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.
A hydroacoustic and a close-open-close zooplankton net survey were conducted to understand the distribution characteristics of the deep scattering layer (DSL) and to estimate the density of zooplankton in the DSL, in the Uljin coastal area. The survey was carried out during March 13-14 and June 4-5, 2003 at each station for zooplankton. The vertical migration mechanisms of zooplankton are very variable to the taxa. In this study, after we grasp the vertical migration of zooplankton through the results of an echo-sounder survey, we verified the mechanisms of their vertical migration in the Uljin coastal area. Also, to estimate effectively the biomass of zooplankton, we researched the acoustic scattering strength according to the species. On the basis of these results, we devised a method for estimating zooplankton biomass through comparing net and echo-soundings. We obtained the results as a follows; 1) According to the examination of collections from the net sampling, in March, 2003, Euphausia pacifica comprised $38\%$ of zooplanktons inhabiting the sound scattering layer, while copepods, chaetognaths, and amphipods accounted for $29\%,\;23\%\;and\;10\%$, respectively. And in June, 2003, the ratio of E. pacifica was $51\%$, copepods $43\%$, and the others comprised $6\%$. In both March and June E. pacifica showed dominance among the species of zooplankton. 2) The analysis of vertical distribution through acoustic data in the scattering layer was more apparent in June (spring/summer) of 2003, than in March (winter/spring) of that year. The vertical migration of zooplankton peaked around sunrise and sunset in both March and June. 3) As for the sound scattering layer, it distributed in the open sea in March, and in the inland sea in June. Therefore it is suggested that some zooplankton species such as E. pacifica performed ontogenic horizontal migration througth the spring and early summer.
Hydroacoustic and open-closing zooplankton net survey were conducted to understand the characteristics of the sound scattering layer (SSL) and to estimate the density of an euphausiid (Euphausia pacifica) in the SSL, in the northwestern part of the East China Sea. The survey was carried out during July 6-9 2002 at 8 sampling stations for zooplankton. The virtual echogram technique was used to identify E. pacifica from all acoustic scatters. Mean volume backscattering strength difference $(MVBS_{120kHz-38kHz})$ and target strength equation for E. pacifica were derived from the Distorted-wave Born Approximation (DWBA) model. Although vertical migration of the SSL is similar to the general pattern, dispersion at night shows some differences. Estimated mean density using acoustic data ranged from $20.4-221.4\;mg/m^3$ over the whole depth, and $87.1-553.5\;mg/m^3$ in the SSL. The density using the zooplankton net ranged from $0.2-362.4\;mg/m^3$ and was not related to net deploying method. The results from the acoustic and net survey suggest that E. pacifica might be an important zooplankton community in the northwestern part of the East China Sea.
음향 공명 이론을 이용하여 단일층 원통형 껍질 속 내부 물질의 음향 식별을 연구하였다. 원통형 껍질의 이론적인 공명 피크 주파수들은 내부 물질의 밀도 변화에 의해서는 거의 영향을 받지 않으나, 음속 변화에 의해서는 두드러지게 변화를 보인다. 이와 같은 음향 의존성을 원통형 껍질 속 내부 물질을 식별하는 데 활용할 수 있다. 단일층 원통형 껍질에 대한 음향 공명 스펙트로그램을 정규화 주파수 및 내부 물질 음속의 함수로서 이론적으로 작성한다. 이 스펙트로그램에 측정한 후방 산란 음압장의 음향 공명 피크들을 중첩함으로써 내부 물질을 음향학적으로 식별할 수 있다. 이를 실험적으로 확인하기 위하여 물, 기름 또는 에틸렌글리콜을 넣은 원통형 껍질의 후방 산란 음압장을 수조 안에서 측정하였다. 단일 송수신 방식으로 중심주파수 1.05 MHz인 음파 변환기로 측정한 후방 산란 음압장의 음향 공명 피크로 내부 물질을 식별할 수 있었다.
Because of layer and scattering in the ocean, there are some problem in algorithm currently used for the recognition of targets. Those are time delay of processing and circuit design. The simple method of detecting direct sound wave in noise caused by time delay is proposed-recognized, estimated, and then direcxt sound wave is reconstructed by the AMDF and $\mu$-processor. 2KHz, 4KHz, 8KHz, 12KHz, 16KHz sound waves are used in experiment. To obtain a reference signal, anechoic water tank is used is processing and aluminium water tank used instead of real ocean. As a result, there are a few errors which caused by anechoic water tank error, decreasing of frequency make errors. Possibility of application to Sonar Signal Processing is proved.
