• Title/Summary/Keyword: 음속구조

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Ocean Acoustic Tomography using by Range-Dependent Canonical Ocean (거리종속 표준해양을 이용한 해양음향 토모그래피)

  • 한상규
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • 1996.06a
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    • pp.41-43
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    • 1996
  • 동해의 경우 강한 극전선이 존재하여 복부해역과 남부해역의 음속구조는 커다란 차이를 보이고 있다. 이러한 해역에서 평균음속구조를 구하여 표준해양을 설정할 경우 음파 전파경로의 차이가 커지게 된다. 따라서 이러나 해역에서 해양음향 토모그래피를 이용한 해양탐사를 수행하기 위해서는 해역별로 다른 음속구조를 가지는 표준해양의 설정이 필요하며 이를 근거로 음파의 전파경로 및 음속구조를 표준해양으로 설정하여 수온 및 수중음속의 변동량을 역추정하는 방법을 이용하고 있다. 본 연구에서는 인위적인 극전선을 설정하고 해역별 특징을 갖는 표준해양을 설정하여 음파 도달시간의 기준을 설정하고 음속구조의 역추정을 수행하여 기존의 해양음향 토모그래피에 의한 해양탐사 방법과 비교하였다. 그 결과 기존의 해양음향 토모그래피를 이용한 역추정에서는 전선의 형태를 재현하기 위해서 여러 개의 음원과 수신기가 필요하였으나 거리종속 표준해양을 이용할 경우 그 수가 줄어도 가능하고 평균오차고 작아지는 결과를 얻었다.

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The Effects of the Variations of Oceanographic Environments on Propagation Loss in the East Coast Sea off Pohang, Korea (한국 포항 연해에서 해양 환경 변화가 전달손실에 미치는 영향)

  • 나영남;심태보
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.9 no.6
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    • pp.62-73
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    • 1990
  • 한국 포항 연해에서 Range-dependent 환경을 수용할 수 있는 Parabolic Equation에 기초한 수치 해석법을 도입하여 수층의 음속구조, 음원 깊이 및 음원의 주파수 변화가 전달손실에 미치는 영향을 규 명하였다. 수층의 음속 구조에 따라 전달손실 분포는 크게 달라지는데 혼합층 구조와 성층화된 구조 및 수온전선 구조간의 전달손실 변화는 25~40 dB의 큰 차이를 보인다. 성층화된 음속 구조에서는 음원 깊 이 변화에 관계없이 거리에 따라 큰 전달손실을 나타낸다. 그러나 같음 음속구조하에서 주파수를 변화 시켰을 때에는 전달손실 차이가 15~30dB에 이른다. 결국 포항 여해에서 전달손실 분포는 특정 주파수에 대해서 음속구조의 시공간적 변화에 따라 크게 영향을 받는다. 또한 주어진 음속구조하에서 주파수 변 화에 따라서도 전달손실 분포가 크게 변하는데, 이는 Range-dependent 환경하에서도 최적 전달 주파수 가 결정될 수 있는 가능성을 제시한다.

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A Study on Seasonal Variation of Propagation Loss in the Yellow Sea Using Broadband Source of Low Frequency (황해에서 저주파 광대역 음원을 이용한 전달손실의 계절변동 연구)

  • 김봉채;최복경
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.21 no.3
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    • pp.213-220
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    • 2002
  • The sound wave in the sea propagates under the effect of water depth, sound velocity structure, sea surface and bottom roughness, and bottom sediment distribution. In particular the sound velocity structure in shallow water varies with time and space, an? the sediment distributes very variedly with place. In order to investigate the seasonal variation of low-frequency sound propagation in the Yellow Sea, the propagation experiments were conducted along the same track in the middle part of the Yellow Sea at various seasons of spring. summer, and autumn. In this paper we consider the measurement results on the propagation loss with the sound velocity structure, and investigate the seasonal variation of the propagation loss. As a result, the propagation losses measured in summer were larger than the losses in spring and autumn. And the propagation losses measured in autumn were smaller than the losses in spring. The seasonal change of the propagation loss increased with the rise of sound frequency and the propagation range.

