• 한국음향학회지
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• 제43권1호
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• pp.9-18
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• 2024

최근 수중표적의 저소음화와 해상교통량의 증가로 인한 주변 소음의 증가로 능동 소나 시스템의 중요성이 증대되고 있다. 하지만 신호의 다중 경로를 통한 전파, 다양한 클러터와 주변 소음 및 잔향 등으로 인한 반향신호의 낮은 신호대잡음비는 능동 소나를 통한 수중 표적 식별을 어렵게 만든다. 최근 수중 표적 식별 시스템의 성능을 향상 시키기 위해 머신러닝 혹은 딥러닝과 같은 데이터 기반의 방법을 적용시키려는 시도가 있지만, 소나 데이터셋의 특성 상 훈련에 충분한 데이터를 모으는 것이 어렵다. 부족한 능동 소나 데이터를 보완하기 위해 수학적 모델링에 기반한 방법이 주로 활용되어오고 있다. 그러나 수학적 모델링에 기반한 방법론은 복잡한 수중 현상을 정확하게 모의하는 데에는 한계가 있다. 따라서 본 논문에서는 심층 신경망 기반의 소나 신호 합성 기법을 제안한다. 제안하는 방법은 인공지능 모델을 소나 신호 합성 분야에 적용하기 위해, 음성 합성 분야에서 주로 사용되는 타코트론 모델의 주요 모듈인 주의도 기반의 인코더 및 디코더를 소나 신호에 적절하게 수정하였다. 실제 해상 환경에 모의 표적기를 배치해 수집한 데이터셋을 사용하여 제안하는 모델을 훈련시킴으로써 보다 실제 신호와 유사한 신호를 합성해낼 수 있게 된다. 제안된 방법의 성능을 검증하기 위해, 합성된 음파 신호의 스펙트럼을 직접 분석을 진행하여 비교하였으며, 이를 바탕으로 오디오 품질 인지적 평가(Perceptual Quality of Audio Quality, PEAQ)인지적 성능 검사를 실시하여 총 4개의 서로 다른 환경에서 생성된 반사 신호들에 대해 원본과 비교해 그 차이가 최소 -2.3이내의 높은 성적을 보여주었다. 이는 본 논문에서 제안한 방법으로 생성한 능동 소나 신호가 보다 실제 신호에 근사한다는 것을 입증한다.

• 한국수산과학회지
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• 제28권4호
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• pp.492-502
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• 1995

공사 소음이 공사장 주변의 양식 가물치 (체장 44cm)의 유영행동에 어떠한 영향을 미치는지 조사하기 위하여 1993년 9월 12일 경기도 평택시 신대리의 아산호 부근에 위치한 육상 양어장에서 파일작업전과 파일작업중의 소음 레벨과 진동을 측정하고, 바이오 텔레메트리 기법을 사용하여 유영행동을 측정하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1) 파일작업중 소음원으로 부터 약 90m의 거리에서 측정한 수중 소음 레벨, 공중 소음 레벨 및 진동 변위는 파일 작업전에 비하여 각각 36.5dB$(re\;l{\mu}Pa)$, 23dB$(re\;0.0002{\mu}bar)$ 및 $5.9{\mu}m$로 증가하였다. 2) 유영속도의 변화 폭은 자극을 가한 초기에 크고, 자극이 계속되면 그 변동폭은 감소하는 경향을 보였다. 활동량은 야간 보다 주간이 많고, 심한 자극을 받으면 상하운동을 많이 하며 양어장 바닥의 진흙 속으로 도피하는 경우도 있음을 알 수 있었다. 3) 파일작업중의 평균 유영속도는 0.50m/sec (체장대비 1.1배), 파일작업이 없을 때의 평균 유영속도는 0.36m/sec (체장대비 0.8배)이었으며, 파일작업중의 가물치의 평균 속도가 파일작업이 없을 때에 비하여 약 1.4배 빠른 것으로 나타났다. 이러한 소음이나 진동으로 인한 자극은 가물치의 생태에 상당한 영향을 미칠 것으로 사료된다.

