Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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autumn
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pp.405-406
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2004
지금까지 해양과 해양에서 음향현상의 가시화는 정적이고 평면적이어서 시,공간적으로 끊임없이 변화하고 있는 현상을 이해하는데 어려움이 있었다. 최근에 가상현실에 대한 많은 관심과 연구로 과학적 가시화 기술은 많은 발전을 가져와 그 적용역역을 점차로 넓혀가고 있다. 이에 지금까지 평면적이고 정적이었던 수중에서의 음향현상도 이를 이용하여 구체적이고, 공간적이고 동적인 표출이 가능하게 되었다. 이러한 접근으로 눈에 보이지 않는 바닷속과 그 안에서의 음향현상을 마치 우리가 살고 있는 실제 공간처럼 3 차원적으로 표현 함으로서 해양에서 일어나는 음향현상에 대한 연구/분석의 현실성을 높일 수 있게 되었다. 3 차원 개체로서 입체화 된 음파전달 현상의 가시화로부터 또다른 정보를 얻을 수 있는 가능성에 대해서 검토해 보고자 한다.
저주파 영역의 음파의 투과속도 측정에 기존의 펄스에코방법이나 투과법 (transmission method)가 이용되는 경우, 탐촉자 및 시편의 크기, 시편과 탐촉자 사이의 거 리가 사용하는 음파의 주파수가 작아질수록 대형화되어 측정에 어려움을 나타내게 된다. 따 라서 본 연구에서는 고분자 재료의 음향특성을 평가할 수 있는 간단한 방법으로써 고분자 재료의 주파수에 따른 동적 탄성률(dynamic modulus)을 시간-온도 중첩의 원리를 이용하여 측정하고, 고분자 내에서 저주파 영역의 음파의 전달 속도와 주파수에 따른 탄성율(elastic modulus), 전단 탄성률(shear modulus) 그리고 밀도의 관계식으로부터 음속을 측정하였다. 실험결과 주파수가 증가함에 따라 고분자 재료의 동적 탄성률이 증가하였으며, 음속도 주파 수에 따라 증가하였다. 본 연구에서 사용한 폴리우레탄 재료의 음속은 100Hz∼10kHz영역에 서 약1500m/sec에서 3000m/sec를 나타내었다.
Laboratory measurement of compressional wave velocity for two piston cores has been carried out successfully. The cores penetrated into the Holocene mud deposit located just off the Pusan harbor. Differences between the mercury delay method using a mercury column and the time delay method utilizing a digital processing oscilloscope for the observed velocity are negligible. Thus, both methods can be used independently to determine the velocity of unconsolidated marine sediment. The core velocity is, however, always higher than the velocity calculated from the seismic profile. This result should be considered seriously to interprete a seismic profile, otherwise one may encounter systematic error in calculating sediment thickness.
Sound propagation algorithm for a sonar simulator is required to run in real-time and should be able to model the range and depth dependence of the Korean ocean environments. Ray model satisfies these requirements and we developed an algorithm for range-dependent ocean environments. In this algorithm, we considered depth-dependence of sound speed through rays based on a rectangular cell method and layer method. Range-dependence of sound speed was implemented based on a split-step method in the range direction. Eigen-ray is calculated through an interpolation of ray bundles and Gaussian interpolation function was used. The received time signal of sonar was simulated by Fourier transform of eigen-ray solution in the frequency domain. Finally, for the verification of proposed algorithm, we compared the results of transmission loss with other validated models such as BELLHOP, SNUPE, KRAKEN and OASES, for the Pekeris waveguide, wedge, and deep ocean environments. As a result, we obtained satisfactory agreements among them.
Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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autumn
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pp.417-420
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2004
동해는 크게 북한한류계수의 지배적인 영향을 받는 북부해역, 동한난류계수의 지배적인 영향을 받는 남부해역과 이들이 만나서 극전선이 형성되는 중부해역 등 세 해역으로 구분할 수 있고 이러한 환경에서의 해군 함정의 대잠탐지환경은 같은 동해라 하더라도 크게 다를 것으로 예상된다. 본 연구에서는 저주파 거리종속 모델인 RAM 을 이용하여 평균해황 하에서 각 해역에서의 전달손실 값을 비교하였다. 음원을 수심 100m, 수신기 수심을 10m와 100m로 설정하여 실험을 하였으며 아울러 평균해황이 아닌 일정시기에 관측한 순간해황 자료를 통한 모델결과도 같이 분석하였다. 실험결과, 연안에 위치한 음원으로부터 음파가 외해로 전달됨에 따라 냉난수대간의 수온전선 영향을 받게되며 수온전선을 통과하면서 남부해역에서의 음파는 중부 및 북부해역 보다 난류의 영향을 더 많이 받게된다. 따라서 북부보다는 중부해역이, 중부보다는 남부해역에서의 전달손실값이 더 커지게 된다. 특히 이러한 경향은 북한한류계수가 발달하여 난류와 수온전선이 형성되는 8월에 더 큰 것으로 나타났다.
