• 제목/요약/키워드: 수중청음기

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원통형 산란체의 고주파 산란 특성 (High Frequency Scattering from Cylindrical Scatterer)

  • 김기택;윤관섭;라형술;나정열
    • 한국음향학회지
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    • 제24권8호
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    • pp.441-446
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    • 2005
  • 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.

수중청음기를 위한 Piezoceramic/Polymer 0-3 Composite의 등가회로 해석 (Equivalent Circuit Analysis of Flexible Piezoceramic/polymer 0-3 Composites for Hydrophone Applications)

  • 최헌일;박정학;사공건
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1989년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.341-344
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    • 1989
  • A Modified equivalent circuit by combining a series and parallel of polymer matrix for estimating the dielectric constant ${\bar{K}}_{33}$ values changing the volume percent of $PbTiO_3$, the dependences of frequency for the 713 and dissipation factor for 0 - 3 composites was derived. The difference of the dielectric constant and dissipation factor between the calculated and measured values became smaller at higher volume percent of $PbTiO_3$. There was, good agreement between the calculated and observed results for 70 volume percent of $PbTiO_3$ and 30 volume percent of Eccogel composite at 1(KHz), 25($^{\circ}C$). The optimized variable x was 0.94 in $PbTiO_3$ ceramics. $PbTiO_3$ powder and Eccogel polymer were used as piezoelectric fillers and matrix, respectively.

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저주파 수면소음원에 의한 전파손실의 수심에 따른 변화 (Depth dependence of the low frequency propagation loss for the sea surface noise sources)

  • 나정열
    • 한국음향학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.48-53
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    • 1987
  • 수면가까이 존재하는 단일주파수 음원에 의한 수심별 sound field에 관하여 수치모델에 의한 결과를 분석하였다. normal mode function의 수심별 특성은 주어진 음속의 기울기에 매우 민감하며 따라서 mode별 특성이 음원으로부터 밀리 떨어진 곳에서의 수심에 따른 변화를 관찰할 수 있다. 특히 양 경계면, 즉 표면과 해저에 가까운 곳에서는 음압이 수심에 따라 일정한 모양의 fluctuation을 하며 해당 주파수 파장의 두배 정도 거리의 상관관계를 나타내었다. 이는 수중음향 관측시에 응용 가능한 결과로써 특히 수중소음 측정시 청음기의 수직거리예측에 활용할 수 있겠다.

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천해에서 가상모드가 포함된 음파전달에 관한 모형실험 (Model Experiments on sound propagation included rirtual modes in shallow water)

  • 김성부
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1996년도 제11회 수중음향학 학술발표회 논문집 11th Underwater Acoustics Symposium Proceedings
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    • pp.69-75
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    • 1996
  • 40-100m 수심에 평탄한 모래층으로 구성된 구성된 친해를 1/1,000모형으로 축소시킨 무향수조내에서 Pekeris 모델에 대한 normal mode 관측실험을 점수신기로 수행하였다. 무향수조에 사용된 쐐기형 흡음재가 50kHz이상에서 20-25dB의 반향음 감쇠율을 가지므로 해서 이 수조가 해양과 유사한 조건을 갖게 되었으며, 실험에 사용된 점수신기는 B&K의 8130 수중청음기에 음향중심으로부터 조그만 크기의 사각형 틈을 제외하고 pressure-release 물질을 씌움으로써 얻을 수 있었다. 이 실험을 통해 얻은 결과들을 종합해 보면 연속모드의 피적분함수가 cut-off로부터 멀어지면 불연속모드의 합으로만 된 이론식과는 대략 수심의 10배 이내에서 다소 차이를 보일 뿐 전 관측거리에서 실험결과와 비교적 잘 일치하고 있다. 그러나 연속모드의 공진이 cut-off에 가까워 질수록 가상모드가 음향에 미치는 역할이 증대되어 근거리에서는 불연속모드의 합으로만 된 이론식과 큰 차이가 날 뿐만 아니라 영향이 미치는 거리가 수심의 수십배까지 증가함을 볼 수 있다. 특히 불연속모드의 개수가 2개이고 cut-off로부터 아주 가까운 가상모드가 존재할 경우, 가상모드가 수심의 60배 가까운 거리까지 영향을 미치는 것을 확인할 수 있다.

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자동기록식 수중청음기를 이용한 저주파 해양잡음의 측정 (Measurement of Low-Frequency Ocean Noise by a Self-Recording Hydrophone)

  • 김봉채;김병남;조홍상
    • Ocean and Polar Research
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    • 제29권4호
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    • pp.311-316
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    • 2007
  • Ocean noise may be used for monitoring wind speed and rainfall rate on the sea surface, as well as for tracking whales' migration routes. In particular, low-frequency ocean noise has recently been of concern with relation to the behavior of marine mammals. Low-frequency ocean noise has been increasing over the past few decades due to increase of ship traffic and offshore oil industry activities. Mechanical noise such as flow noise and cable strumming noise may be induced if low-frequency ocean noise is measured by cabled traditional hydrophone in high current areas. To successfully measure low-frequency ocean noise in a shallow water environment with strong current, we developed a self-recording hydrophone. This paper describes the main configurations of the self-recording hydrophone and presents some results on measured data.