• 대한공업교육학회지
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• 제35권2호
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• pp.224-237
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• 2010

수중 운동체가 가동할 때 돔 앞쪽에 설치된 센서에 유기되는 진동파 소음은 구조를 통해 전달된다. 구조를 통해 전달되는 소음과 진동이 음향 센서의 성능을 저하시키는 요인이 되지 않도록 구조물로 타고 들어오는 진동파를 효과적으로 차단하기 위하여 본 연구에서는 CRP(Carbon Reinforced Plastic)와 SNORE링(Self-NOise REduction Ring)를 설치하고 주파수에 따른 변위와 응력의 변화를 관찰하였다. 곡면 구조물의 재질은 알루미늄이며 최대 외경 530mm, 길이 215mm 정도이다. 곡면 구조물의 전면부는 직경이 270mm이며 평면형상으로 되어 있다. 주파수에 따른 CRP와 SNORE 링 부착 전후에서의 응력 감소율을 시뮬레이션 하였으며 12kHz와 15kHz 주변에서는 95% 이상의 감소율을 보였다. 음향 센서의 부착 위치에 따른 응력의 변화를 계산하였으며 중심부에서 가장 높게 나타났고 20mm, 40mm 떨어진 곳으로 이동할수록 응력의 크기가 낮게 나타났다. 본 연구의 결과는 음향센서의 감도를 높이는데 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.

• 수산해양기술연구
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• 제35권1호
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• pp.41-49
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• 1999

This paper describes to analyze the underwater ambient noise and biological noise of cultivating fishes in the fish farm cages at the seawater Tongyong-kun, KyongNam and lake of Chungju, Chech'on, ChungBuk from 10 to 19 Oct. 1997, in order to find out the characteristics of these noises. The results obtained were as follows; (1) The ambient noise around the fish farm cages at lake of Chungju was 10~200Hz frequency range, 70~105dB spectrum level. The central frequency was 50~70Hz, changing of ambient noise was getting bigger than 10~200Hz in 200Hz~2kKz frequency by wind, water current. (2) The frequency of noise source around the fish farm cage at the seawater of Tongyong-kun was 20~200Hz, spectrum level was 80~100dB while feed factory was working around the fish farm cage. When feed factory did not work, noise source was 10~600Hz frequency range, 70~90dB spectrum level. It was 10dB less than that of while feed factory was working, and then the central frequency was 70Hz. (3) The vessel noise of excursion ship had changed largely at 100dB spectrum level in 10~500Hz frequency band, and the fishing boat had 20Hz~2kHz frequency range. (4) The biological noise in the fish farm cage at lake of Chungju, which was feeding of Cyprinus carpio, 2was 10~30Hz frequency, 70~104dB spectrum level. The central frequency was 75Hz. The biological noises in the fish farm cage at the seawater of Tongyong-kun, which were feeding and swimming noise, had very different spectrum pattern by species, and the frequency band was 10~800Hz.

• 한국수산과학회지
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• 제10권4호
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• pp.227-235
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• 1977

