• 한국수산과학회지
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• 제53권2호
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• pp.218-230
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• 2020

The single anatomical attribute that has the greatest influence on acoustic scattering from fish is the presence or absence of a swimbladder. This study examined the effect of removing the gas from the swimbladder on the broadband backscattering characteristics of six species of swimbladdered fish: striped beakperch Oplegnathus fasciatus, black scraper Thamnaconus modestus, dark-banded rockfish Sebastes inermis, goldeye rockfish Sebastes thompsoni, black rockfish Sebastes schlegeli and panther puffer Takifugu pardalis. Before and after removing the gas from the swimbladder, the species-specific, frequency-dependent backscattered echo signals from anaesthetized individuals of each fish species were measured at approximately 1° intervals spanning a 90° aspect angle range from -45° (head down) to +45° (head up) using a broadband echo sounder operating at 100-200 kHz. The relationship between the wavelength-normalized backscattering cross section (σ/λ²) and fish length (L/λ) was calculated for each species. The average σ/λ² value for the six fish species at a L/λ range of 19.79-25.85, with a mean of 22.89, was reduced by approximately 52.3% when the gas was removed.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2000년도 하계학술발표대회 논문집 제19권 1호
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• pp.233-236
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• 2000

The acoustical response of fish depends on size and physical structure na, most important, on the presence or absence of a swimbladder. Acoustic scattering models for swimbladdered fish represent a fish by an ideal pressure-release surface having the size and shape as the swimbladder. Target strength experiments of red seabream (Chrysophrys major) have been conducted using 38 (split-beam), 120 (split-beam) and 200kHz (dual-beam) frequencies. At each start of each experiment, the live fish are placed in the cage at the surface, then the cage is lowed to about $4{\cal}m$ depth where it remains during the measurements. To test the acoustic models, predictions of target strength based on swimbladder morphometries of 10 red seabream offish total length from $103{\cal}mm{\;}to{\;}349{\cal}mm$ ($3 <$TL/\lambda$ < 45)are compared with conventional target strength measurements on the same, shock-frozen immediately after caged experiments. X-ray was projected along dorsal aspect to know the morphological construction of swimbladder. and fish body. At high frequencies, Helmholtz-kirchhoff(HK) approximation would greatly enhance swimbladdered fish modeling. Sound scattering model [HK-ray approximation model] for comparison to experimental target strength data was used to model backscatter measurements from individual fish. The scattering data can be used in the inverse method along with multiple frequency sonar systems to investigate the adequacy of classification and identification of fish

• 한국음향학회지
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• 제20권5호
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• pp.100-109
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• 2001

부레를 가진 어류의 산란 강도를 조사하기 위하여 길이가 다른 참돔 (red seabream, pagrus major)을 이용한 음향 실험을 실시하였다. 대상 어류를 살아 있는 상태로 - (1) 망 내에 각각 넣은 후, (2) 자유 유영 상태로 놓은후 - 3개의 음향센서 (38, 120, 200kHz)를 이용하여 길이에 따른 산란강도를 측정하였다. 실험 결과 길이에 따른 참돔의 산란 강도는 각 주파수별로 TS/sub 38㎑/＝20 log/sub 10(l)/ -66.41, TS/sub 120㎑/＝20 log/sub lo(1)/ -71.80, TS/sub 200㎑/＝20 log/sub 10(1)/ -73.94로 나타났다. 실험 결과와 이론 모델을 비교하기 위하여 어류의 형태를 근거로 한 Helmholtz-Kirchhoff 음선 근사법을 사용한 결과, 산란강도는 어류 몸체보다는 부레에 의한 효과가 95%이상으로 나타났다. 한편, 수신된 산란강도 자료를 이용한 확률밀도 함수로부터 어류의 행태에 따른 산란강도 변위는 망 내의 산란체에서는 가우스 확률밀도함수 (Gaussian PDF)로, 자유 유영 상태에서는 레일리 확률밀도함수 (Rayleigh PDF) 특성을 나타냈다.