선박자동식별장치 데이터를 이용한 수중 선박소음 추정 연구 (A study on the estimation of underwater shipping noise using automatic identification system data)

  • 박지성;강돈혁;김한수;김미라;조성호
    • 한국음향학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.129-138
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    • 2018
  • 선박 통행이 잦은 항만 및 연안 주변지역은 1 kHz 이하의 저주파 대역에서 선박소음이 수중소음에 지배적으로 영향을 미친다. 본 논문에서는 선박자동식별장치(Automatic Identification System, AIS)에서 관측된 선박의 항해정보를 이용하여 수중 선박소음을 추정하는 모델링 방안을 제시한다. 선박소음 모델링을 목적으로 AIS를 이용하여 제주 남부 해역에서 활동하는 선박들의 항행정보를 관측하였고, 모델링된 선박소음의 결과 검증을 위해 실험해역에 수중청음기를 설치하여 수중소음을 측정하였다. AIS 데이터를 이용하여 선박소음준위를 모델링하여 측정된 수중소음과 비교한 결과 시간에 따른 소음준위의 변동 특성이 유사함을 확인하였고, 오차가 발생되는 원인에 대해 토의하였다. 본 연구를 통해 AIS 데이터를 이용하여 선박소음준위를 5 dB 오차 범위에서 추정이 가능함을 확인하였다.

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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수중에서 고속 기동하는 표적의 방위 탐지를 위한 최적의 청음기 배치 연구 (A Study on Optimal Hydrophone Arrangement for The Direction Finding of High Speed Moving Target in Underwater)

  • 한민수;최재용;강동석;손권;이필호
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.369-375
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    • 2017
  • One of good DF(Direction Finding) methods is based on TDOA(Time Difference of Arrival) estimation when finding underwater moving target. For small DF error, high time resolution A/D(Analog-to-digital) conversion board and long baseline are needed. But the result of sea trial about close-range and high speed moving target, spatial correlation coefficient and appeared poor properties below 0.3 when hydrophone arrangement are separated over 6 ${\lambda}$ because of underwater fading channel. And we also find out that the distance between hydrophone should be under 4 ${\lambda}$ apart to take advantage of spatial correlation coefficient gain and performance of DF in underwater moving channel environments.

수중청음기 응용을 위한 다공질 PZT 세라믹스의 압전특성 (Piezoelectric properties of porous PZT ceramics for hydrophone Applications)

  • 박정학;이수호;공사건;배진호
    • 대한전기학회논문지
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    • 제45권4호
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    • pp.558-561
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    • 1996
  • PZT powders were prepared by the molten salt synthesis method. The porous PZT ceramics were made from a mixture of PZT and polyvinylalcohol(PVA) by BURPS(Burnout Plastic Sphere) technique. The porous PZT bodies were fabricated from the green compacts with various amounts of PVA spheres. The piezoelectric coefficient d$_{33}$ (334~350*10$^{-12}$ C/N)of porous PZT ceramics(364*10$^{-12}$ C/N). The figure of merit(d$_{h}$g$_{h}$) of porous PZT specimens evaluating the sensitivity for ultrasonic transducer applications was improved significantly(11~70times) in comparison with that of single phase PZT ceramics(100*10$^{-15}$ m$^{2}$/N). The thickness mode coupling factor k$_{t}$(0.5~0.6) of porous specimens was comparable with that of single phase PZT ceramics(k$_{t}$=0.7). The mechanical quality factor of porous PZT specimens was smaller than 10, and thus these porous PZT ceramics would be believed as a good candidate for broad band hydrophone applications. (author). 10 refs., 7 figs.igs.igs.

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불평형 간섭계를 이용한 광섬유 청음기 배열의 수중음향 감지특성 연구 (Investigation of Underwater Sound Detection Characteristics of Fiber Optic Hydrophone Array by using an Unbalanced Interferometer)

  • 이종길;남성현;윤형규
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1998년도 춘계학술대회논문집; 용평리조트 타워콘도, 21-22 May 1998
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    • pp.617-621
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    • 1998
  • Optical sensing techniques have been associated with high sensitivity and precise measurements and attracted considerable attention in recent years. In this paper, two channels TDM(Time Division Multiplexing) fiber-optic hydrophone array for the underwater applications was fabricated and their acoustic characteristics were investigated by using the acoustic water tank. A fiber length of the order of 100m is wounded at the hollow cylinder type aluminum mandrel. An unbalanced interferometer (discrete Mach-Zehnder type) was used. Sound detection performance is tested in the underwater tank with 2kHz continuous sound source. Finally, it is shown that two channels TDM(Time Division Multiplexing) fiber-optic hydrophone array can detect 2kHz sound stably.

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