• Title/Summary/Keyword: 수중음향 측정

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A Study on Underwater Acoustic Characteristics by Vegetation in River (하천 식생에 따른 수중음향 분석)

  • Gu, Jung-Eun;Jung, Sang Hwa;Kang, Joongu
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.522-522
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    • 2017
  • 하천에서 식생은 하도내 흐름저항과 항력을 증가시켜 유속과 유사이동을 감소시킨다. 유속의 감소로 인해 유사가 퇴적되어 사주 발생이 증가하며 이는 하도 지형변화의 중요한 요인이 된다. 하천내 식생은 하천생물의 서식과 밀접한 관련이 있는 물리적인 서식환경을 변화시키게 된다. 이러한 물리적인 서식환경 변화는 수중음향으로 표현되는 하천의 음환경(Soundscape) 변화로 연결된다. 본 연구는 하천 식생대에서의 수중 음향변화를 식생유무, 수온, 수심에 따라 분석하고 수리학적 특성과의 상관관계를 파악하고자 한다. 실규모 하천 수로에 식생 38 주/$m^2$를 식재하고 1 m정도 성장시킨 후 식생을 완전 침수시켜 $3.2m^3/s$의 유량을 공급하여 유속의 변화와 수중음향을 측정하였다. 오후시간대와 새벽시간대를 이용하여 수온이 다른 조건에서 측정하였고, 수심은 표면 3 cm, 40 cm, 80 cm 깊이에서 각각 측정하였다. 측정지점은 식생구간의 상류지점(A), 식생구간(B), 식생구간의 하류지점(C) 세 곳을 선정하였고, 유속은 micro-ADV, 수중 음향은 Hydrophone을 사용하여 5분간 측정하였다. 측정 주파수 spectrum은 1/3 Octave band로 처리하여 음압을 비교분석하였다. 주파수에 따른 음압을 분석한 결과 측정지점에 관계없이 주로 125 Hz, 315 Hz에서 높게 나타났다. 수심에 따른 음향을 분석한 결과 식생이 없는 상류(A)지점에서는 수중음향의 차이가 크게 나타났으며, 식생지점(B)과 식생이 없는 하류(C)지점에서는 수중음향이 유사하게 나타났다. 이는 식생에 의한 유속의 저하로 인해 흐름이 안정화되어 나타나는 현상으로 판단된다. 수온에 따라서는 식생구간(B)과 하류(C)지점에서 대체로 큰 차이를 보이지 않았으나 상류(A)지점에서는 수온이 높을 때 음압이 더 크게 나타났다. 이는 온도가 높을수록 소리의 전달속도가 더 빨라지기 때문으로 판단된다. 이처럼 식생의 유무와 수심, 온도에 따라 하천의 수리학적 특성이 달라지고 이에 따른 수중음향도 달라지므로 하천의 물리적 서식환경을 평가하기 위한 인자로 수중음향을 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

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Analysis of Measurement Accuracy Based on Confidences for Narrow-Band Underwater Acoustic Measurement (협대역 수중음향측정을 위한 신뢰도 기반의 측정정확도 분석)

  • 도경철;최재용;이용곤
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.19 no.4
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    • pp.16-22
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    • 2000
  • In order to predict the performance and the usefulness of the narrow-band underwater acoustic measurement system at design stage, whose error variance is not clearly described, in this study a boundary equation to estimate the measurement accuracy is proposed based on the confidency as SNR variation. The boundary is presented as a function of SNR and the number of samples. In this paper, the measurement performance for narrow-band signal is simulated by the proposed boundary equation and the results are reviewed in the biased noise condition and separately in the background noise rejected condition.

