• 제목/요약/키워드: 수중소음

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추진기 캐비테이션 유기 수중 음향의 측정 및 분석 (Analysis and Measurement techniques for Propeller Cavitation induced Underwater Acoustic Signature)

  • 서종수;한재문;이경준;정재권
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2004년도 추계학술발표대회논문집 제23권 2호
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    • pp.443-446
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    • 2004
  • 추진기에 의한 소음은 선형 특성에 의한 반류 분포, 추진기 재질 및 유체 연동 등 다양한 주변 인자들에 의해 발생하여, 민수용 선박의 경우는 과도한 추진기 수중 방사 소음으로 해양 생태계 교란 및 선박 거주구역 내 과대 소음 형성의 주 요인이 된다. 더구나, 군사용 함정의 경우에는 추진기 유기 소음은 수중 방사소음의 형태로 전파되어 함정/무기 자체에 탑재된 음향센서의 기능을 저하시키는 영향을 줄 뿐 아니라, 원거리까지 전파되는 수중소음으로 인해 치명적인 자기 노출이 되어 적 함정에 의한 피탐 거리 증대라는 전술적 취약점을 초래하는 중요한 요소이다. 본 발표는 삼성 공동수조(SCAT)에서 이루어지는 추진기 유기 소음 측정에 대한 기술적 사항과 모형선-추진기 수조 시험을 통해 구해진 추진기 유기음향과 이론 및 경험식을 토대로 계산된 추진기 소음의 정량/정성적 비교를 통해, 추진기 설계 단계에서 소음수준 예측 도구로의 활용 가능성을 제시하였다.

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유한요소/경계요소 연성해석을 통한 수중 구조기인소음 해석 (Underwater Structure-Borne Noise Analysis Using Finite Element/Boundary Element Coupled Approach)

  • 이두호;김현실;김봉기;이성현
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권7호
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    • pp.789-796
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    • 2012
  • 함정의 수중방사소음은 그 해석의 어려움이나 정확성에 있어서 매우 관심이 큰 문제이다. 본 논문에서는 구조물의 수중방사소음을 해석하기 위하여 유한요소/경계요소 연성해석법을 제안하였다. 제안된 방법은 헤름홀츠방정식에 대한 Burton-Miller 적분방정식에 기반하는 부가수 질량과 감쇠행렬을 이용하여 구조물의 구조-유체 연성응답을 해석하고 계산된 구조물의 응답으로부터 수중방사소음을 계산하는 순차적인 방법이다. 구조-유체연성작용의 구조해석은 상용소프트웨어인 MSC/NASTRAN 에 구조-유체연성효과 행렬을 추가하여 해석하는 방법으로 이루어졌고, 수중방사소음의 경우는 전용 소프트웨어를 개발하였다. 개발된 수중방사소음 해석법을 간단한 예제를 통하여 그 특성을 살피고, 실제 함정의 받침대 진동에 의한 수중방사소음의 계산에 적용하여 그 유용성을 보였다.

발파에 의한 수중음압레벨 예측 사례연구 (Case study on the Prediction of Underwater Sound Pressure Level by Blasting)

  • 박정일;강추원;노영배;고진석
    • 화약ㆍ발파
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    • 제29권2호
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    • pp.81-88
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    • 2011
  • 발파공법 위주의 공사를 진행하다 보면 민원발생의 대부분을 차지하고 있는 발파공해는 소음과 진동이다. 이로 인해 발파설계시 안정성을 가장 우선적으로 고려하며, 그중에서도 수중소음을 제어하기 위한 노력이 필요하다. 본 연구에서는 발파로 인한 공사 작업이 진행될 때 거리와 지발당장약량을 적용하여 수중음압을 예측하고 그 수중음압을 이용하여 얻은 수중음압레벨 예측값의 타당성을 검토해 보기 위해 실제 측정한 지역과 다른 지역에서 검증을 하여 실제 측정값과 예측값을 비교해 보았다.

