• 제목/요약/키워드: Acoustic Backscattering signal

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살오징어(Todarodes pacificus)와 갑오징어(Sepia esculenta)에 대한 광대역 음향산란특성의 비교 (Comparison of Broadband Acoustic Scattering Characteristics Between Japanese Flying Squid Todarodes pacificus and Golden Cuttlefish Sepia esculenta)

  • 이대재
    • 한국수산과학회지
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    • 제52권6호
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    • pp.709-718
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    • 2019
  • Cephalopods, such as the Japanese flying squid Todarodes pacificus and golden cuttlefish Sepia esculenta, are an important food source for all toothed whales, particularly bottlenose dolphins in costal and offshore waters around the Korean Peninsula. A controlled laboratory experiment was conducted to investigate the broadband acoustic backscattering from live individuals of these two cephalopod species using linear chirp signals (100-200 kHz). The backscattered echo signal was measured at about 1° intervals from -45° (head down) to +45° (head up) in the dorsal plane. The species-specific, frequency-dependent scattering characteristics were investigated by comparing the relationship between the wavelength-normalized backscattering cross-section (σ/λ2) and the wavelength-normalized fish length L/λ for each species. The estimated σ/λ2 value for Japanese flying squid was 9.51 at an L/λ range of 12.79-30.27 (mean, 21.26). This was approximately 7% of the σ/λ2 value (136.1) for golden cuttlefish at an L/λ range of 9.07-25.49 (mean, 15.77).

클로로폼 침적 유무에 따른 후방산란신호 측정 실험 및 분석 (Experiment and Analysis of Backscattering Signals According to Presence or Absence of Chloroform)

  • 서힘찬;최지웅;김용명;이문진
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권spc호
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    • pp.18-22
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    • 2022
  • 저층 침적 위험·유해물질(Hazardous and Noxious Substances)은 해저에 침적되는 위험·유해물질로 직접 및 광학 탐지 기법의 적용이 어렵기 때문에 수중에서 효과적인 음향 탐지 기법 적용이 요구된다. 본 연구에서는 저층 침적 위험·유해물질인 클로로폼(Chloroform)을 이용한 후방산란신호 측정 실험을 통해 저층 침적 위험·유해물질 음향 탐지 가능성을 확인하였다. 제작된 아크릴 수조 내에 지점토를 이용하여 웅덩이를 만든 후 Pan&Tilt를 이용하여 수평입사각을 90°에서 50°까지 0.5° 간격으로 변화시켜가며 클로로폼 유무에 따른 후방산란신호 측정이 수행되었다. 송수신기를 단상태로 주파수 200 kHz, 신호길이 25 ㎲인 정현파 신호를 이용하여 송수신하였으며, 클로로폼 유무에 따른 후방산란신호를 측정하였다. 클로로폼이 침적된 경우 수평입사각 약 80°이하에서 물과 클로로폼 경계면에서의 후방산란신호 수신준위가 작아지는 것이 확인되었다. 물과 클로로폼 경계면에서의 후방산란신호 측정된 결과를 통해 저층 침적 위험·유해물질 음향 탐지 가능성을 확인하였다.

능동 음향센서 배열신호의 공간 상관성 측정 (Measurement of Spatial Coherence of Active Acoustic Sensor Array Signal)

  • 박정수;김형록
    • 한국음향학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.205-213
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    • 2012
  • 동해와 남해에서 능동 음향센서 배열 신호를 측정하고, 신호의 공간 상관성을 분석하였다. 주변소음, 표적신호, 해수면과 후방산란 신호, 해상풍, 수직 수온을 25시간 동안 동시에 관측하였다. 남해 측정에서는 분석결과로 부터 주변소음의 공간 상관성이 표적신호 보다 매우 낮고, 표적신호는 전체 음향센서에서 0.5 이상의 상관성을 보였다. 동해 측정에서는 해수면 잔향 신호의 공간 상관성은 해수면 입사각이 클때 높고, 상관성이 0.5이상인 무차원화된 배열의 최대길이는 26도의 입사각에서 3.0, 32도의 입사각에서 3.5였다. 배열센서의 형상과 배열성능을 결정하는 기준이 되는 공간 상관성 파악을 위해서는 향후에 다양한 시공간 변동을 포함한 지속적인 관측이 필요하다.

