• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
• /
• 1998.06e
• /
• pp.121-124
• /
• 1998

수중에서 발생된 기포에 음파가 입사되었을 때, 입사된 음파는 물 속의 기포들에 강제적인 진동을 주어 새로운 음원으로서 활동하게 한다. 이런 경우 기포의 진동은 비선형적인 진동 특성이 강하게 나타나게 되어, 기포는 입사된 음파에 의존하는 비선형 인자로서 작용하게 된다. 본 논문에서는 수중에 발생되는 기포층의 비선형응답 및 다른 형태의 응답을 실험적으로 고찰하기 위하여, 인위적으로 제작된 기포 발생장치를 이용하여 발생된 기포층에 음파를 입사하였다. 이때 입사된 음파는 기포들과의 상호작용을 인하여 여러 가지 응답을 나타내었으며, 비선형 응답으로써 배진동 세기의 현저한 증가와 합주파수 음파 발생 등이 두드러지게 나타났다. 또한 개개 기포의 공진 주파수 근처에서는 물론, 그보다 높은 고주파수에서도 합주파수 형태의 비선형응답이 매우 특징적으로 관찰되었다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
• /
• v.22 no.4
• /
• pp.250-260
• /
• 2003

Since a bubble in water is a highly nonlinear acoustic scatterer, the acoustic scattered waves from underwater bubbles show highly nonlinear acoustic properties. These acoustic scattered waves can be observed at the second or higher harmonics as well as at the fundamental primary frequency of incident acoustic wave. When two primary acoustic waves of different frequencies are incident on a bubble, the acoustic scattered waves can be also observed at the sum and the difference frequencies of the primary waves. In this study, when the two primary acoustic waves were incident on a bubble screen in water, we observed that the amplitude of difference frequency wave was amplified by the bubble nonlinearity and its directivity was oriented in the propagation directions of primary waves. The directivity of scattered difference frequency wave was analyzed as a coherent scattering for virtual source by using the directivity of the primary acoustic wave.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2008.05a
• /
• pp.2170-2174
• /
• 2008

기후상승으로 해수면의 상승으로 인해 삼면이 바다로 둘러싸인 지형적 특성을 가진 우리나라 연안에 파도로부터 시설물의 보호가 중요한 요인으로 꼽히고 있다. 파의 에너지를 저감하여 연안에 위치한 시설물 보호에 많은 연구가 진행되고 있다. 여기서 다루게 될 수중방파제와 다공성 소파장치는 반사와 수심의 변화에 따른 분산효과로 입사파의 에너지 감소를 통해 연안에 위치한 구조물과 배후시설에 대한 피해를 줄이는데 주목적이 있다. 사다리꼴 수중방파제의 전 후면의 기울기를 변화시키며 장주기파의 입사파와 투과파에 대한 연구가 Chang과 Liou(2004)에 의해 연구되었고, 수직 다공성 소파장치의 두께를 변화하며 반사계수와의 상관 관계에 대한 연구가 Madsen(1983)에 의해 진행되었다. 본 연구에서는 해석해를 통해 수중방파제와 다공성 소파장치가 있는 경우에 투과파와 소파장치 전 후면에서의 처오름 높이의 변화에 대해 알아보고, 그에 따른 관계를 알아보고자 한다. 구간은 각각 수심이 일정한 지역과 변화하는 지역, 다공성 소파제가 있는 지역으로 설정하여 각 구간마다 해석해를 적용하여 파고를 측정하였다. 측정된 파고를 이용하여 투과율은 수중방파제를 통과한 입사파와 투과파의 관계를 통해 측정할 수 있다. 수중방파제를 투과한 파는 다공성 소파장치를 통과하면서 파고가 급감하는 현상을 다공성 소파장치 전 후면에서 측정되는 파고를 통해 알 수 있다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
• /
• spring
• /
• pp.253-256
• /
• 2000

본 연구에서는 유한요소법(FEM)을 이용하여 압전 수중음향센서의 모델링 및 음향특성을 해석하였다. 압전 복합구조 수중음향센서의 해석에서 기본적인 압전-탄성 구조물과 유체-구조물의 연성해석을 위한 유한요소 정식화를 하였으며 무한영역의 음향유체를 처리하기 위하여 IWEE(Infinite Wave Envelop Element)를 도입하였다. Topilz형 수중음향센서를 수중 산란체로 볼 경우 입사파가 산란체의 표면을 가진할 때 산란체로부터 발생되는 산란파는 IWEE로 인하여 무한 유체영역에서의 산란파의 감소특성을 갖게되어 무한영역을 유한영역으로 나눈 인위적인 경계에서 반사가 일어나지 않게 되므로 산란파의 음압을 정확히 구할 수 있었다. 또한, 이러한 산란해석을 바탕으로 입사파에 대한 음향센서 내부의 전기적 응답특성인 RVS(Receiving Voltage Signal)를 구하였다. 이러한 일련의 연구 과정들은 소나(SONAR) 시스템을 정확히 해석하고 음향특성을 예측하는 데 큰 도움이 될 것이다.

