• 한국음향학회지
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• 제32권1호
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• pp.14-21
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• 2013

연안 및 하구지역은 퇴적물의 침식, 부유, 이동이 활발하게 이루어지며, 이로 인해 유성머드와 같은 고농도의 부유퇴적물 환경이 조성된다. 유성머드는 주로 실트, 점토와 같이 매주 작은 입자들로 이루어져 있는 10 g/l 이상의 고농도 환경으로써, 유성머드의 분포 및 특성 파악을 위해 초음파와 같이 분해능이 우수한 높은 주파수 특성을 이용한 연구가 필요하다. 음파가 부유퇴적물에 의해 산란될 때, 부유퇴적물의 농도가 높아질수록 후방산란강도의 세기가 증가하지만, 점성 및 산란에 의한 감쇠도 함께 증가하기 때문에 농도에 따른 올바른 감쇠계수 보상이 요구된다. 본 논문에서는 5 MHz 주파수 특성을 바탕으로 간이 수조에서 농도에 따른 가상의 유성머드 환경을 조성한 뒤, 후방산란강도를 측정하였다. 또한 Richards의 감쇠계수 모델을 이용하여 부유물의 특성 및 농도에 따른 감쇠계수를 계산하였고, 이를 후방산란강도를 계산하는 소나방정식에 적용하여 부유물 농도에 따른 후방산란강도를 예측하였다. 그 결과 부유물에 의한 감쇠를 보상하지 않았을 경우 부유물 농도 증가에 따라 후방산란강도 값이 함께 증가하는 경향을 보이다가 일정 농도(20 g/l) 이후부터는 부유물의 농도가 증가하여도 후방산란강도가 더 이상 증가하지 않았다. 반면, 농도에 따른 감쇠계수를 보상해 주었을 경우는 부유물 농도 증가에 따라 후방산란강도가 연속적으로 증가하였다. 이러한 결과는 고농도의 부유퇴적물 환경에서 음파에 의한 산란강도를 정확히 예측하기 위해서는 부유물 농도에 따른 감쇠효과 고려가 필요함을 보여준다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제26권5호
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• pp.497-510
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• 2010

이 연구에서는 토양의 유전상수 (dielectric constant) 표면의 거칠기 (surface roughness)와 지표면의 기하 (geometric) 등과 같은 다양한 물리적 요소들의 정보를 포함하고 있는 SAR (Synthetic Aperture Radar) 자료를 이용하여 강화도 갯벌의 표층 퇴적환경을 분석하였다. JERS-1, ENVISAT과 ALOS 위성의 다양한 SAR 자료로부터 레이더 후방산란계수 (backscattering coefficient)를 추출하여 각 퇴적환경 요소들과의 관계를 파악하고 시간변화에 따른 지표의 변화 정도를 알 수 있는 긴밀도 (coherence)를 추출하여 퇴적상과 비교하였다. SAR 영상으로부터 추출한 후방산란계수와 긴밀도를 이용한 강화도 갯벌 퇴적환경 특성을 분석한 결과 높은 긴밀도를 갖는 지역은 입도가 작은 펄이 많이 포함된 펄 퇴적상이며 긴밀도가 낮을수록 큰 입도가 많이 분포하는 지역임을 알 수 있었다. 강화도 갯벌은 다른 갯벌과는 달리 조류로가 많이 발달하여 썰물 시 수분함유량에 많은 영향을 주어 모래 퇴적상과 혼합 퇴적상은 갯벌의 노출시간이 증가함에 따라 토양 수분함유량이 감소하여 후방산란계수가 점차 감소한다. 그러나 펄 퇴적상에서는 지형 고도가 높아 해수의 많은 영향을 받지 않으며 조류로의 밀도가 높기 때문에 토양 수분함유량이 감소하지만 후방산란계수가 높게 나타났다. 또한 갯벌은 토양 수분함유량뿐만 아니라 표면에 남아있는 잔존수도 많아 강우량이 많은 날은 지표 잔존수가 증가하기 때문에 비교적 후방산란계수가 낮게 나타나는 경향을 보였다. 이 연구의 결과, 긴밀도, 후방산란계수와 각 퇴적환경 요소들의 상관관계를 알 수 있었으며, 향후 강화도 갯벌 퇴적환경의 공간적 분석을 위해 각각의 요소들이 미치는 영향에 대한 정량적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국수산과학회지
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• 제53권2호
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• pp.218-230
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• 2020