• 수산해양기술연구
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• 제31권2호
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• pp.142-152
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• 1995

우리나라 연근해 해역에 대한 어족생물의 자원평가 및 그 관리를 위한 기초자료를 수집하기 위한 연구의 일환으로 동중국해를 대상으로 계량어군탐지기 및 트롤조업에 의해 수집된 어족생물의 음향학적 조사자료 및 수조실험자료 등을 종합적으로 분석하여 조사대상해역에 대한 어족생물의 어군반사강도를 추정한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 1994년 4월에 제주도 남서방 해역에서 50kHz의 주파수에 대하여 측정한 트롤 예망층에 대한 어군의 평균체적산란강도(, dB)와 그 때의 트롤조업에 의해 어획한 단위체적당의 어획량(C, $kg/\textrm{m}^3$)과의 사이에는 다음의 회귀직선식을 얻었다. = -32.4+10Log(C) 이 식에서 어획물 1kg당에 대한 어군의 평균반사강도의 추정치는 = - 32.4dB/kg이었다. 2. 1989~1992년의 11월중에 동중국해에서 25kHz와 100kHz의 주파수에 대한 트롤 예망층의 평균체적산란강도(, dB)와 단위체적당의 어획량(C, $kg/\textrm{m}^3$)과의 사이에는 다음의 회귀직선식을 얻었다. 25kHz : = - 29.8+10Log(C) 100kHz : = - 31.7+10Log(C) 이들 식에서 25kHz와 100kHz의 주파수에 대한 어획물 1kg당에 대한 어군의 평균반사강도의 추정치는 각각 -29.8dB/kg, -3.7dB/kg으로서, 25kHz에 대한 어군반사강도의 값이 100kHz에 대한 그 값보다 1.9dB 더 컸다. 3. 트롤조업에 의해 어획한 강달이, 말쥐치, 갈전갱이, 민태, 병어, 황돔, 민어, 고등어, 샛돔, 전갱이 등을 대상으로 25kHz와 100kHz의 주파수에서 측정한 어체의 평균반사강도와 체중과의 사이에는 다음의 회귀직선식을 얻었다. 25kHz : TS = - 34.0+10Log($W^{\frac{2}{3}}$) 100kHz : TS = - 37.8+10Log($W^{\frac{2}{3}}$) 이들 식에서 25 kHz와 100kHz의 주파수에 대한 어체의 1kg 당에 대한 평균반사강도의 측정치는 각각 -34.0dB/kg, -37.8dB/kg로서, 25kHz에 대한 어체의 평균반사강도의 값이 100kHz에 대한 그 값보다 3.8dB 더 컸다. 4. 제주도 근해에서 어획한 보구치의 부레의 등가반경(A)에 대한 체장(L)의 비솔(A/L)는 체장이 증감함에 따라 약간 감소하는 경향을 보였고, 그 평균치은 0.089이었다. 이상의 트롤조업 및 어탐조사, 또한 실험수조에서 측정한 어체의 반사강도를 종합적으로 고찰 할 때, 동중국해의 어업자원을 평가함에 있어 적용 할 수 있는 어군 1kg당에 대한 평균적인 반사강도는 25kHz와 100kHz의 주파수에 대하여 각각 -31.4dB/kg, -33.8dB/kg이라고 추정된다.

• 한국수산과학회지
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• 제48권2호
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• pp.233-243
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• 2015

Controlled broadband acoustic scattering laboratory experiments were conducted using a linear chirp signal (95-220 kHz), and x-ray images of live and model fish with an artificial swim bladder were analyzed to investigate the changes in orientation and frequency dependence of target strength (TS) due to morphological differences in fish swim bladders. The broadband echoes from live and model fish were measured over an orientation angle range of ${\pm}45^{\circ}$ in the dorsal plane and in approximately $1^{\circ}$ increments. The location of nulls in the simulated echo response of the SINC [sinc function] model was overlaid on the TS map, showing the orientation and frequency dependence of fish TS, and they matched very well. It was possible to infer the equivalent fish scattering size (or swim bladder) using the null spacing in the experimentally obtained broadband TS map. Good agreement was observed for inferring the equivalent scattering size between the SINC model and the broadband echoes measured for the three fish species (black scraper Thamnaconus modestus; goldeye rockfish Sebastes thompsoni; and whitesaddled reef fish Chromis notatus). Some results of this inference are discussed.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제25권3E호
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• pp.101-109
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• 2006