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
• /
• 2003.08a
• /
• pp.249-253
• /
• 2003

심해로부터 해안으로 전파해오는 파랑은 해저지형 또는 구조물 등의 영향을 받아 반사, 쇄파 등과 같은 변형을 겪게 되며, 이와 같은 파랑은 연안침식 및 해안구조물의 안전과 설계에 영향을 미친다. 수중방파제(submerged breakwater)는 입사하는 파랑에너지를 대규모로 감소시켜 연안침식을 방지할 뿐만 아니라 방파제를 수중에 건설함으로써 해역환경의 개선을 가능하게 한다. 또한, Bragg반사를 이용하여 수중방파제를 건설할 경우, 연안의 불필요한 침식 및 퇴적현상을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 입사파에 의해 발생하는 해안구조물의 손상을 사전에 방지 할 수 있다. 아울러, 항만의 정온도를 향상시키는데 효과적으로 이용할 수 있다. (중략)

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
• /
• v.19 no.7
• /
• pp.15-22
• /
• 2000

This paper proposes a distributed highlight algorithm to generate efficiently echo signal for underwater target. In this algorithm, echo signal is synthesized by discontinuity highlights that are varied to incident angle, by equivalent and specified position highlights according to the spatial target structure. Completed UTAHID(Underwater TArget by Highlight Distribution) model is confrimed that PTS, ETS, echo elongation effect, target time spreading loss and envelope fluctuation are satisfied to expected values by various simulations. Thus it can be efficiently used in all sorts of real systems related to underwater target echo signal synthesis in active sonar.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2007.05a
• /
• pp.2094-2097
• /
• 2007

본 연구에서는 사석경사제의 전면부에 불투과성 수중방파제를 설치하여, 불규칙파의 반사에 대한 수치모의와 수리모형실험을 수행하였다. 수치해석 모형에는 Reynolds Averaged Navier-stokes (RANS) 방정식을 지배방정식으로 사용하였고, 난류해석을 위하여 $\kappa-\varepsilon$ 방정식을 사용하였다. 자유수면변위의 정확한 예측을 위하여 VOF 기법을 적용하였다. 수리모형실험은 한양대학교 수리실험실의 조파수로에서 수행되었다. 본 연구에서는 입사파랑으로 불규칙파를 조파하였으며, Bretsch neider-Mistuyasu 스펙트럼을 목표스펙트럼으로 하여 재현하였다. 반사율의 산정에서 입사파와 반사파를 분리하기 위하여 수치모형실험에서는 3점법을 사용하였고, 수리모형실험에서는 2점법을 사용하였다. 수치모의를 통하여 예측된 반사율과 수리모형실험에서 관측한 결과는 서로 잘 일치하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
• /
• 2010.02a
• /
• pp.108.1-108.1
• /
• 2010

본 연구에서는 수리모형실험을 통하여 규칙파를 적용한 수중방파제의 반사특성을 조사하였다. 수중방파제의 형상을 직사각형(${\theta}=90^{\circ}$), 사다리꼴(I)(${\theta}=75^{\circ}$), 사다리꼴(II)(${\theta}=60^{\circ}$), 삼각형(${\theta}=30.96^{\circ}$)으로 설정하여, 각각의 형상들에 대하여 주기, 입사파고, 배열을 변화시켜 얻은 실험결과를 토대로 투과율을 계산하였다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
• /
• autumn
• /
• pp.295-298
• /
• 2000

음향 흐름 (Acoustic Streaming)현상은 음파가 유체 내에서 전파하는 경우에 음파의 흡수로 인한 음장방향으로의 유체 흐름을 말한다. 이러한 유체 내에서의 음향 흐름현상은 입사음파의 구동주파수나 음압진폭등에 영향을 받으며, 현재 음향 흐름현상은 DNA 분열이나 박테리아 분해 등 생체학적 효과01 초음파의 비 열적 효과로 널리 사용중이다 본 연구에서는 수중에서 전기분해 법을 이용하여 형성된 기포층에 음파를 수직 입사하여 밀려나가는 기포의 거리를 측정함으로써 입사음파의 구동주파수와 음압진폭 변화에 따른 음향 흐름현상을 관측하였다. 기포의 거리 측정 결과에 의하면 입사음파의 음압진폭 증가에 따라 기포의 밀림현상이 현저하게 증가하였으며, 구동주파수 변화에 따른 기포의 밀림현상은 차이를 보이고 있지 않았다 본 측정결과로부터 음향 흐름현상은 입사음파의 구동주파수에 의한 영향을 확인 할 수 없었으나. 음압진폭에 상당한 영향을 받는다는 것을 확인하였다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
• /
• v.19 no.1
• /
• pp.29-37
• /
• 2007

In this study, transmission and reflection of multi-directional random waves propagating over impermeable submerged breakwaters are calculated by using eigenfunction expansion method. A series of mutiderectional random waves is generated by using the Bretschneider-Mitsuyasu frequency and Mitsuyasu type directional spectrum. Strong reflection is occurred at the Bragg reflection condition of the peak frequency. If the row of breakwaters is fixed at 3 and the relative height of breakwater is fixed at 0.6, more than 25% of incident wave energy is reflected to offshore. It is also found that the reflection of directionally spreading random waves increases as the maximum spreading parameter $s_{max}$ increases.