1976년 8월 16일 (북위 $34^{\circ}27'30'$ 동경 $128^{\circ}23'15'$)과 1977넌 7월 28일(북위 $34^{\circ}47'$ 동경 $128^{\circ}53'$)에 관악산호의 선박소음이 r.p.m에 따라 항해시와 정선시 (기관의 공회전)의 소음압이 해중에 분포하는 것을 조사 연구한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 기관의 r.p.m.과 음압관계 r.p.m.과 음압의 증가비는 100 : 1이었으며 r.p.m. 600에서 104dB로 peak를 이루었다. 2. 외현주변의 해중해압분포 A. 정선시의 기관소음압 100,102,103,104,104 dB일때 관측점 No.1에서 69,70,72,74,75 dB No.3은 No. 1에 비해 $2\~3\;dB$ 증가해 peak를 이루었고 No.5는 No.3에 비해 $10\~15\;dB$씩 감쇠되었다. 기관소음압이 최대 일때 관측점 $No.1\~No.5$에서의 음압이 투과된 백분율은 약 $78,79,80,73,70\%$였다. B. 항해시의 선박수중소음압 정선시와 같은 기관회전 조건하에서 No.2에서 69,72,75,77,78 dB로 peak를 이고 No. 1보다 $2\~3\;dB$씩 감쇠되었다. 기관 최고소음압에 대한 $No1.\~No.5$에서의 음압투과 백분율은 약 $78,81,79,77,71\%$ 였다. 3. 항해시와 정선시의 외현해중 음압 peak점에서의 음압을 비교하면 항해시가 1 dB 높았다. 4. 선박이 멀어질 때 0 m(관측점 통과시)에서 67 dB, 1,400 m에서 56 dB였다. 5. 선박이 가까워질 때 거리 0 m에서 72 dB, 1,400 m에서 57 dB로서 멀어 질때와 비교하면 0m에서 5 dB, 600 m에서 2 pB씩 증가한 도플러 효과가 일어남을 알 수 있다. 6. r.p.m.을 600으로 하여놓고 스크류를 돌리지 않고 기관만 공회전 시킬 때 수평거리 20 m인 곳의 No.7에서 수심 10 m마다 50 m까지의 음압은 68,75,62,59,55,51 dB였다.

• 한국음향학회지
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• 제36권1호
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• pp.30-38
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• 2017

본 논문에서는 수동 소나 시스템을 위한 수중 음향 센서 결함 탐지 기법을 제안하였다. 일반적으로 수동 소나 시스템에서는 수십개의 음향 센서를 통해 얻은 음향 신호를 이용하여 배열 신호처리 기법을 이용해 처리된 신호를 협대역 또는 광대역 분석을 위한 2차원 영상 형태로 전시한다. 운용 소프트웨어에서 전시되는 탐지 결과는 배열 신호처리를 통해 누적된 결과값을 전시하기 때문에, 단일 센서 채널의 결함 또는 고장에 따른 신호의 이상 여부를 판단하는데 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 인접 채널간 실효치 비교 및 실효치교차율(Root Mean Square Crossing-Rate, RMSCR) 분석기반 센서 자동 결함 탐지 기법을 제안하고, 결함 센서 채널에 대한 처리 기법을 비교 분석하였다. 제안된 기법의 성능 분석을 위하여 일부 연안 지역에서 실제 운용 중인 센서 배열을 통해 획득된 신호를 이용하여 결함 탐지 정확도를 측정하고, 결함 처리 기법의 성능을 비교하였다. 실험을 통해 제안된 기법이 높은 RMS의 주변소음 환경에서도 높은 결함 탐지 정확도를 보였으며, 결함 처리 기법으로는 0으로 설정 처리 기법이 가장 높은 성능을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.878-886
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• 2018

본 논문은 자연 하천 내 여울과 소를 대상으로 소리를 측정하고 유속별 주파수 및 음압을 정량적으로 비교하는 것이 목적이다. 조사지역은 강원도 양양군 남대천 유역으로써 총 23개 사이트에 대한 소리를 분석하였다. 소리 측정은 하이드로 마이크폰을 사용하였으며 음향분석프로그램을 이용해 측정값을 분석하였다. 또한 조사 위치는 주변 소음이 없는 곳을 선정하였으며 측정위치는 여울과 소의 수심을 고려하였다. 분석 결과 여울 8개소와 소 15개소의 유속은 평균 0.515 m/s의 차이가 있었으며 유속에 따라 음압의 차이가 발생하는 것으로 나타났다. 음압의 경우 여울은 평균 176.8 dB, 소는 168.2 dB로 측정되어 약 8.6 dB의 차이를 보였다. 또한 최대음압 발생 시 주파수의 경우 여울은 200 Hz ~ 250 Hz로 일정한 범위를 보였지만 소에서는 200 Hz ~ 1,000 Hz까지 다양한 주파수에서 최대음압이 발생하였다. 향후 하천서식처별 자연적인 소리분포가 분석되면 생태하천 재현, 수중생물의 선호 음원개발 및 구조물 설계에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.