• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.33 no.5
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• pp.282-290
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• 2014

Though there have been advances in the numerical analysis of the acoustic scattering by smooth objects, numerical analysis of the acoustic scattering by the objects that are partially exposed on the interface are still rare. In determining the backscattering amplitude by a partially buried cylinder on a seabed, reverberation by the interface changes the feature of the scattering form function. Current study adopted the Method of moments (MoM) to provide the numerical analysis on the backscattering amplitude for a partially buried cylinder on a flat interface. Suggested numerical analysis showed the good agreements with the measurements and the analytic solution obtained by the Kirchhoff approximation. Numerical analysis described in the current study can be applied to the backscattering problem of any shape of the objects partially imbedded on a seabed by combining the reverberation from the seabed with the scattered wave from the objects.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.21 no.8
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• pp.671-678
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• 2002

High-frequency monostatic reverberation model (HYREV: HanYang Univ. REVerberation model) suitable for shallow-water environment is presented. It is difficult to predict reverberation signals in shallow water due to scattering from sea surface and seafloor. The arrival times and transmission losses from the source to scatterers are obtained from the eigenrays. The composite roughness theory is used to predict the boundary scattering. The signals generated by the HYREV and the GSM were compared with the observed signals and it is showed that the HYREV model provided a closer fit to the observed signals than those obtained using the GSM.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• spring
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• pp.451-454
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• 2002

HYREV (Hanyang univ. Reverberation model)은 천해에서 적용 가능한 고주파 단상태 잔향음 모델이다. 천해에서 발생하는 잔향음은 외해에 비해 경계면 산란 영향이 크기 때문에 경계면 산란 영향을 정확히 포함한 잔향음 모델 개발이 필요하다. 본 모델에서는 고유음선(eigenray) 계산을 통하여 음원과 산란체까지의 도달시간과 전달손실을 계산 하였으며 경계면 산란 예측은 복합 거칠기(composite roughness) 모델을 이용하였다. 모델의 검증을 위하여 GSM(generic sonar model) 잔향음 모의 신호 및 실측 잔향음 신호와 비교하였으며 비교 결과 GSM 보다 HYREV 모델이 천해 잔향음 예측에 적합함을 확인할 수 있었다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.28 no.3
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• pp.174-186
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• 2009

When we apply a propagation model to the ocean with boundaries, we can calculate reflected wave using reflection coefficient suggested by Rayleigh assuming the boundaries are flat. But boundaries in ocean such as sea surface and sea bottom have an irregular rough surface. To calculate the reflection loss for an irregular boundary, it is needed to compute the coherent reflection coefficient based on an experimental formula or scattering theory. In this article, we derive the coherent reflection coefficients for a fluid-fluid interface using perturbation theory, Kirchhoff approximation and small-slope approximation respectively. Based on each formula, we can calculate coherent reflection coefficients for a rough sea surface or sea bottom, and then compare them to the Rayleigh reflection coefficient to analyze the reflection loss for a random rough surface. In general, the coherent reflection coefficient based on small-slope approximation has a wide valid region. Comparing it with the coherent reflection coefficients derived from the Kirchhoff approximation and perturbation theory, we discuss a valid region of them.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• 1996.06a
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• pp.45-50
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• 1996

천해에서 얻은 잔향음신호를 역추정 알고리즘으로 분석하여 자료수집 당시의 환경 변수인 해상풍의 세기와 해저면의 상태를 추정하는 방법에 대하여 기술하였다. 소오나 시스템과 잔향음신호 수집 당시의 환경 자료를 알고 있다면 음원에서 방사된 음파가 해수면에 처음 도달하는 시간과 수평입사각을 multipath eigenray model에 의해서 계산할 수 있고 이 정보를 이용하여 수신된 잔향음 신호를 분석하여 해수면에 의한 산란잔향음 준위와 시간을 계산할 수 있다. 해수면 후방산란강도는 수평입사각, 음원의 주파수, 해상풍의 세기 등에 의해 특징지어지며 계산된 잔향음 준위로부터 소오나 방정식을 이용하여 후방산란강도를 알아낼 수 있다. 이 후방산란강도를 입력자료로 하여 Method of Small Perturbation이론과 Chapman과 Harris가 유도한 실험식을 사용하여 입력된 값과 일치할 때까지 후방산란강도를 계산하여 이때의 환경변수를 찾아내었다. 한편 해저면 잔향음신호는 표준화된 후방산란강도값들의 PDF를 만들어 그 분포양상을 분석하였다. 본 논문에서 사용된 알고리즘의 검증을 위해서는 보다 다양한 환경하에서 실시된 많은 음향괸측자료를 필요로 한다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.21 no.4
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• pp.421-429
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• 2002