3-D Near Field Localization Using Linear Sensor Array in Multipath Environment with Inhomogeneous Sound Speed (비균일 음속 다중경로환경에서 선배열 센서를 이용한 근거리 표적의 3차원 위치추정 기법)

  • Lee Su-Hyoung;Choi Byung-Woong
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.25 no.4
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    • pp.184-190
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    • 2006
  • Recently, Lee et al. have proposed an algorithm utilizing the signals from different paths by using bottom mounted simple linear array to estimate 3-D location of oceanic target. But this algorithm assumes that sound velocity is constant along depth of sea. Consequently, serious performance loss is appeared in real oceanic environment that sound speed is changed variously. In this paper, we present a 3-D near field localization algorithm for inhomogeneous sound speed. The proposed algorithm adopt localization function that utilize ray propagation model for multipath environment with linear sound speed profile(SSP), after that, the proposed algorithm searches for the instantaneous azimuth angle, range and depth from the localization cost function. Several simulations using linear SSP and non linear SSP similar to that of real oceans are used to demonstrate the performance of the proposed algorithm. The estimation error in range and depth is decreased by 100m and 50m respectively.

A Study on the Characteristics of Underwater Sound Transmission by Short-term Variation of Sound Speed Profiles in Shallow-Water Channel with Thermocline (수온약층이 존재하는 천해역에서 단기간 음속구조 변화에 따른 음향 신호 전달 변동에 관한 연구)

  • Jeong, Dong-Yeong;Kim, Sea-Moon;Byun, Sung-Hoon;Lim, Yong-Kon
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.34 no.1
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    • pp.20-35
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    • 2015
  • Underwater acoustic channel impulse responses (CIR) are influenced by sound speed profile (SSP), and the variation of CIR has significant effects on the performance of underwater acoustic communication systems. A significant change of SSP can occur within a short period, which must be considered during the design of underwater acoustic modems. This paper statistically analyzes the effect of the variation of SSP on the long-range acoustic signal propagation in shallow-water with thermocline using numerical modeling based on the data acquired from JACE13 experiment near Jeju island. The analysis result shows that CIR changes variously according to the SSP and the depth of the transmitter and receiver. We also found that when the transmitter and receiver are deeper, the variation of sound wave propagation pattern is smaller and signal level becomes higher. All CIR obtained in this study show that a series of bottom reflections due to downward refraction and small bottom loss in the shallow water with thermocline can be very important factor for long-range signal transmission and the performance of underwater acoustic communication system in time varying ocean environment can be very sensitive to the variation of SSP even for a short period of time.

Dependence of Oceanic Ambient Noise Due to the Vertical Distribution of Sound Velocity (음속의 수직분포에 따른 해수중 주위잡음의 의존성)

  • 최복경;김봉채
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.17 no.3
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    • pp.3-9
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    • 1998
  • 해수중 주위잡음에 미치는 음속구조의 영향을 조사하기 위하여 다양한 수직 음속분 포를 가지는 경우에 대한 음파전달 모델의 결과를 논의하였다. 그리고 해수중 주위잡음의 실측자료를 이러한 모델결과와 비교하여 고찰하였다. 특히 표층 도파관(surface waveguide) 이 형성되는 조건에 대하여 조사하였다. 주위잡음의 실측자료와 모델결과를 비교한 결과, 표 층 도파관은 수심의 증가에 따라 음속이 증가하는 양의 음속 기울기를 가질 때 뿐만 아니라 음속이 어느 수심에서 급격히 감소하여 상하 두 층의 음속 균일층이 존재하는 환경에서도 잘 형성되고 있었다. 특히, 표층 도파관내의 주위잡음 레벨은 도파관 이심의 주위잡음 레벨 보다 높게 나타나고 있음을 실험적으로 확인할 수 있었다. 그리고 이러한 결과는 음파전달 모델에 의한 수치계산 결과로부터도 입증할 수 있었다.