후방산란신호에 의한 Rayleigh 파의 속도측정 및 비파괴검사 (The Measurements of Rayleigh Velocity and the Non-Destructive Evaluation by Using Backscattering Signal)

  • 반천식;김장권;전계석
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.163-168
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    • 1989
  • 본 연구에서는 Rayleigh 임계각 근처에서 발생하는 후방산란신호를 검출 함으로써 탄성매질에서 Rayleigh 파의 속도를 측정하였다. Rayleigh 각을 측정하기 위한 회전시스템을 제작하였으며 스테인레스, 황동, 알루미늄, 구리샘플에 대해서 측정된 속도는 이론값과 좋은 일치를 보였다. 후방산란신호에 의한 비파괴검사 방법을 제시하였으며 IC 샘플내부에 대한 c-scan 음향이미지를 나타내었다.

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후방산란신호에 의한 Rayleigh파의 속도측정 및 비파괴검사 (The measurments of Rayleigh velocity and the non-destructive evaluation by using backscattering signal)

  • 반천식;김장권;전계석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1988년도 전기.전자공학 학술대회 논문집
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    • pp.47-50
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    • 1988
  • In this paper, Rayleigh wave velocity has been measured by detecting the backscattered signal generating near the Rayleigh critical angle in the elastic medium. The rotating system has been made for the measurment of Rayleigh angle. It has been shown that the measured results has been good agreement with the theoretical value. The method of non-destructive evaluation using backscattering signal has been presented and the internal of IC sample has been displayed acoustic image with good contrast.

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고주파 해수면 후방산란 신호 측정 (Measurements of High-frequency Sea Surface Backscattering Signals)

  • 최지웅;나정열;박경주;윤관섭;박정수;나영남
    • 한국음향학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.421-429
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    • 2002
  • 해수면에서의 음파산란 특성을 파악하기 위한 해수면 후방산란실험을 2000년 11월 동해시 연안에서 수행하였다. 평면입사각의 범위는 20°∼40°였고 주파수는 60 kHz였다. 실험해역의 풍속은 3 m/s, 해수면 거칠기는 1 m이하로 관측되었다. 분석된 해수면 후방산란강도는 경계면 산란강도 예측 모델에 비해서 높게 나타났으며 이러한 차이는 작은 평면입사각에서 더욱 크게 나타났다. 이러한 차이를 설명하기 위하여 해수면 부근의 공기방울층에 의한 산란 효과를 고려한 결과 실측치와 모델이 잘 일치하였다.

잘피 서식지의 분포와 광합성에 의한 고주파 후방산란 특성 (Distribution of Seagrass (Zostera marina) Beds and High Frequency Backscattering Characteristics by Photosynthesis)

  • 윤관섭;라형술;나정열;이재혁
    • 한국음향학회지
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    • 제23권8호
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    • pp.562-569
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    • 2004
  • 연안에서 잘피 (Seagrass) 서식지의 분포와 광합성에 의한 후방산란 특성 관측을 위한 실험을 실시하였다. 해저면이니질로 구성된 잘피 서식지에서 수평입사각 및 방위각에 따른 음향신호를 획득하였으며, 120 kHa 정현파 음원을 이용하여 신호론 송수신 하였다. 잘피의 후방산란강도를 이용하여 수평입사각 및 방위각에 따른 잘피 서식지의 분포를 지도화 하였으며 서식지에 대한 후방산란강도 분포와 촬영을 이용한 실제 잘피의 서식지를 비교한 결과 비슷한 분포를 관측할 수 있었다. 또한 잘피의 광합성에 의해 생성되는 산소 공기방울의 음파산란을 분석하기 위해 주 야간별 잘피의 후방산란강도론 비교한 결과, 산소 공기방울의 음파산란 영향으로 인해 잘피 서식지의 분포관측에 차이가 있음을 확인하였다.