Due to change of various marine environments according to seawater temperature rising, Japanese common squid(Todarodes pacificus), which was distributed in East Sea, was recently caught in Yellow Sea during a summer season from 2006. The fishery resources density research was carried out in Korea-China Provisional Water Zone using trawl fishing gear and acoustics in National Fisheries Research & Development Institute in Korea. This paper showed the analysis on the acoustical backscattering strength by two frequencies(38kHz, 120kHz) for Japanese common squid by acoustical scattering theoretical model based on size distribution for survey period, and estimate the density distribution for squid s integrated layer which was extracted from any scatterers distributed in water column using two frequency difference method which has been used to distinguish fish shoals or specific target scatterers from sound scattering layer which is composed of various zooplankton. Furthermore, the entire range of their density estimation was suggested using by Monte Carlo simulation under considering each uncertainty such as size distributions or swimming angle and so on in survey area.
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.
This study compared the density of fish determined using three different echogram methods: the frequency-difference, time variable, and threshold modification methods. An acoustic survey was conducted off the coast of Jeju Island after sunset. Data at 38 and 120 kHz frequencies were collected using a commercial fishing vessel. As a reference point, the value of ${\Delta}MVBS_{120-38kHz}$ that distinguished fish from zooplankton using the 38 and 120 kHz frequencies was set at < 2 dB. The estimated density of fish along the survey line was 0.1-30.4, 0.1-64.3, and $0.1-51.7m^2/nmi^2$ using the frequency difference, time variable threshold, and threshold modification methods, respectively. The results of this study constitute basic research for estimating fish densities.
Fabrication of a complex aluminum alloy by the ARB process using dissimilar aluminum alloys has been carried out. Two-layer stack ARB was performed for up to six cycles at ambient temperature without a lubricant according to the conventional procedure. Dissimilar aluminum sheets of AA1050 and AA5052 with thickness of 1 mm were degreased and wire-brushed for the ARB process. The sheets were then stacked together and rolled to 50% reduction such that the thickness became 1 mm again. The sheet was then cut into two pieces of identical length and the same procedure was repeated for up to six cycles. A sound complex aluminum alloy sheet was successfully fabricated by the ARB process. The tensile strength increased as the number of ARB cycles was increased, reaching 298 MPa after 5 cycles, which is about 2.2 times that of the initial material. The average grain size was $24{\mu}m$ after 1 cycle, and became $1.8{\mu}m$ after 6 cycles.
연안 및 하구지역은 퇴적물의 침식, 부유, 이동이 활발하게 이루어지며, 이로 인해 유성머드와 같은 고농도의 부유퇴적물 환경이 조성된다. 유성머드는 주로 실트, 점토와 같이 매주 작은 입자들로 이루어져 있는 10 g/l 이상의 고농도 환경으로써, 유성머드의 분포 및 특성 파악을 위해 초음파와 같이 분해능이 우수한 높은 주파수 특성을 이용한 연구가 필요하다. 음파가 부유퇴적물에 의해 산란될 때, 부유퇴적물의 농도가 높아질수록 후방산란강도의 세기가 증가하지만, 점성 및 산란에 의한 감쇠도 함께 증가하기 때문에 농도에 따른 올바른 감쇠계수 보상이 요구된다. 본 논문에서는 5 MHz 주파수 특성을 바탕으로 간이 수조에서 농도에 따른 가상의 유성머드 환경을 조성한 뒤, 후방산란강도를 측정하였다. 또한 Richards의 감쇠계수 모델을 이용하여 부유물의 특성 및 농도에 따른 감쇠계수를 계산하였고, 이를 후방산란강도를 계산하는 소나방정식에 적용하여 부유물 농도에 따른 후방산란강도를 예측하였다. 그 결과 부유물에 의한 감쇠를 보상하지 않았을 경우 부유물 농도 증가에 따라 후방산란강도 값이 함께 증가하는 경향을 보이다가 일정 농도(20 g/l) 이후부터는 부유물의 농도가 증가하여도 후방산란강도가 더 이상 증가하지 않았다. 반면, 농도에 따른 감쇠계수를 보상해 주었을 경우는 부유물 농도 증가에 따라 후방산란강도가 연속적으로 증가하였다. 이러한 결과는 고농도의 부유퇴적물 환경에서 음파에 의한 산란강도를 정확히 예측하기 위해서는 부유물 농도에 따른 감쇠효과 고려가 필요함을 보여준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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