음향수조 내에 일정한 간격으로 배열된 단순 모양의 산란체들로부터 획득된 후방산란 신호를 분석하여 산란체 간격(scatterer spacing)을 추측 할 수 있는 방법을 연구하였다. 수신신호의 산란특성을 켑스트럼 피크(cepstral peaks)를 이용하여 산란체 간격으로 해석하였다. 임펄스 응답신호를 이용한 수치계산으로 산란체 간격 추정방법을 검증한 후, 수조 실험으로 획득한 후방 산란 신호에 적용해 그 결과를 비교해 보았다.
왜몰개, Aphyocypris chinensis의 산란에 미치는 수온의 영향을 알아보기 위하여, 19, 22, 25, $28{\circ}^C$ 수온에서 2개월 동안 사육을 하면서 산란횟수, 생산된 총 수정란 수, 산란간격 및 부화율 등을 조사하였다. $19{\circ}^C$와 $25{\circ}^C$사이에서는 수온이 증가하면 할수록 산란횟수, 생산된 총 수정란 수 및 수정란의 부화율이 증가하여 $25{\circ}^C$에 노출된 암컷과 수컷에서 가장 많은 산란횟수, 난 생산 및 부화성공률과 가장 짧은 산란간격을 나타냈다. 그러나 $28{\circ}^C$에서는 $25{\circ}^C$보다 수온이 증가했음에도 오히려 4개의 실험수온 중에서 가장 적은 산란횟수, 난 생산 및 부화율과 가장 긴 산란간격을 나타냈다.
Zophobas morio는 주로 애완동물의 먹이로 사용되고 있으며 대형어, 파충류, 양서류, 조류의 주식 및 간식으로 활용하기도 한다. Zophobas morio는 $27^{\circ}C$ 이상에서 사육하면 부화 후 80일째에 0.6 g 이상의 유충 무게를 얻었다. 보조사료를 선발하기 위해 콩가루, 어분, 보리, 메밀가루를 이용하였을 때 단백질 함량이 높은 콩가루와 어분에서 부화 후 80일째에 0.7 g이상의 유충무게를 확보하였다. Zophobas morio를 대량 사육하기 위해 성충의 산란율 증가와 균일한 유충을 확보하는 기술이 필요하다. 성충의 산란 격리틀을 이동시켜 줌으로써 유충 단계가 혼재되어 선발하는데, 노동력을 줄이며 높은 수확량과 균일한 유충을 확보하기 위해 5일, 10일, 15일 간격으로 성충을 산란틀로 옮겼을 때 5일 간격으로 성충을 옮기는 처리에서 총 부화유충수 7,256마리로 10일 5,439마리, 15일 2,060마리보다 더 많은 유충수를 확보할 수 있다. 따라서 Zophobas morio 성충을 5일 간격으로 산란틀을 옮기면서 산란을 9회 시키면 7,000마리 이상의 유충을 확보할 수 있으며 이때 한 마리당 무게는 0.68 g 확보가 가능하다.
Q 스위칭 Nd:YAG 레이저 빔을 펌프광으로 하여 $35~62{\mu}m$ 크기의 물방울에서의 공명 유도라만산란 신호를 검출하였다. 신호광은 간격이 일정한 peak들의 형태로 나타났고 방울크기가 커질수록 그 간격이 좁아짐을 관측하였다. 또한 두 물방울을 결합하면서 유도라만산란 신호를 검출한 결과 결합된 물방울이 거의 구의 형태가 될 때 신호광이 공명 특성을 띠게 됨을 확인하였다. 실험으로 측정한 같은 모드순서의 공명모드 사이의 간격오차는 약 5%였다.
본시험은 산란노계의 인공수정에 있어서의 적정주정간격을 구명하기 위하여 실시하였다. 580일령 백색레그혼 수탉 20수, 530일령 갈색실용산란계암탉 120수를 공시하였으며, 시험기간중의 평균산란율은 61.6%이었고 공시란은 2,283개이었다. 주정간격 T$_1$ 2일, T$_2$, 4일, T$_3$ 6일의 3개 처리구를 설정하여 혼합정액을 1회 0.03$m\ell$씩 주입하였다. 6일마다 알을 수집, 부화 5일만에 투시검란하였던 바 시험결과를 요약하면 다음과 같다. 전시험기간중의 주정간격별 평균수정율은 T$_1$(2 일) 87.5%, T$_2$(4 일) 81.1%, T$_3$(6 일)65.1%로서 T$_1$과 T$_3$, T$_2$와 T$_3$ 사이에 5% 수준의 유의차가 인정되었다. 주정후의 일별수정율의 평균은 각구 모두 주정 후 제2일이 가장 높아서 T$_1$, 90.7%, T$_2$, 84.0%, T$_3$, 71.7%이었으며, 그 이후는 점진적으로 조금씩 떨어지는 경향을 보였다. 본시험결과를 종합컨대 노산란계에 있어서의 적정주정간격은 2일이라 하겠으며, 전반적으로 주정회수를 거듭함에 따라 수정율이 점증하였는데 2일간격 주정의 경우 최고수준의 수정율(98.2%)에 도달하는 주정회수는 6회차 이었다.
지표면의 후방 산란 계수를 계산하는 지표면 산란 모델의 입력 변수로는 크게 수분함유량과 지표면 거칠기가 있고, 산란 계수 계산에 있어 지표면 거칠기의 영향이 수분함유량의 영향보다 크다. 본 연구에서는 지표면 거칠기의 정확한 측정 방법을 제기하고, 측정 오차를 분석한다. 이를 위하여 대표적인 지표면 거칠기 측정 장치인 pin-board profiler(1 m, 0.5 cm 간격)와 laser profiler(1 m, 0.25 cm 간격)를 이용하여 실제 지표면을 측정하였다. 두 측정 장치의 평균 차이는 유효 높이(RMS height)가 0.097 cm, 상관 길이(correlation length)가 1.828 cm이었다. 그리고 상관 함수, 상대오차를 분석한 결과, laser-profiler의 반복 측정에 대한 장치의 안전성이 더 좋았다. 두 측정 장치의 차이가 후방 산란 계수에 미치는 영향을 분석하기 위해 지표면 산란 모델을 이용하여 비교한 결과, 입사각 $20{\sim}60^{\circ}$에서 1 dB 이하의 차이를 보였다.
