해양퇴적물의 자동음파전달속도 측정장치

Automated Velocity Measurement Technique for Unconsolidated Marine Sediment

퇴적물 음파전달속도 측정은 전통적으로 신호투과빙식을 이용한 수은기둥 방법을 응용하여 사용하여 왔다. 그러나 이 방법은 시료 및 표준물질을 통과한 신호를 오실로스코프상에서 자료처리를 할 수 없으며, 육안으로 펄스신호를 구분해야 하고, 측정자에 따라 속도값의 차이가 나타날 수 있고, 동일인이 측정할 경우에도 반복된 연습에 의한 숙련이 필요하다. 또한 수은기둥을 자주 보정해 주어야 하는 등의 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 퍼스널컴퓨터와 음파전달속도 측정장치인 오실로스코프 사이를 GPIB(General Purpose Interface Bus) 카드를 이용하여 연결한 다음 컴퓨터상에서 커서를 움직여 퇴적물의 음파전달속도를 측정하는 새로운 측정기법을 개발하였다. 새로운 측정방법의 검증을 위해서 동일시료에 대해 기존 수은기둥 방법과 병행하여 측정한 결과 측정 오차를 넘지 않는 거의 유사한 값을 보였다. 따라서 새로운 측정기법은 해양퇴적불의 속도측정에 이용될 수 있게 되었으며 입력된 양질의 파형을 이용하여 신호처리(FFT)를 함으로서 장래에 다른 음향특성(감쇠)까지도 구할 수 있는 장점을 갖게 되었다.

The conventional mercury delay method to measure compressional wave velocity of unconsolidated sediment is inconvenient because the signal must be analyzed on the oscilloscope and the mercury column has to be calibrated between measurements. We developed an automated compressional wave velocity measurement technique by connecting an oscilloscope and a PC with a GPIB (General Purpose Interface Bus) card. The GPIB card buses signals from the oscilloscope to the PC where the signal from a sample is analyzed and compared to the input pulse thereby the compressional wave velocity of the sample is computed and recorded automatically. Differences between the mercury delay method and the automated measurement technique are negligible except the slightly greater velocity in the automated measurement technique. We concluded that the new technique can be used to measure the velocity for unconsolidated marine sediment. It also has an advantage to calculate sediment attenuation through the processing of waveform using the spectral ratio technique.