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A study on the Lloyd's mirror effect on the underwater radiated noise for the underwater vehicle (수중운동체 방사소음의 로이드 미러 효과 연구)

  • Kang, Seung-Hee
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.40 no.4
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    • pp.314-319
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    • 2021
  • The measurement of the Underwater Radiated Noise (URN) for the underwater vehicle should consider both the acoustic interference due to the surface reflection and the calculation of the Closet Point of Approach (CPA). In this paper, I tried to analyze the underwater vehicle's URN using the Lloyd's mirror effect. First, the theoretical Lloyd's mirror pattern was compared with the sea trial result, and the sea trial results corresponded well with the theoretical predicted pattern. And then the CPA distance could be estimated by the Lloyd's mirror pattern. As a results, acoustic source level shows the spectral fluctuation due to the acoustic interference of the Lloyd's mirror effect.

Estimation of underwater acoustic uncertainty based on the ocean experimental data measured in the East Sea and its application to predict sonar detection probability (동해 해역에서 측정된 해상실험 데이터 기반의 수중음향 불확정성 추정 및 소나 탐지확률 예측)

  • Dae Hyeok Lee;Wonjun Yang;Ji Seop Kim;Hoseok Sul;Jee Woong Choi;Su-Uk Son
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.43 no.3
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    • pp.285-292
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    • 2024
  • When calculating sonar detection probability, underwater acoustic uncertainty is assumed to be normal distributed with a standard deviation of 8 dB to 9 dB. However, due to the variability in experimental areas and ocean environmental conditions, predicting detection performance requires accounting for underwater acoustic uncertainty based on ocean experimental data. In this study, underwater acoustic uncertainty was determined using measured mid-frequency (2.3 kHz, 3 kHz) noise level and transmission loss data collected in the shallow water of the East Sea. After calculating the predictable probability of detection reflecting underwater acoustic uncertainty based on ocean experimental data, we compared it with the conventional detection probability results, as well as the predictable probability of detection results considering the uncertainty of the Rayleigh distribution and a negatively skewed distribution. As a result, we confirmed that differences in the detection area occur depending on each underwater acoustic uncertainty.

Underwater Acoustic System for Long Range Underwater Positioning (해상 사고 대응용 수중 위치 탐지를 위한 수중 음향 송수신 기술)

  • Lee, Kyoung Il;Park, Seunghyun;Kim, Gihak;Seo, Yong Gon
    • Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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    • 2023.11a
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    • pp.325-326
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    • 2023
  • 해상 사고 시 일반 전파를 이용한 통신 시스템으로 찾기 어려운 수중 위치 추적에 사용하기 위해 몸에 부착할 수 있는 크기의 소형화된 수중 음향 모듈을 제작하고 이를 서해 상에서 거리에 따른 음향 신호를 측정했다.

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수중음향통신을 위한 물리계층 기술

  • Im, Tae-Ho;Go, Hak-Rim
    • Information and Communications Magazine
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    • v.33 no.8
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    • pp.63-70
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    • 2016
  • 본고에서는 최근 활발하게 연구되고 있는 수중 음향통신을 위한 물리계층 기술에 대하여 알아 본다. 수중음향통신은 지상의 전파를 이용한 무선 통신 기술과 달리 음파를 이용한다. 음파는 수중에서 약1500m/s로 매우 저속이고 시간에 따른 다중 경로와 해수면과 해저면에서의 반사가 발생한다. 또한 수온, 염분, 수압, 해류와 해저지형 등에 의해 신호의 왜곡 및 손실이 일어나기 때문에 수중음향통신은 지상에서 전파를 이용한 통신에 비하여 매우 어려운 일이다. 본고에서는 이러한 수중음향채널의 특성을 살펴보고 링크버짓 계산을 한다. 그리고 수중음향통신을 위한 물리계층 변조기법을 살펴본다. 특히 OFDM 변조기법에 대하여 자세히 설명하고 실해역 측정을 통한 수중채널 특성을 기반으로 채널을 모델링하고 OFDM 변조기법을 위한 파라미터 선정 및 성능비교를 하였다.