Besides dorsal-aspect target strength (TS) of the fish, side-aspect TS information is also acoustically important parameter in fisheries acoustics. In this study, the side-aspect TS of 11 black sea bream (Acanthopagurus schlegeli) were measured using a split beam echosounder of 120, 200, and 420 kHz; total length of the fish ranged from 12.4 to 23.7 cm, and wet weight from 27.5 to 229.8g. For the precise TS measurement with side-aspect angle, we used anesthetized and tethered specimens of known size while being rotated through $360^{\circ}C$ by means of a carousel structure. The side-aspect TS measurements of the fish were conducted by rotating the fish in the horizontal plane at 50 interval. The ping interval was 0.2 second and elapsed time at each angle was 30-60 second. As a result, the measured side-aspect TS data were fitted by sinusoidal function. The relationships between fish length and near full side-aspect TS were as follows: $TS_{120kHz}= 21.46 log (TL)-67.5 (r = 0.70), \;TS_{200 kHz}= 31.03 log (TL)-76.9 (r=0.83),\;TS_{420 kHz}= 30.79 log (TL)-72.2 (r = 0.77)$. For comparison, theoretically estimated side-aspect TS from the Kirchhoff ray mode (KRM) model, which based on swimbladder and body morphology, were compared with the measured TS.

• 수산해양기술연구
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• 제27권1호
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• pp.1-12
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• 1991

적분방식에 의한 어군량추정법을 실험적으로 검증하기 위하여, 실험수조에서 50 kHz와 200 kHz의 주파수를 대상으로 모의어군의 분포밀도와 초음파산란강도의 관계를 검토하고, 또 계량어군탐지기의 정도를 개선하기 위한 문제들에 대하여 고찰을 행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 어체의 모의표적으로 이용한 steel ball (직영 35mm)의 실측 echo 파형은 이론 echo 파형과 잘 일치하였다. 2. 5 종류의 주파수에 대하여 고등어 (체장 36cm)의 반사주파수특성을 조사한 결과, 측정주파수가 변화함에 따라 어체에 의한 echo 신호의 진폭과 파형이 크게 변동하고 있음을 알 수 있었다. 3. 송수파기의 음속 내에서 5개/m 상(3)와 30개/m 상(3)의 표적 군이 서로 상하로 존재할 때, 상부 표적군의 존재에 의해 하부 표적군의 echo level이 -0.43 dB 감쇠하는, 소위 그늘효과(shadowing effect)가 발생하였다. 4. 동지나해에서 정박 중에 탐지한 고밀도 어군의 echo신호와 그 어군직하의 해저에서 산란된 echo 신호를 상호 연관시켜 분석한 결과, 어군층내에서 발생한 어군감쇠와 다중산란효과가 해저 echo 신호의 변동에 큰 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다. 5. 정치망의 원통에 인망한 정어리의 단위체적당에 대한 분포밀도가 36마리/m 상(3)였을 때, 해저기녹이 소실되는 어군감쇠현상과, 어군 echo 신호가 해저까지 신장되는 다중산란현상이 동시에 발생하였다. 6. 50kHz와 200kHz의 주파수에서 표적군의 평균체적산란강도(:dB)와 표적의 분포밀도($\rho$:개/m 상(3))의 간에 다음의 회귀직선식을 얻었다. 50kHz : =-46.2+13.7 Log($\rho$). 200kHz : =-43.9+13.4 Log($\rho$). 7. 표적의 분포밀도가 5, 10, 15, 20, 25, 30 개/m 상(3)였을 때, 적분방식에 의한 추정치는 50kHz에서 2.0, 8.1, 9.9, 14.1, 19.2, 26.7 개/m 상(3)이었고, 200kHz에서는 2.0, 8.0, 9.1, 15.0, 20.1, 24.1 개/m 상(3)이었으며, 단위체적당에 분포하는 표적의 수가 많을수록, 그 추정치의 정도가 높아지는 경향을 나타내었다. 또한, 양주파수에서 분포밀도의 추정치는 실제보다 약 30%정도 과소추정되었다.