The single anatomical attribute that has the greatest influence on acoustic scattering from fish is the presence or absence of a swimbladder. This study examined the effect of removing the gas from the swimbladder on the broadband backscattering characteristics of six species of swimbladdered fish: striped beakperch Oplegnathus fasciatus, black scraper Thamnaconus modestus, dark-banded rockfish Sebastes inermis, goldeye rockfish Sebastes thompsoni, black rockfish Sebastes schlegeli and panther puffer Takifugu pardalis. Before and after removing the gas from the swimbladder, the species-specific, frequency-dependent backscattered echo signals from anaesthetized individuals of each fish species were measured at approximately 1° intervals spanning a 90° aspect angle range from -45° (head down) to +45° (head up) using a broadband echo sounder operating at 100-200 kHz. The relationship between the wavelength-normalized backscattering cross section (σ/λ²) and fish length (L/λ) was calculated for each species. The average σ/λ² value for the six fish species at a L/λ range of 19.79-25.85, with a mean of 22.89, was reduced by approximately 52.3% when the gas was removed.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2004년도 Proceedings of ISRS 2004
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• pp.582-585
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• 2004

Oyster fanning structures in tidal flats are well detected by SAR system. Each frame of these artificial structures is composed of two vertical and one horizontal wooden pole. We investigate characteristics of polarimetric features in the target structures. In this paper, the results of AIRSAR L-band POLSAR data and experiments in laboratory are discussed. The ratio of single bounce to double bounce scattering depends of vertical pole height, direction of horizontal pole to radar look direction, and incidence angle as well as sea surface condition. We have conducted laboratory experiments. According to target scale, Ku-band and targets downsized by scale of 10 are used. The results of the experiments are summarized as: i) total power of the backscattering is more affected by vertical poles than a horizontal pole; ii) and backscattering from a horizontal pole is sensitive to the relative radar look direction to target array. We conclude that water level can be effectively measured by using interferometric phase and backscattering intensity if vertical poles in the water are observed by L-band HH- or VV-polarization. Measurement of tide height can be further improved if double bounced components are separated from fully polarized SAR data.

• 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).

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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• pp.633-636
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• 2007

The objective of this study is to measure backscattering coefficients of paddy rice using L, C, X-bands scatterometer system during a rice growth period. The measurement was conducted at an experimental field located in National Institute of Agricultural Science and Technology (NIAST), Suwon, Korea. The rice cultivar was a kind of Japonica type, called Chuchung. The scatterometer system consists of dual-polarimetric square horn antennas, HP8720D vector network analyzer (20MHz ${\sim}$ 20GHz), RF cables, and a personal computer that controls frequency, polarization and data storage. The scatterometer system is calibrated using a calibration kit (3.5mm, 85052D). The backscattering coefficients were calculated by applying radar equation for the measured at incidence angles between $20^{\circ}$ and $60^{\circ}$ for four polarization (HR, VV, HV, VH), respectively, and compared with rice growth data such as plant height, stem number, biomass, dry weight and LAI that were collected at time of each scatterometer measurement simultaneously.