Sea surface backscattering signal measurements were conducted in the shallow waters off the east coast of Korea to study the acoustic wave scattering from the sea surface. The grazing angles of wave range from 20° to 40° with a frequency of 60 kHz. The wind speed and surface roughness of the experiment area were 3 m/os and below 1 m, respectively. The measured acoustic backscattering strengths greatly exceed the composite roughness predictions at low grazing angles. To account for this discrepancy, the scattering strengths due to a near-surface bubble layer were considered. The prediction with bubble contribution was found to be in good agreement with the experimental measurement.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• spring
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• pp.409-416
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• 1999

액체/고체 경계면에 레일레이각으로 초음파 pulse를 입사시키면 입사된 에너지의 상당 부분이 고체쪽으로 침투여 표면으로부터 약 1.5 파장 깊이 정도까지 에너지 분포를 가지고 고체 표면을 따라 전파하는 레일레 이파로 전환되며, 이러한 입사각에서는 기하학적인 거울 반사가 일어나지 않고 반사파의 중심이 Schoch 변위만큼 전방으로 이동되고, 또 입사 방향으로 후반 산란되는 초음파의 신호가 급격히 증가하는 현상이 관찰된다. 만일 고체에서 초음파의 감쇠가 산란에 의해 크게 영향을 받고, 레일레이각에서 고체 쪽으로 침투한 에너지의크기를 $E_0$라고 하면, 고체 표면과 표면 근처를 전파하는 레일레이파의 산란파 에너지, $E_S$는 Schoch 변위, ${\Delta}_S$와 산란에 의한 감쇠계수 ${\alpha}_S$에 비례하는 관계가 있음을 이론적으로 구하였다. 입사 방향으로 후방산란되는 초음파는 산란파의 일부이므로 후방산란 초음파 에너지, E_{Bs}도 이와 같은 관계를 가진다. 그러므로, 레일레이각으로 입사된 초음파의 후방산란 에너지, $E_{B_S}$ 산란체(e.g. grain)의 평균 크기, D와 주파수 f와는 레일레이 산란 영역과 Stochastic 산란 영역에 대해 각각 $E_{B_S}\;\propto\;D^{3}f^{3}$와 $E_{B_S}\;\propto\;D\;f$인 관계를 가지는 것으로 얻어졌다. 이것은 액체/고체 경계면에서 레일레이각으로 입사되어 레일레이파로 전환된 초음파가 다시 액체로 그 에너지를 누설하여 그 산란 영역이 Schoch 변위 내에서 일어나기 때문이며, 이러한 영향에 의해서일반적인 산란에서의 주파수 의존성과는 달리 각 산란 영역에서 그 지수는 1씩 작은 값을 갖는다.향에 따라 음장변화가 크게 다를 것이 예상되므로 이를 규명하기 위해서는 궁극적으로 3차원적인 음장분포 연구가 필요하다. 음향센서를 해저면에 매설할 경우 수충의 수온변화와 센서 주변의 수온변화 사이에는 어느 정도의 시간지연이 존재하게 되므로 이에 대한 영향을 규명하는 것도 센서의 성능예측을 위해서 필요하리라 사료된다.가지는 심부 가스의 개발 성공률을 증가시키기 위하여 심부 가스가 존재하는 지역의 지질학적 부존 환경 및 조성상의 특성과 생산시 소요되는 생산비용을 심도에 따라 분석하고 생산에 수반되는 기술적 문제점들을 정리하였으며 마지막으로 향후 요구되는 연구 분야들을 제시하였다. 또한 참고로 현재 심부 가스의 경우 미국이 연구 개발 측면에서 가장 활발한 활동을 전개하고 있으며 그 결과 다수의 신뢰성 있는 자료들을 확보하고 있으므로 본 논문은 USGS와 Gas Research Institute(GRI)에서 제시한 자료에 근거하였다.ऀĀ耀Ā삱?⨀؀Ā Ā?⨀ጀĀ耀Ā?돀ꢘ?⨀硩?⨀ႎ?⨀?⨀넆돐쁖잖⨀쁖잖⨀／ࠐ?⨀焆덐瀆倆Āⶇ퍟ⶇ퍟ĀĀĀĀ磀鲕좗?⨀肤?⨀⁅Ⴅ?⨀쀃잖⨀䣙熸ጁ↏?⨀