Kim, Dae-Choul;Kim, Gil-Young;Seo, Young-Kyo;Ha, Deock-Ho;Ha, In-Chul;Yoon, Young-Seok;Kim, Jeng-Chang
The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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v.4
no.4
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pp.400-404
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1999
The conventional mercury delay method to measure compressional wave velocity of unconsolidated sediment is inconvenient because the signal must be analyzed on the oscilloscope and the mercury column has to be calibrated between measurements. We developed an automated compressional wave velocity measurement technique by connecting an oscilloscope and a PC with a GPIB (General Purpose Interface Bus) card. The GPIB card buses signals from the oscilloscope to the PC where the signal from a sample is analyzed and compared to the input pulse thereby the compressional wave velocity of the sample is computed and recorded automatically. Differences between the mercury delay method and the automated measurement technique are negligible except the slightly greater velocity in the automated measurement technique. We concluded that the new technique can be used to measure the velocity for unconsolidated marine sediment. It also has an advantage to calculate sediment attenuation through the processing of waveform using the spectral ratio technique.
This study investigates the difference of sound velocity (compressional wave velocity) between gas hydrate-bearing sediments and nongas hydrate-bearing sediments in the Ulleung Basin, East Sea. We use a dataset measured from one site in the central part of the Ulleung Basin. Sound velocity for gas hydrate-bearing sediment shows the range from 1600 m/s to 2200 m/s. However, the value for nongas hydrate-bearing sediment is mostly around 1500 m/s, being less than 1400 m/s below 140 m subbottom depth. This trend is probably due to the presence of free gas below BSR (Bottom Simulating Reflector). Gas hydrate-bearing sediments show high value (maximum 150 Ohm-m) of resistivity. The physical properties between gas hydrate-bearing sediment and nongas hydrate-bearing sediment are characterized by the different patterns due to the presence of gas hydrate in comparison with those of marine unconsolidated sediments. Therefore, in order to investigate acoustic and physical properties for gas hydrate-bearing sediments, the study for the occurrence type and the amount of gas hydrates should be conducted simultaneously.
Han Yunhoo;Lim Sehan;Oh Imsang;Kim Seongil;Na Jungyul
Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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autumn
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pp.437-440
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2004
HMS(Hull Mounted Sonar) 운용 시 수중음속구조의 영향에 의한 음파가 경계면(해저면, 해수면)의 반사를 통해서 근거리 음영구역(short range shadow zone)을 발생시킨다(그림 1). 따라서 본 논문에서는 다양한 수중음파탐지 무기체계 가운데 특히 단상태 (monostatic) 조건일 때 HMS에 의해 발생하는 근거리 음영구역을 최소화하는 방안을 연구하였다. 즉, 2차원 수중공간 (수심-거리)에서 빔형성기법 (beamforming)을 이용한 HMS Vertical Scanning (HMS Verscan) 기법을 제안하여 수치 실험을 수행하였다. 수치실험을 위해 HMS 운용환경에 근접한 고주파 음선모델(BELLHOP)과 잔향음 모델(HYREV)을 이용하였다. 그 결과 HMS Verscan 기법은 수평방향의 음파방사에 의해 주로 발생하는 근거리 음영구역으로 해저반사를 통하여 음파를 전달시켰고, 근거리 음영 구역에 숨어있는 표적의 탐지가능성을 높였다. 또한 실제 산란환경을 고려한 수치실험 결과에서도 부분적으로 표적이 탐지가 됨으로써 HMS Verscan 기법의 근거리 음영구역의 감소효과를 확인하였다.
An electromagnetic induction transducer which radiates an implusive ultrasonic wave, could be useful for high power sound source in underwater acoustical survey. The aim of this study is to investigate the waveforms and the spectral characteristics of the waves produced by the transducer which was on the basis of the design criteria proposed by Eisenmenger. It was found that the sound pressure levels of the impulsive ultrasonic waves were directly proportional to the capacitance of the energy stored in the capacitor and inversely proportional to the thickness of the vibrating copper foil, while the center frequencies and the fractional bandwidths were vice versa.
Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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autumn
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pp.335-338
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2004
효과적인 가상음장 재현을 위한 머리전달함수(Head Related Transfer Function: HRTF) 측정 시도는 1994년에 이루어진 MIT의 Bill Gardner에 의한 KEMAR 머리전달 함수 측정 이후 이미 여러 차례에 걸쳐 이루어졌다. 그러나 대부분의 시도는 음원이 머리중심점에서 1 m 이 후에 위치한 원거리에 국한되었고 음원이 1 m나 그 이내에 위치한 근거리에서의 측정은 스피커에서 반사된 음파가 dummy head 나 피험자의 귀에 다시 들어가는 것을 막기 어려워 시도된바가 적으며 data 도 공개되지 않은 것이 현 실정이다. 음원이 머리중심점에서 1 m 보다 가까운 거리에 있는 경우 머리전달함수의 특성은 고도와 방위뿐만 아니라 거리에도 영향을 받는 것으로 알려져 있으며, 이를 알아보기 위해 무향실에 B&K HATS (Head and Torso Simulator)를 설치하고 단극음원에 가까우며 반사가 적은 스피커를 따로 제작하여 근거리 머리 전달함수를 측정하였고 이를 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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