광시스템에서 발생할 수 있는 비선형 현상 중 하나인 유도 브릴루앙 산란은 낮은 입력 파워 레벨에서도 발생할 수 있기 때문에 광전송 시스템에 큰 영향을 주는 현상이다. 그러므로 고출력의 신호를 광섬유에 입사시켜 광전송 시스템의 전송 거리를 길게 하기 위해서는 광섬유에서 발생하는 유도 브릴루앙 산란에 대한 고려가 필요하다. 특히 현재 광통신에 사용되고 있는 파장 분할 다중방식(WDM) 광전송 시스템에서는 채널 간격이 좁으므로 유도 브릴루앙 산란의 영향을 고려해야만 한다. 브릴루앙 이득 스펙트럼은 브릴루앙 주파수 천이, 부릴루앙 선폭과 이득계수에 대한 정보뿐만 아니라 브릴루앙 임계값에 대한 정보를 포함한다. 이러한 유도 브릴루앙 산란 신호를 1550nm 파장대에서 실험적으로 확인하였으며 실험으로 관측한 SBS 신호를 이론적으로 계산된 값과 비교하였다. 실험으로 구한 신호 주파수는 10.8825GHz로서 이론상의 값 10.9GHz와 일치하였으며 브릴루앙 이득 스펙트럼을 측정한 결과 1.5436 $\times$$10^{-ll}$m/w의 브릴루앙 이득 계수 $g_{0}$을 얻었다.다.
어군의 밀도를 음파로 추정할 때 어군의 총후방 산란 단면적이 어류개체의 후방 산란 단면적을 random phase로 합한 것과 같다는 가정에 대하여 실험적 검증을 시도하였다. 어체의 길이 대 음파의 파장비가 23일 때 두 마리와 세 마리의 숭어에 대하여 실시한 실험에서 전 산란각에 대한 편균이 random phase로 합할 때 보다 -1.7dB와 +1dB씩 편차를 보였다. 그러나 전체적으로는 in phase와 out phase sum 사이에서 변화함을 보였고, 최대오차는 in phase로 합해질 때로서 실제의 어군밀도 n에 비 해 최고 n\sup 2\에 이르기까지 추정 가능함을 실험결과는 보여주고 있다. 더욱이 이러한 결과는 어체간 의 간격변화에는 거의 무관하였으므로 소나무 빔폭이나 어군의 분포에 상관없이 빔폭 사이에 있는 어군 의 마리수에만 퐁후방 산란 단면적이 관계된다는 결론을 얻을 수 있었다.
엑스선 후방산란 영상획득기술은 물체에서 산란되는 엑스선을 활용하여 피조사체 내부 영상을 획득할 수 있는 기술로 영상획득을 위해서는 시스템은 엑스선 발생장치와 산란 엑스선을 측정하기 위한 검출시스템을 포함하여야 한다. 엑스선 후방산란 영상획득장치는 고속으로 회전하는 회전 콜리메이터를 통해 생성되는 엑스선을 샘플링 간격으로 실시간 신호를 획득하여야 하며 이를 위해서는 고속 신호획득장치가 요구된다. 우리는 후방산란 영상획득장치를 위해 대면적 플라스틱 섬광체(500×600×50mm3)와 광증배관으로 구성된 후방산란 엑스선 획득용 센서부에서 생성되는 신호의 변환 및 전달하기 위한 고속 다채널 신호획득장치를 개발하였다. 개발한 후방산란 영상획득용 검출시스템은 최소 15u초 간격으로 신호의 획득이 가능하며 최대 6채널의 신호의 변환 및 전달이 가능한 시스템으로 고속 후방산란 엑스선 영상획득이 가능하다. 개발된 검출시스템은 개별 센서의 보정을 위한 전압, 신호이득, 저레벨 제거 등의 원격 조절 기능을 포함한다. 현재 우리는 다양한 조건에서 엑스선 후방산란 영상획득을 적용 시험을 수행하고 있다.
수중에서 원통형 산란체의 산란 음장에서 발생하는 간섭 효과를 확인하기 위하여 한 개의 원통형 산란체와 동일한 두 원통형 산란체의 방위각에 따른 고주파 (120 kHz) 산란 패턴을 측정하였다. 실험은 가로, 세로, 높이가 각각 $5m\times5m\times5m$ 수조에서 공기가 채워진 원통형 PVC (poly vinyl-chloride)로부터 1.5m 거리에 위치한 수중 청음기를 $360^{\circ}$ 회전시키면서 실시하였다. 실험 결과 한 개 원통은 후방에서 무지향성으로 산란하는 특성을 보였으나 두 개 원통에서는 방위각에 따른 표적 강도의 변동성 (fluctuation)이 나타났다. Stanton이 제한한 이론 식과 측정한 산란 패턴을 비교한 결과 유사한 경향을 확인할 수 있었다.. 두 개 원통의 산란 패턴에서 나타나는 표적 강도의 변동성은 두 산란체의 중심으로부터 청음기까지의 거리차로 인한 산란 음장의 간섭 때문이다. 또한 두 개 원통의 산란 이론으로부터 원통의 간격이 커짐에 따라 표적 강도의 변동성이 심해지는 현상을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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