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극초음속 항공우주 비행기

  • 문영준
    • Journal of the KSME
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    • v.32 no.9
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    • pp.788-796
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    • 1992
  • 이 글에서는 극초음속 항공우주 비행기의 개요 및 개발배경, 구조기능 및 추진체계, 그리고 개발 및 설계의 제반고려사항 등에 관하여 알아보았다. 단단계형 공기흡입식 추진체계라는 새로운 개념의 도입은 미래 극초음속 비행체의 재활전용성과 항공 및 우주의 운항 용이성이라는 두 가 지의 가능성을 제시한다는 점에서 큰 의미를 갖고 있다. 극초음속 항공우주비행기의 실현가능 성은 공기흡입식 추진체계의 핵심부분인 스크램제트엔진 개발의 성공여부에 달려 있다고 하겠다. 이러한 스크램제트엔진에 관한 연구 및 개발은 현재 진행중이며, 오늘날 첨단 추진체 연구분야 중의 하나로 여겨지고 있다.

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Variations of Speed of Sound and Attenuation Coefficient with Porosity and Structure in Bone Mimics (뼈 모사체에서 다공율 및 구조에 대한 음속 및 감쇠계수의 변화)

  • Kim, Seong-Il;Choi, Min-Joo;Lee, Kang-Il
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.29 no.6
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    • pp.388-394
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    • 2010
  • In the present study, polyacetal bone mimics with circular cylindrical pores were used to investigate variations of speed of sound and attenuation coefficient with porosity and microarchitecture in bone. The speed of sound and attenuation coefficient of the 6 bone mimics with porosities from 0 % to 65.9 % were measured by a through-transmission method in water, using a pair of broadband, unfocused transducers with a diameter of 12.7 mm and a center frequency of 1.0 MHz. Independently of the structural properties of the bone mimics, the speed of sound decreased almost linearly with the increasing porosity. The attenuation coefficient measured at 1.0 MHz exhibited linear or nonlinear correlations with the porosity, depending on the structural properties of the bone mimics. These results are consistent with those previously published by other researchers using bone samples and mimics, and advances our understanding of the relationships of the ultrasonic parameters for the diagnosis of osteoporosis with the bone density and microarchitecture in human bones.

Algorithm for Forward Simulation of Ocean Acoustic Tomography in the East Sea of Korea (동해에서 해양음향 토모그래피 수행을 위한 Forward 모의 알고리즘)

  • Oh Sunta다;Na Jungyul;Choi Jee-Woong;Park Jung-Soo;Kim Young-Gyu;Na Young-Nam;Choi Jin-Hyuk
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • spring
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    • pp.245-248
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    • 2000
  • 해양음향 토모그래피 수행을 위해 필수적인 Forward 모의 알고리즘을 연구를 통해 Forward 문제에서의 선결문제(음파 전달경로의 안정성, 식별능력 및 분해능)를 고잘하였다. 이를 위해 동해의 기존 관측 자료를 이용하여 평균해양에 대한 음속구조 및 EOF 분석을 수행, 재현된 음속구조를 이용, 음선 모델에 의한 고유음선 정보를 파악하여 고유음선의 도달경로 및 도달시간의 비교를 시도하였다.

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Revised Beamforming Inversion Method for Ocean Acoustic Tomography (해양음향 토모그래피를 위한 개선된 빔형성 역산 기법)

  • 오택환;오선택;나정열;유승기;김영신
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.22 no.8
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    • pp.645-651
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    • 2003
  • This paper presents a revised beamforming inversion method for ocean acoustic tomography. In the proposed inversion method, the relation between group velocity and phase velocity that are the characteristics of the waveguide is used for the inversion of perturbed sound speed profile. The group velocity and phase velocity can be expressed as a function of the travel time and arrival angle of the received signals that are analyzed by the beamforming signal processing. This paper illustrates the simulated results of inversion for the fluctuated sound speed profile of the East Korea Sea and we found the applicability of revised beamforming inversion method to range independent ocean.