을 미칠 뿐만 아니라, 주요 산란과정을 이해하는 측면에서 매우 중요하다. 본 논문에서는 천해에서 측정한 해저면 후방산란 신호의 통계적 특성 분석에 대한 내용을 기술하였다. 천천히 움직이는 30kHz의 실험용 소나로 해저면에 대한 자료를 수집하였다. 신호의 진폭변화에 대한 시${\cdot}$공간 상관함수를 계산하였다. 또한, 넓은 빔과 좁은 빔 신호의 포락선에대한 분포함수와 오경보 확률을 계산하고, 이론 모델과 비교를 시도하였다. 분석 결과에서 이동음원에 의한 해저면 후방산란 변동의 통계적 특성은 고정된 음원의 경우와 다른 특징을 나타냈다.

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저주파수 정상모드 잔향음 모델 (Low-Frequency Normal Mode Reverberation Model)

  • 오선택;조성호;강돈혁;박경주
    • 한국음향학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.184-191
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    • 2015
  • 본 논문에서는 천해의 거리 독립환경에서 저주파수 대역의 잔향음 준위를 계산하는 정상모드 잔향음 모델 개발을 제안하였다. 정상모드를 이용하여 음원에서 산란체, 산란체에서 수신기까지의 음파 전달을 계산하였다. 산란 면적에서 상하로 전달되는 음파는 각 모드를 이용하여 고려하였다. 산란함수는 기존에 제시된 해저면 조건을 고려한 람베르트 공식(Lambert's law)과 반사각 부근에서는 Kirchhoff 근사법에 의한 가우시안 형태를 조합하였다. 제안 모델을 검증하기 위해 미국 ONR(Office of Naval Research)이 지원한 제 I회 잔향음 모델링 워크샵(Reverberation Modeling Workshop I, RMW I)의 XI, XV번 문제를 기준으로 상대비교를 수행하였다.

양상태 해수면 음파산란 측정 (Measurements of Bistatic Sea Surface Scattering Signals)

  • 최지웅;나정열;나영남
    • 한국음향학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.81-86
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    • 2001
  • 126-kHz양상태 해수면 음파산란 측정을 강원도 삼척시 연안에서 수행하였다. 수평입사각을38%, 52%로 고정시킨 상태에서 트랜스듀서와 청음기의 거리를 변화시키면서 산란각의 변화에 따른 전방산란 신호의 변화를 관찰하였다. 해저면 산란신호와는 달리 해수면 산란신호는 해수면 유동성에 의해서 도달시간 변이와 진폭의 변이를 나타내었으며 신호간의 상관관계도 불규칙적인 경향을 나타내었다. 전방산란강도를 계산하여 Kirchhoff approximation (KA)과 small slope approximation (SSA)을 비교한 결과 두 모델 모두 실측치와 잘 일치하였다.

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