Ship Radiated Noise Measurement, Analysis and Prediction (선박 방사소음의 측정, 분석 및 예측)

  • 윤종락;김천덕;하강열
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1997.04a
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    • pp.524-532
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    • 1997
  • 수중음향표적 특히 선박방사소음을 탐지하거나 식별하는 군사적 목적의 수동소나는 수중청음기 배열로 구성되며 각 배열센서에 수신된 신호에 배열 신호처리기술을 적용하여 선박의 거리, 방위 탐지는 물론 선박의 음향적 특징을 식별하는 고도의 음향장치이다. 그러나 이러한 장치운용자의 선박탐지, 식별이나 새로운 수동소나 개발, 나아가 스텔스 능력의 선박 설계를 위해서는 선박방사소음의 측정, 분석 및 예측에 관한 이해가 선행되어야 할 것이다. 본 연구는 대표적인 선박방사소음 측정시스템의 소개, 방사소음발생기구, 측정자료의 분석 및 예측에 관한 기초기술을 연구 분석한 내용이다.

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Development of a Portable Hydrophone Array System (휴대용 수중청음기 배열 시스템의 개발)

  • Kim Bong-Chae
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.25 no.4
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    • pp.178-183
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    • 2006
  • A hydrophone away is used to measure spatial distribution in underwater sound field and to detect incoming direction of sound waves in the ocean. It is not usually convenient to handle the hydrophone away because of its extensive scale. And it is not easy to purchase the hydrophone away because of expensive price. A hydrophone logger combined with a hydrophone and data logger was developed to consist conveniently of a hydrophone away for use to receive underwater sound waves. And a hydrophone array system with the hydrophone loggers was developed. Main configurations of the hydrophone 1o99er and the hydrophone array system are introduced in this paper. Also we present some measurement results by the hydrophone logger in a water tank and measurement examples on ambient noise in the sea by the hydrophone away system. And we discuss some advantages in use of the hydrophone array system.

An Eperimental Study of Sound Transmission through a Bubbly Layer in Water (수중에 형성된 기포판의 음파투과 실험)

  • 최복경
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • 1992.06a
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    • pp.131-134
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    • 1992
  • 해양에서 자연적으로 형성된 기포 또는 기포집단의 그 자체의 공진특성에 의해, 해중에서 사용하는 음파의 전달과정에 여러 가지 영향을 미칠 수 있음이 제기되어 왔다. 본 실험은 기포집단이 수중에서 음파의 전달과정에 어떤 영향을 주는가를 알아보기 위한 것으로, 수중에 수직형태의 판형기포 집단을 발생시켜 1 kHz ~ 100 kHz의 주파수를 가지는 음파를 각각 투과시킴으로써 주파수별 음파전달손실을 측정하였다. 측정결과, 개개 기포의 공진주파수 영역에서 투과손실이 최대가 됨을 알 수 있었고, 그 이하의 주파수영역에서는 기포판의 두께공진모드에 의한 변화가 관측되었으며, 공진주파수 이상의 고주파수영역에서는 주파수 증가에 따라 투과손실이 감소하는 현상을 알 수 있었다.

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Fabrication and Characterization of an Underwater Acoustic Tonpilz Vector Sensor for the Estimation of Sound Source Direction (음원의 방향 추정을 위한 수중 음향 Tonpilz 벡터 센서의 제작 및 특성 평가)

  • Lim, Youngsub;Roh, Yongrae
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.34 no.5
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    • pp.351-359
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    • 2015
  • Typical underwater acoustic transducers detect only the magnitude of an acoustic pressure and they have the limitation of not being able to recognize the direction of the sound signal. Hence, the authors of this paper proposed a new vector sensor structure based on Tonpilz transducers that could detect both the magnitude and the direction of a sound pressure. In the proposed structure, the piezoceramic ring was divided into four segments, and proper combination of the output voltages of the segments in response to the external sound pressure could provide the information on the orientation of the sound source. In this paper, a Tonpilz transducer has been fabricated to have the proposed structure and its characteristics has been measured to confirm the validity of the proposed structure.