Model Experiments on sound propagation included rirtual modes in shallow water

천해에서 가상모드가 포함된 음파전달에 관한 모형실험

40-100m 수심에 평탄한 모래층으로 구성된 구성된 친해를 1/1,000모형으로 축소시킨 무향수조내에서 Pekeris 모델에 대한 normal mode 관측실험을 점수신기로 수행하였다. 무향수조에 사용된 쐐기형 흡음재가 50kHz이상에서 20-25dB의 반향음 감쇠율을 가지므로 해서 이 수조가 해양과 유사한 조건을 갖게 되었으며, 실험에 사용된 점수신기는 B&K의 8130 수중청음기에 음향중심으로부터 조그만 크기의 사각형 틈을 제외하고 pressure-release 물질을 씌움으로써 얻을 수 있었다. 이 실험을 통해 얻은 결과들을 종합해 보면 연속모드의 피적분함수가 cut-off로부터 멀어지면 불연속모드의 합으로만 된 이론식과는 대략 수심의 10배 이내에서 다소 차이를 보일 뿐 전 관측거리에서 실험결과와 비교적 잘 일치하고 있다. 그러나 연속모드의 공진이 cut-off에 가까워 질수록 가상모드가 음향에 미치는 역할이 증대되어 근거리에서는 불연속모드의 합으로만 된 이론식과 큰 차이가 날 뿐만 아니라 영향이 미치는 거리가 수심의 수십배까지 증가함을 볼 수 있다. 특히 불연속모드의 개수가 2개이고 cut-off로부터 아주 가까운 가상모드가 존재할 경우, 가상모드가 수심의 60배 가까운 거리까지 영향을 미치는 것을 확인할 수 있다.