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• autumn
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• pp.335-338
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• 2001

잔향음은 시변동성이 존재하는 유동성 경계면 잔향음(해수면, 체적)과 시변동성이 존재하지 않는 고정 경계면 잔향음(해저면)으로 분류된다. 그러나 고정 경계면 잔향음으로 알려진 해저면 잔향음에서도 단주기적 시변동성이 존재하고 있음이 여러 실측자료에서 관측되고 있다. 본 연구는 시변동성의 원인을 파악하고자 실험실에서 부유성 퇴적물의 농토에 따른 후방산란 신호를 측정하였다. 또한 동해에서 측정된 시간에 따른 잔향음신호(80kHz)와 ADCP(4.2MHz) 자료를 비교하여 천해에서의 체적 산란체의 변동이 잔향음 신호에 영향을 미칠 수 있음을 확인하였다. 아울러 본 논문에서는 잔향음 신호의 단주기적 시변동성에 의한 잡음 성분을 제거하여 표준화된 잔향음 신호를 획득하기 위한 방법으로 Low Rank Approximation(LRA)을 제안하였다. 이 기법은 특이해 분해(Singular Value Decomposition, SVD)를 수행하여 실측 자료 행렬로부터 고유치(Eigenvalue)과 고유벡터(Eigenvector)를 추출한 후, 추출된 고유치를 제한적으로 사용하여 근사화 하는 기법으로 시변동성 신호를 제거하는데 효율적인 방법이다.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.25 no.10
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• pp.1087-1094
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• 2014

An numerical technique of impedance boundary condition to improve an efficiency in the process of moment method with CFIE(Combined Field Integral Equation), which is widely used to analyze the scattering property of dielectric scatterers, and results of its cross-validations are presented in this study. Application of the impedance boundary allows to represent the equivalent surface currents of dielectric scatterer depicted by both kinds of electric/magnetic surface currents(Js, Ms) to the single surface current by Js or Ms only. Accuracy of this technique is validated by the existing CFIE and theoretical values such as Mie-series solution and small perturbation scattering model. The computational difference of less than 1 dB was verified within an imaginary part of dielectric constant more than 12, as well.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.15 no.1
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• pp.16-22
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• 2012

In this study, we setup a ground-based scatterometer using an antenna of which the center frequency is 9.5 GHz (X-band), and measured radar backscatterings from air/ice and ice/water interfaces to extract ice thickness. Both of air/ice and ice/water interfaces make strong radar backscatterings and so we can clearly identify two peaks in measured data by scatterometer. By using the distance of two peaks and refractive index of ice, we confirmed that it is possible to measure ice thickness. Field survey was performed at the downstream of Jiam River flowing into Chuncheon Lake. We measured radar backscattering from river ice along a survey path and extracted ice thickness. The ice thickness map of the downstream of Jiam River was produced by using kriging which is one of well known interpolation methods. The ice thickness was about 50 cm along the mainstream while ice was thin as 30 ~ 40 cm at a fast-flowing meander. Ice thickness was particularly thinner at some locations than that of surrounding areas even in the mainstream region of constant flow. This was because of impurities in ice or artificially formed refrozen holes after fishing. We expect that this study helps to expand utilization field of X-band SAR and airborne scatterometer system.