• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집 제20권 2호
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• pp.209-212
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• 2001

수중에서 물과 공기 다공을 갖는 다공성 매질의 주파수 및 다공율 변화에 따른 음향특성을 고찰하였다. 다공성 매질로서 원통형 다공을 인위적으로 균일하게 배열한 판형 루사이트 (Lucite)를 사용하였다. 수중에서 음파를 다공성 매질의 원통형 다공의 축 방향과 평행하게 입사하였을 때, 빠른 파 (fast wave)는 다공 내의 매질에 영향을 받지 않으나, 느린 파 (slow wave) 및 원통형 다공을 전파하는 비평면 고차 정상 모드 파 (nonplanar higher normal mode wave)는 다공 내의 매질에 크게 영향을 받는다. 3MHz부터 4MHz까지의 주파수 영역에서 전체 파 (total wave), 빠른 파 및 느린 파의 음속 및 음압투과계수를 주파수 및 물과 공기 다공율 변화에 따라 측정하였다. 비강체 다공성 매질에서의 음파 전파특성에 대한 MBA (modified Biot-Attenborough) 모델의 이론 결과와 실험결과를 비교, 분석하였다.

• 한국음향학회지
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• 제29권4호
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• pp.223-228
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• 2010

남해 진해만에서 주파수 17-40 KHz를 이용하여 수평 입사각 $82^{\circ}$에 대한 고주파 해저면 반사손실을 측정하였다. 측정된 해저면 반사손실은 주파수에 따라서 주기적인 변동성을 보였으며 이러한 특성은 이층 구조의 해저면을 가정한 레일리 반사 계수 모델을 사용하여 예측한 결과와 비교 분석되었다. 이층 구조 반사 계수 모델은 수층, 상부퇴적층, 그리고 하부 퇴적층으로 구분되며 총 9개의 입력 인자 (수층의 음속과 밀도, 상부 퇴적층의 음속, 밀도, 감쇠계수, 두께, 하부 퇴적층의 음속, 밀도, 감쇠계수)가 사용된다. 하부 퇴적층의 지음향 인자들은 코어로부터 측정된 평균 입도 크기로부터 유추되었으며 상부층의 음속, 밀도, 감쇠계수와 두께는 몬테카를로 방법을 이용하여 역추정되었다. 지음향 인자들의 민감도 조사로부터 다층구조 해저면에서 나타나는 반사계수의 종속성은 상부 퇴적층의 두께에 가장 민감하게 반응함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권1호
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• pp.187-192
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• 2015

수중음향통신 채널은 해수면의 시변동성, 해저지형, 음속 분포 및 송수신단 사이의 기하학적인 구조 등에 따라 매우 복잡한 형태의 채널 특성을 나타낸다. 특히, 바람과 해류에 의한 시변동성과 도플러 효과를 갖는다. 이러한 수중음향통신 환경에서 전송 효율을 높이기 위해서는 변화하는 채널의 상태를 파악하고 통신기법에 적용시켜야 한다. 이 논문에서는 채널 시변동 매개변수 가운데 도플러 주파수 추정을 위하여 모호 함수와 자기상관 기법을 적용한 프레임 재귀 변복조 방식을 제안하고, 모의실험과 실제 남해에서의 해상실험을 통해 성능을 확인하였다. 해상실험 결과 채널 부호화 기법을 적용하지 않은 경우, 기존의 방법에 비해 제안한 방법의 비트 오류율이 약 32% 향상되었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.293-298
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• 2013

본 연구는 수중 거리 측정을 위한 초음파 센서를 개발한다. 초음파 트랜스듀서는 음파를 발신하고 발신된 음파가 물체에 부딪혀 되돌아오는 반사파를 수신한다. 초음파 드라이버는 반사된 물체까지 거리 측정을 위해 음파의 비행시간을 검출해 음속을 곱한다. 본 연구에서는 비행시간을 검출하기 위해 임계값과 상호 상관 기법을 적용하고 그 결과를 보인다. 반사파가 노이즈에 감염되어 신호의 형태가 왜곡될 때 상호상관 기법은 기준 신호와 수신 신호의 유사성을 이용하여 비행시간을 검출한다. 기준 신호를 수중 환경에 따라 다르게 적용해 반사파와 유사성을 높여 센서의 성능을 향상시킨다. 논문에서는 초음파 센서 드라이버를 설명하고 실험환경에 따른 센서의 성능을 분석한다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2002년도 하계학술발표대회 논문집 제21권 1호
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• pp.365-368
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• 2002

수중에서와 같이 전자기파의 사용이 곤란한 환경에서 정보의 전달 방법으로 초음파를 사용하는 것이 일반적이다. 그러나 기존의 방법은 음파의 전파 경로 상에 있어서 잡음, 온도, 음속 등의 환경에 많은 영향을 받기 때문에 정확한 정보의 전달이 곤란한 경우가 있다. 본 연구에서는 전기적 용량으로 특성을 제어할 수 있는 2층 구조 압전 트랜스듀서에 있어서 전기적 용량 변화에 따른 공진 모드간의 효율 비의 변화를 이용하여 전파 경로 상의 환경 변화에 독립적인 원격 물리 계측법을 제안하고 그 가능성을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제25권5호
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• pp.246-256
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• 2006

