• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1996년도 제11회 수중음향학 학술발표회 논문집 11th Underwater Acoustics Symposium Proceedings
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• pp.64-68
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• 1996

수중음파전달 모델은 benchmark 시험을 통해 정확도, 적용범위, 계산시간 등의 성능을 평가받는다. 본 논문에서는 analytic 모델, 정상 모드 모델(normal mode model), 포물선 방정식 모델(parabolic equation model), 가우시안 빔 모델(Gaussian beam model), 스펙트럼 모델(spectral model) 등 거리의존 모델에 대해 benchmark 시험을 수행하였으며, benchmark 시험은 다음과 같은 세 가지 거리의존 해양환경으로 나누어 실시했다 : 1) 해수면과 해저면이 Dirichlet 경계조건인 이상 쐐기 문제(ideal wedge problem), 2) 해수면은 앞서 말한 Dirichlet 경계조건이나 해저면은 전달 손실이 있는 손실 통과 해저면 쐐기 문제(penetrable lossy bottom wedge problem), 3) 해수면은 앞서 말한 Dirichlet 경계조건이고 해저면은 Neumann 경계조건으로 서로 평행이면 음파전달 속도가 거리방향 의존인 경우, 경우 1은 anaytic 모델을 사용하고 경우 2는 정상 모드 모델, 포물선 방정식 모델, 스펙트럼 모델을 사용하였으며, 경우 3에 대해서는 가우시안 빔 모델과 포물선 방정식 모델을 사용하였다.

• 한국음향학회지
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• 제40권4호
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• pp.297-303
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• 2021

천해 환경에서 음파가 장거리 전파되는 경우, 해저면의 비균질성으로 인해 일반적으로 사용하는 Rayleigh reflection 모델을 적용한 음파전달 모의 결과보다 더 큰 전달손실을 보이는 것으로 알려지고 있다. 이에 따라 미 해군은 경험식 기반의 해저면 반사손실(High-Frequency Bottom Loss, HFBL) 모델을 적용하여 음파 전달을 예측하고 있다. 본 연구에서는 여름철 동해 천해환경에서 중주파수(2.3 kHz, 3 kHz)를 이용한 해상실험 전달손실 측정 및 분석이 수행되었다. BELLHOP 모델을 통해 고유음선을 추적한 결과, 임계각보다 낮은 수평입사각에 대해서만 음파가 수 km 이상 장거리 전파되었으며, Rayleigh reflection 모델 기반의 전달손실 예측값과 실측 전달 손실 값과의 차이는 전달거리가 증가함에 따라 점차 증가하는 경향을 보였다. 큰 수평입사각 영역에서 Rayleigh reflection 모델과 HFBL 모델을 비교하여 HFBL의 입력값인 해저면 province 값을 추정한 후, 이를 적용한 전달 손실을 모의하여 실측 전달 손실 값과 비교하였다. 그 결과 BELLHOP 모델의 반사 손실 모델로 경험식 기반의 HFBL을 적용하여 전달 손실을 모의했을 때, 실측 전달 손실과 일치하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제16권2호
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• pp.16-25
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• 1997

이 연구에서는, 반사 음파 전달 특성에 의한 공간감 효과를 이용하여 음상 정위를 개선할 수 있는 HRTF 모델링 방법을 제안하였다. 실험 결과, 최적으로 평가된 반사 음파 전달 특성을 갖는 HRTF 모델은, 직접 음파 전달 특성만으로 구성된 HRTF 모델과 비교하여 음상 전위가 약 23% 이상 개선되었다. 그리고, 적절한 공간감이 음상 정위의 정확도를 증가시킬 수 있는 요소임을 알았다.

• 한국지구과학회지
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• 제37권7호
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• pp.408-419
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• 2016

동해 남서해역 퇴적물의 현장 음파전달속도를 파악하기 위하여 신호투과법을 이용하여 퇴적물의 실험실 음파전달속도를 측정하였다. 측정된 실험실 음파전달속도는 해저면 온도, 해수 음파전달속도, Kim et al. (2004)과 Hamilton (1980) 모델을 적용하여 현장 음파전달속도로 보정하였다. Kim et al. (2004)과 Hamilton (1980)의 현장 음파전달속도는 연구지역 퇴적물 특성을 반영하며, 유사한 분포를 보인다. 현장 음파전달속도 보정에는 해저면 온도의 영향을 크게 받는 것을 확인할 수 있다. 따라서 퇴적물의 실험실 음파전달속도를 통해 현장 음파전달속도를 파악하기 위해서는 해저표층 온도 자료를 통한 온도 보정이 반드시 수행되어야 한다.