워터 터널에서의 수중소음 계측을 위한 하이드로폰 어레이 시스템 개발 (Development of Hydrophone Array System for Underwater Sound Measurement in a Water Tunnel)

  • 이무열;강관형;부경태
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.342-349
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    • 2001
  • Water tunnel에서 반향음의 영향을 효과적으로 배제하고 수중 소음원의 위치 및 소음 수준을 계측하기 위하여 하이드로폰 어레이 시스템을 개발하였다. 계측 시스템의 신호 대 잡음비를 개선하기위해 48채널의 하이드로폰 어레이를 사용하였고, 당사 고유의 하이드로폰 설치 방법을 개발하였다. 개발된 설치 방법은 터널 벽면의 난류 변동 압력의 영향을 감소시켜 200Hz-1KHz 영역에서 통상적이 설치 방법 대비 약 20㏈ 의 신호 대 잡음비 개선 효과를 얻었다. 또한 40KHz 이상의 주파수까지의 수중 방사 소음 계측을 위하여 100kS/s의 고속 동시 데이터 획득 장치를 개발하였다. 개발된 하이드로폰 어레이 시스템은 성능 시험을 통하여 20KHz 이내의 주파수 영역에서 단일 소음원의 위치를 비교적 정확하게 찾아낼 수 있었다.

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항주시 소형어선의 수중소음 스펙트럼 분석에 관한 연구

  • 최한규;신형일;황두진;노영수
    • 한국어업기술학회:학술대회논문집
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    • 한국어업기술학회 2000년도 춘계수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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    • pp.41-42
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    • 2000
  • 국제해양법이 제정된 이래 국내외의 정세변화에 따른 수산업의 침체에 대처해 나가기 위해서는 연안어장의 해양환경을 쾌적하게 조성하고 여기에서 조업하는 조업어선들의 구조와 운용설비 개선에 대한 대책이 마련되어야 한다. 특히 어선어업에 있어서는 어선에서 발생하는 소음은 선박에 종사하는 어업인과 어군에 직접적인 영향을 미치게 되므로 이들 영향을 최소화하기 위한 연구가 성실히 수행되어야 할 것이다. 본 연구는 소형어선의 항주 중의 수중소음의 어류에 미치는 영향을 파악하기 위한 기초자료를 얻고자 2000년 3월 2일∼4월 10일 여수연안에서 동일한 크기의 신조 소형 연안복합어선(GT 6.66)의 항주중인 선박의 수중소음을 측정, 분석한 결과이다. (중략)

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벽면변동압력을 이용한 비공동 수중익의 광대역소음 예측 연구 (Prediction of Broadband Noise for Non-cavitation Hydrofoils using Wall-Pressure Spectrum Models)

  • 최원석;정승진;홍석윤;송지훈;권현웅;김민재
    • 해양환경안전학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.765-771
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    • 2019
  • 선박 및 수중구조물의 고속, 대형화 및 요구조건 강화의 추세에 따라 유동소음 예측기술의 중요성이 강조되고 있다. 항공, 철도 등의 공력소음 분야에서는 음향상사법을 이용하여 순음 및 광대역 유동소음에 대해 활발히 연구되고 있는 반면 조선해양분야에서는 수중추진기의 날개주파수소음에 대해서만 일부 고려되고 있다. 본 논문에서는 날개면 형상의 주요 유동소음발생 메커니즘 뒷날소음을 고려 가능한 FW-H Formulation 1B를 이용하여 수중추진기 및 선저부가물의 기초요소인 수중익에 대해 광대역소음 예측기법을 연구하였다. 기존의 FW-H Formulation 1B는 공기 중의 압력상관관계 모델에 기반하여 구성되어 있어 매질에 대한 일반성 및 정확도의 한계를 가지므로 수중환경에 대해 일반성을 가지는 벽면변동압력 모델로 확장하는 방법론을 제시하였다. 공기 중 날개면의 소음계측결과와 비교해 벽면변동압력 모델을 이용할 경우 기존모델의 해석결과 대비 5 dB 이내의 오차로 정확도 관점에서의 유용성을 확인할 수 있었으며 전산유체역학과 벽면변동압력을 이용한 수중환경의 광대역소음해석 절차를 확립하고 수중익의 광대역소음 예측을 수행하였다.

수중 환경 소음 모델이 적용된 의사 스펙트럼 시간영역 법 합성환경 수중음향채널 모델링 및 시뮬레이션 (The Modeling and Simulation for Pseudospectral Time-Domain Method Synthetic Environment Underwater Acoustics Channel applied to Underwater Environment Noise Model)