평면파 반사 계수는 수중에서의 음파에너지에 관한 해저 바닥의 모든 정보를 담고 있고 음향 해석 모델의 입력 값으로도 사용할 수 있는 음향학적 물리량이다. 본 연구에서는 실험실 수조 환경에서 입자 매질 ( 세 종류의 유리구슬, 모래 )의 평면파 반사 계수, 음속 및 감쇠계수를 측정했다. 반사 실험은 수조의 한계를 고려해 $28{\sim}53^{\circ}$의 입사각과 중심 주파수 100kHz의 협대역 신호를 이용해 수행했다. 자기 교정법 (Self-calibration method)을 이용해 측정된 자료로부터 반사 계수를 계산했고 측정된 반사 계수의 경향 및 실험의 불확실성을 서술했다. 입자 매질의 음속 및 감쇠계수는 거리 수신 신호간의 회귀분석을 통해 계산했다. Biot 이론을 이용해 측정된 음속과 감쇠계수로부터 다공율과 침투율을 추정하고 실제 지질학적 측정값과의 유사성을 확인했다. 최종적으로 추정된 다공율, 침투율을 이용해 이론적 인 반사 계수를 계산하고 반사 실험의 측정값과 비교했다. 본 실험 결과는 Biot 이론으로 일관성 있게 입자 매질의 음향학적 물성을 설명할 수 있음을 입증한다.

• 폴리머
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• 제34권2호
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• pp.104-107
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• 2010

가교제인 trimethylol propane(TMP)의 함량변화에 따라 다양한 폴리우레탄(PU) 평판을 제작하였다. DMA 측정을 통하여 TMP 함량에 따라서 PU의 $T_g$는 34.8 $^{\circ}C$에서 49.9 $^{\circ}C$로 증가를 확인하였다. TMP의 함량이 4%에서 12%까지 증가함에 따라 탄성률은 322 MPa에서 423 MPa로 증가하였고, 인장강도는 10.6 MPa에서 14.8 MPa로 다소 증가하였으며, 신율은 62.8%에서 49%로 감소하였다. 음향특성의 경우, TMP의 함량이 증가함에 따라 가교 정도가 높아지며, 음속은 증가하였으나 음향감쇠계수는 감소하였다. 제작한 PU 평판은 4주간 수중에서 안정적임을 보여 주었다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제10권4호
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• pp.52-61
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• 2007

Temporal and spatial variations of sea water largely affect on the pattern of underwater sound propagation. Acoustic environmental changes and their effects on underwater sound propagation in the northern part of the East Sea, which have been poorly studied mainly due to lack of observations, are investigated by analyzing the hydrographic data acquired since 1993. Severe changes in acoustic environments are associated with various physical processes such as deep convection, thermal fronts, and eddies in the northern part of the East Sea. Spatio-temporal variations of sound speed field and the layer of the maximum sound speed are categorized into six typical cases. Using a sound source of 5 kHz, acoustic transmission losses are calculated range-independently for the six typical cases. Significant differences among the patterns of transmission loss in the six cases suggest that a different tactics are required when we operate in the northern part of the East Sea.

• Ocean and Polar Research
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• 제34권1호
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• pp.85-91
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• 2012

Physical properties such as sound speed contrast (h) and density contrast (g) of the interested target are key parameters to understand acoustic characteristics by using theoretical scattering models. The density and sound speed of moon jellyfish (common jellyfish, Aurelia aurita s.l.) were measured. Sound speed contrast (h) was measured from travel time difference (time-of-flight method) of an acoustic signal in a water tank for APOP studies (Acoustic Properties Of zooplankton). Density contrast (g) was measured by the displacement volume and wet weight (dual-density method). The sound speed remained almost constant as the moon jellyfish increased in bell length. The mean values${\pm}$standard deviation of h and g were $1.0005{\pm}0.0012$ and $0.9808{\pm}0.0195$), respectively. These results will provide important input for use in theoretical scattering models for estimating the acoustic target strength of jellyfish.

• 한국환경과학회지
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• 제29권11호
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• pp.1141-1151
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• 2020

The impact of sound speed variability in the sea is the very important on acoustic propagation for the underwater acoustic systems. Understanding of the temporal and spatial variability of ocean sound speed in the sea around the Ieodo were obtained using oceanographic data (temperature, salinity). from the Korea Oceanographic Data Center, collected by season for 17 years. The vertical distributions of sound speed are mainly related to seasonal variations and various current such as Chinese coastal water, Yellow Sea Cold Water (YSCW), Kuroshio source water. The standard deviations show that great variations of sound speed exist in the upper layer and observation station between 16 and 18. In order to quantitatively explain the reason for sound speed variations, Empirical Orthogonal Function (EOF) analysis was performed on sound speed data at the Line 316 covering 68 cruises between 2002 and 2018. Three main modes of EOFs respectively revealed 55, 29, and 5% the total variance of sound speed. The first mode of the EOFs was associated with influence of surface heating. The second EOFs pattern shows that contributions of YSCW and surface heating. The first and second modes had seasonal and inter-annul variations.