Side Scan Sonar 탐사자료의 영상처리와 해저면 Backscattering 음향특성 (Digital Processing and Acoustic Backscattering Characteristics on the Seafloor Image by Side Scan Sonar)

  • 김성렬;유홍룡
    • 한국해양학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.143-152
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    • 1987
  • SMS 960(Seafloor Mapping System) Side Scan Sonar에 자기테이프기록계 (Kennedy 900)를 연결하여 해저면 탐사자료를 수치적으로 처리할 수 있는 시스템을 개발, 이를 제주도 성산포 근해에서 시험적으로 적용하여 그 결과를 검토 하였다. 처리시스템은 주로 VAX 11/780 (4MB)를 사용하여 FORTRAN-77로 작성 되었으며 자료의 변환, 보정, 수치분석 및 도면제작 (cartography)을 주요기능으로 가지고 있다. SMS960에 의해 얻어진 수치자료는 특수한 형태를 가지고 있으므로 독자적으로 제작한 자료선별 계수기(Data Selecting Counter와 개인용 컴퓨터 personar computer을 사용하여 주처리 전산시스템에서 처리할 수 있도록 그 형태를 변환시켰으며, 경사거리(slant range)의 보정과 자료의 질적 개선을 위한 전처리 과 정을 거친 다음, 색상표현 으로 해저면 영상도면을 제작하였다. 후방산란 (backscattering) 음파자료를 통계처리하여 4가지 색상으로 제작된 영상도면을, 해저 퇴적물의 물성분포도와 비교해 본 결과 주로 평균입도와 분급도에 잘 대비되었다. 따라서 Side Scan Sonar에 의한 해저면 후 방상란 음향특성을 적절히 분석하므로 써 해저퇴적물의 퇴적상분포연구에 상당한 응용 효과가 있을 것으로 판단된다.

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남극 남쉐틀랜드 군도 주변 해저면 음향신호를 이용한 상업용 어군탐지기 보정 연구 (A study on calibration for commercial split beam echosounder using the bottom backscattering strength from a fishing vessel near the South Shetland Islands, Antarctica)

  • 최석관;이형빈;이경훈;이재봉
    • 수산해양기술연구
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    • 제52권4호
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    • pp.318-324
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    • 2016
  • Commercial split beam echosounder (ES70) installed on a krill fishing vessel was calibrated in order to utilize it in estimating biomass of Antarctic krill (Euphausia superba). The method of calibration was to analyze the difference between the bottom backscattering strength of the commercial split beam echosounder (i.e. ES70) and the scientific echosounder (i.e. EK60) at one of transects near South Shetland Islands designated by CCAMLR. 38 kHz and 120 kHz were used for the calibration, and krill swarm signal levels obtained from multi frequencies, was examined to verify the calibration result. The analysis result indicated possibility of calibration by bottom backscattering strength, since the proportion of krill swarm signals within 2 dB < $S_{V\;120\;kHz-38\;kHz}$ < 12 dB (i.e. a common $S_{V\;120\;kHz-38\;kHz}$ range of 38 kHz and 120 kHz to be an indicator of Antarctic krill) over the total acoustic signals were 26.95% and 92.04%, respectively before and after the calibration.

초음파를 이용한 유해적조의 실시간 음향탐지 시스템 개발 및 평가 (Development and Evaluation of Real-time Acoustic Detection System of Harmful Red-tide Using Ultrasonic Sound)

  • 강돈혁;임선호;이형빈;도재원;이윤호;최지웅
    • Ocean and Polar Research
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    • 제35권1호
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    • pp.15-26
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    • 2013
  • The toxic, Harmful Algal Blooms (HABs) caused by the Cochlodinium polykrikoides have a serious impact on the coastal waters of Korea. In this study, the acoustic detection system was developed for rapid HABs detection, based on the acoustic backscattering properties of the C. polykrikoides. The developed system was mainly composed of a pulser-receiver board, a signal processor board, a control board, a network board, a power board, ultrasonic sensors (3.5 and 5.0 MHz), an environmental sensor, GPS, and a land-based control unit. To evaluate the performance of the system, a trail was done at a laboratory, and two in situ trials were conducted: (1) when there was no red tide, and (2) when there was red tide. In the laboratory evaluation, the system performed well in accordance with the number of C. polykrikoides in the received level. Second, under the condition when there was no red tide in the field, there was a good correlation between the acoustic data and sampling data. Finally, under the condition when there was red tide in the field, the system successfully worked at various densities in accordance with the number of C. polykrikoides, and the results corresponded with the sampling data and monitoring result of NFRDI (National Fisheries Research & Development Institute). From the laboratory and field evaluations, the developed acoustic detection system for early detecting HABs has demonstrated that it could be a significant system to monitor the occurrence of HABs in coastal regions.