• 한국음향학회지
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• 제24권8호
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• pp.447-453
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• 2005

수중 초음파 (5, 10, 15 MHz)를 사용하여 적조 플랑크톤 Cochlodinium polykrikoides (식물 플랑크톤, 편모조류)의 후방산란 특성을 파악하기 위한 음향 실험을 실시하였다 적조 산란체의 적조주의보 (300 cells/a) 보다 적은 양의 개체 수 변화를 탐지하였고, 개체군 밀도와 후방 산란신호와의 상관관계를 시간영역에서와 주파수 영역에서 확인하였다. 또한, fluid-sphere model[1]을 이용한 이론적인 체적 산란강도를 계산하여 실측 체적 산란강도와 비교한 결과가 잘 일치하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제10권2호
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• pp.17-35
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• 1994

A semi-empirical model for microwave polarimetric radar backscattering from bare soil surfaces was developed using polarmetric radar measurements and the knowledge based on the theoretical and numerical solutions. The microwave polarimetric backscatter measurements were conducted for bare soil surfaces under a variety of roughness and moisture conditions at L-, C-, and X-band frequencies at incidence angles ranging from 10` to 70`. Since the accrate target parameters as well as the radar parameters are necessary for radar scattering modeling, a complete and accurate set of ground truth data were also collected using a laser profile meter and dielectric probes for each surface condition, from which accurate measurements were made of the rms height, correlation length, and dielectric constant. At first, the angular and spectral dependencies of the measured radar backscatter for a wide range of roughnesses and moisture conditions are examined. Then, the measured scattering behavior was tested using theoretical and numerical solutions. Based on the experimental observations and the theoretical and numerical solutions, a semi-empirical model was developed for backscattering coeffients in terms of the surface roughness parameters and the relative dielectric constant of the soil surface. The model was found to yield very good agreement with the backscattering measurements of this study as well as with independent measurements.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권4호
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• pp.789-802
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• 2021

Synthetic Aperture Radar (SAR) at C-band is an ideal remote sensing system for crop monitoring owing to its short wavelength, which interacts with the upper parts of the crop canopy. This study evaluated the potential of dual polarimetric Sentinel-1 at C-band for monitoring rice phenology. Rice phenological variations occur in a short period. Hence, the short revisit time of Sentinel-1 SAR system can facilitate the tracking of short-term temporal morphological variations in rice crop growth. The sensitivity of SAR backscattering coefficients, backscattering ratio, and polarimetric decomposition parameters on rice phenological stages were investigated through a time-series analysis of 33 Sentinel-1 Single Look Complex images collected from 10th April to 25th October 2020 in Gimhae, South Korea. Based on the observed temporal variations in SAR parameters, we could identify and distinguish the phenological stages of the Gimhae rice growth cycle. The backscattering coefficient in VH polarisation and polarimetric decomposition parameters showed high sensitivity to rice growth. However, amongst SAR parameters estimated in this study, the VH backscattering coefficient realistically identifies all phenological stages, and its temporal variation patterns are preserved in both Sentinel-1A (S1A) and Sentinel-1B (S1B). Polarimetric decomposition parameters exhibited some offsets in successive acquisitions from S1A and S1B. Further studies with data collected from various incidence angles are crucial to determine the impact of different incidence angles on polarimetric decomposition parameters in rice paddy fields.

• 한국음향학회지
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• 제33권5호
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• pp.282-290
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• 2014

매끈한 물체에 의한 음향산란에 관한 수치해석은 발전해 왔으나 경계면에 위로 부분적으로 드러나 있는 물체에 의한 음향산란에 대한 수치해석은 여전히 드물다. 해저면에 부분적으로 파묻힌 실린더의 후방산란진폭을 결정함에 있어 경계면에 의한 잔향은 표적의 산란 함수 특성을 변화시킨다. 본 연구는 평탄한 경계면에 부분적으로 파묻힌 실린더의 후방산란진폭에 대한 수치해석을 제시하기 위하여 모멘트법(Method of Moments)을 채택하였다. 제시된 수치해석은 측정 및 키르히호프 근사법으로 얻은 해석적인 해와 상당한 일치를 보여주었다. 본 연구에서 기술된 수치해석은 해저면에서의 잔향과 표적으로부터의 산란파를 결합시킴으로써 해저면에 부분적으로 파묻힌 어떠한 형상의 표적에 대한 후방산란 문제에도 적용될 수 있다.