• 한국음향학회지
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• 제37권1호
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• pp.1-11
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• 2018

천해 환경에서 음파 전달은 경계면에 의해 구형 분산에서 원통형 분산으로 음파 전달 조건이 전환되는데, 이 지점을 음파 전달 조건의 변환점 (transition point)이라고 정의한다. 이론적으로 거리에 따른 전달손실을 이용하여 음파 전달 조건의 변환점을 계산할 수가 있으며, 본 논문에서는 포물선 방정식 기반 음향모델을 이용하여 Pekeris 도파관에서 송 수신기가 수층의 중심에 위치한 경우 전달손실을 모의한 후 변환점을 도출하였다. 계산된 변환점은 수층과 퇴적층의 음속비로 계산된 임계각으로 추정한 임계거리와 비교, 분석되었으며, 동일한 환경에서 수층에 음향채널이 존재하는 경우와 음원 수심 변화에 따른 변환점 변동성을 확인하였다. 최종적으로 2015년 5월, 제주도 서남쪽으로 약 65 km 떨어진 SAVEX15(Shallow Water Acoustic Variability EXperiment 2015) 실험에서 획득한 천해 환경에서의 거리에 따른 저 중주파수 음파 전달 실험의 전달손실 자료를 이용하여 실험 해역에서의 음파 전달 조건 변환점을 도출하였으며, 이를 실험해역의 해양환경과 비교를 통하여 음전달 특성을 파악하였다.

• 한국음향학회지
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• 제19권3호
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• pp.77-85
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• 2000

사질퇴적물의 함량이 높은 대한해협 퇴적물에 대해 새로운 음파전달속도 측정 장비(sediment sound velocimeter)를 이용 음파전달속도와 물리적 성질을 측정하여, 연구지역의 지음향 및 물리적 특성을 제시하였다. 연구지역 퇴적물의 물성 및 음파전달속도 변화는 조직의 변화에 의해 크게 좌우되는 것으로 나타났다. 연구결과 음향 및 물성 값을 바탕으로 연구지역을 3개 지역(provinces; mid-shelf, shelf margin and trough)으로 구분할 수 있었으며, 이러한 결과는 탄성파 단면 분석을 통해 시스템 트랙과 퇴적계로 지역구분한 기존의 결과[14]와 잘 일치한다. 연구를 통해 새롭게 제시된 3개 지역의 지음향모델은 Briggs and Fischer[5]가 제시한 기존의 대한해협 지 음향모델의 수정모델로 제시한다.

• 한국음향학회지
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• 제17권3호
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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.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2004년도 추계학술발표대회논문집 제23권 2호
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• pp.421-424
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• 2004

한국 동해시 연안역에서 2001년 6월, 2003년 5월 및 2004년 5월 해상실험 및 실시간 모니터링 부이 시스템을 통해 수집된 해양관측(수온, 유속)자료와 SAR (Synthetic Aperture Radar)위성영상을 분석한 내부파의 물리적 특성을 정리하였다. 이를 토대로 음파전달 모델(RAM)을 통해 내부파에 의한 음파전달 영향을 파악하고, 음도파관 불변 이른(Waveguide invariant theory)을 적용하여 내부파에 의한 해양 변동성을 음향학적으로 정량화 하였다.

• 한국음향학회지
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• 제20권6호
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• pp.75-81
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• 2001

본 논문에서는 근거리 효과를 이용하여 음원의 위치를 추정하는 탐지 기법을 해양환경에 적용할 경우에 발생할 수 있는 위치추정 오차에 관하여 분석하였다. 삼각 (triangulation) 알고리듬과 파면곡률 (wavefront curvature) 알고리듬 등을 이용하는 근거리 탐지 기법은 음파가 2차원 평면 (방위, 거리)에서 전달된다고 가정한다. 그러나 해양환경은 2차원 평면이 아닌 3차원 공간 (방위, 거리, 수심)이므로 음파전달에 따른 오차가 발생할 수 있다. 3차원 공간을 가정한 경우에도 해양에서의 다중경로 음파전달을 고려하지 않았다면 역시 오차가 발생하게 될것이다. 근거리 탐지 기법의 위치추정 오차를 분석하기 위하여 다중경로 음파전달모델과 파면곡률을 이용한 초점 빔형성 (focused beamforming)기법을 이용하여 시뮬레이션하였다. 분석결과 수중음속구조, 해저면 수심, 해저면 경사와 음원의 거리 등에 따라 위치추정 오차가 달라짐을 볼 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제38권4호
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• pp.387-395
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• 2019

수동소나에서의 표적기동분석은 방위 또는 방위-주파수와 같이 제한된 정보를 이용하여 수행된다. 표적기동분석을 빠르고 정확하게 수행하기 위해서는 정확한 표적기동 초기치의 추정이 필수적이다. 기존의 표적기동분석과 달리 신호 대 잡음비 정보와 음파전달모델을 추가로 이용하면 표적기동분석의 정확도를 향상시킬 수 있다. 이 방법은 표적의 방사소음수준은 알고 있다고 가정하지만 가정한 수준과 실제 수준간의 오차에 따라 표적기동분석의 정확도가 저하될 수 있다. 본 논문에서는 수동 소나로 탐지한 표적 방위정보, 탐지 신호 대 잡음비 정보 및 음파전달모델을 이용한 표적기동분석 알고리즘을 한국 해양환경(동해/서해/남해)에서 수행한다. 그리고 가정한 표적 방사소음수준과 실제 수준간의 차이에 따른 성능분석 결과를 제시한다.