  • 김장은;김동길;한동석
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.15-28
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    • 2016
  • 수중환경에서 운영되는 무기체계 획득을 위한 설계/개발을 진행하기 위해 수중음향채널 모델링 및 시뮬레이션을 통한 분석은 필수적이다. 일반적으로 수중음향채널 분석을 위해 사용되는 수중음향 전파 수치해석 모델은 음선이론 법, 정규방식 법, 포물선방정식 법, 파수적분 법이 있으나 다중 주파수 분석일 경우 유효성과 신호처리 및 분석에 제한적이다. 본 논문은 단일 및 다중 주파수 분석 및 신호처리 및 분석이 용이한 기존 의사 스펙트럼 시간영역 법 수중음향 수치해석 모델에 수중환경 소음 모델을 적용하여 실제 수중환경과 유사한 합성환경 수중음향채널을 모델링 하였다. 이렇게 구현된 합성환경 수중음향채널 모델의 유효성을 확인하기 위해 단일 주파수 신호 시나리오 4가지 다중 주파수 신호 시나리오 4가지 및 잠수함 기동에 따른 방사소음 분석 시나리오 시뮬레이션을 통해 의사 스펙트럼 시간영역 법 합성환경 수중음향채널 모델 유효성을 확인하였다.

해양에서의 수중소음원으로서 기포군의 집단운동 (Collective Oscillations of a Bubble Cloud as a Source of Underwater Ambient Noise in the Ocean)

  • 윤석왕;박광준
    • 한국음향학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.47-51
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    • 1991
  • 해양에서의 비, 바람, 파도 등 표층교란에 의해 수중에 형성되는 기포층은 수 미터 깊이까지 이르며, 이 기포층은 수중 소음을 발생시킬 수 있는 물리적 역학 매체로서 역할이 가능하다. 실험실에서 수중에 기포군을 형성하여 이에 의한 발생소음을 추적하므로 개개 기포들의 기포군 집단운동에서의 역할을 밝혔으며, 이론적 예측과 실측 기포집단의 모드 진동수가 매우 잘 일치함을 보였다. 이상의 분석결과, 수중 기포군의 집단운동이 수 백 hertz 영역의 수중 소음의 주된 소음원이 될 수 있음을 입증하였다.

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어구에서 발생되는 소음 -트로올 어구- (UNDERWATER NOISE GENERATED BY FISHING GEAR -Stern trawl net-)

  • 윤갑동
    • 한국수산과학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.217-224
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    • 1979
  • 조업중의 어선이나 어구로부터 발생되는 수중소음의 음향특성을 구하기 위하여 특별히 고안된 수중녹음장치를 이용하여 트로올어구의 수중소음을 녹음분석한 결과는 다음과 같다. 1. 조업중인 트로올어구에서 측정수 소음에는 어선이 발하는 소음의 영향을 극히 적다. 2. 소음의 주파수분포는 $DC\~6,300\;Hz$이고 그 중 우세한 주파수대는 $100Hz\~6,300Hz$이며 최대음압은 $137db(re\;1:{\mu}Pa$이었다. 3. 뜸줄부보다 발줄부에서 음압준위가 높고 자루부분에서의 음압준위가 가장 낮았다. 4. 예망중일 때보다 양망중일 때가 음압준위가 높고 투망중의 음압준위가 가장 낮았다. 5. 예망중의 트롤어구에서 발생되는 수중소음의 주된 음원은 어구의 ground rope와 해저의 마찰음 및 otter board와 해저와의 마찰음이라고 추정할 수 있다.

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영일만 부근에서의 수중소음 (The Under Water Ambient Noise at Voting-il Bay)

  • 하강열;윤갑동
    • 한국수산과학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.197-201
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    • 1983
  • 영일만 부근에서 측정한 수중소음을 스펙트럼분석하여 측정당시의 해역환경과 음압레벨과의 관계를 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 영일만 연해의 수중소음은 거의 전주파수대에서 통항선의 소음에 영향을 받으며, 100m층과 45m층의 음압차도 약 15dB로 전주파수대에서 일정하여 수면부근에서 발생한 음파가 하층으로 구면확산손실을 일으키면서 전파함을 알 수 있었다. 2) 영일만 외해에서는 상층(20m)과 하층(100m)의 음압차가 50Hz 이하의 저주파에서는 $8{\sim}12dB$ 그 이상의 주파수에서는 $15{\sim}23dB$의 음압차를 나타내었으며, 그 원인은 측정당시의 수중청음기의 상하운동에 의한 소음과 그 사이에 존재하는 수온약층의 영향 때문이라 생각된다. 3) 영일만의 연해에서는 60Hz 이상의 주파수의 소음레벨이 높고, 외해에서는 60Hz 이하의 저주파수대의 소음레벨이 높은 현상을 나타내고 있으므로 두 관측점 사이에는 뚜렷한 경계면의 존재가 예상된다.

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