• 한국지구과학회지
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• 제40권4호
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• pp.428-435
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• 2019

In the shallow coastal area, located off the northwestern Taean Peninsula of the eastern Yellow Sea, geoacoustic models with two layers were reconstructed for underwater acoustic experimentation and modeling. The Yellow Sea experienced glacio-eustasy sea-level fluctuations during Quaternary period. Coastal sedimentation in the Yellow Sea was characterized by alternating terrestrial and shallow marine deposits that reflected the fluctuating sea levels. The coastal geoacoustic models were based on data from piston, grab cores and the high-resolution 3.5 kHz, chirp seismic profiles (about 70 line-kilometers, respectively). Geoacoustic data of the cores were extrapolated down to 3 m in depth for geoacoustic models. The geoacoustic property of seafloor sediments is considered a key parameter for modeling underwater acoustic environments. For simulating actual underwater environments, the P-wave speed of the models was adjusted to in-situ depth below the sea floor using the Hamilton method. The proposed geoacoustic models could be used for submarine acoustic inversion and modeling in shallow-water environments of the study area.

• 한국지구과학회지
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• 제45권4호
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• pp.338-348
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• 2024

In the mid-eastern part of the Yellow Sea, large-scale shelf ridges originated from erosion on sand-mud successions that have been presently eroded by strong tidal currents. A three-layered in situ geoacoustic model is provided down to 50 m for the subbottom sedimentary succession of a 45 m water depth using the Hamilton method. The succession is divisible into two-type units of Type-A and Type-B using high-resolution seismic profiles with a deep-drilled YSDP-104 core of 44.0 m in depth below the seafloor. Type-A unit mainly comprises sandy or gravelly sediments, whereas Type-B unit mostly consists of tidal muddy sediments with some thinner sand beds. P-wave speed values are positively compatible with the mean grain size and sediment type of the core sediments. For actual modeling, the geoacoustic property values of the models were compensated to in situ depth values below the seafloor. The detailed geoacoustic model contributes to simulating sound transmission through the sedimentary successions in erosional shelf ridges of variable geoacoustic properties distributed in shallow-water environments of the mid-eastern Yellow Sea.

• 한국지구과학회지
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• 제39권2호
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• pp.154-163
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• 2018

지음향 모델은 수중과 해저 음파의 전파에 영향을 미치는 해저 지층의 물성과 음향 특성을 포함한다. 이 연구는 동해 남서부 내대륙붕에 위치한 울산 해역의 SSDP-105 시추 지점에서 심부 지층의 지음향 모델을 처음으로 제시하였다. 수심 79 m의 연안 퇴적 지층에서 52 m 심도의 3개 지음향 모델을 구성하였다. 지음향 모델은 연구 해역의 SSDP-105 심부시추 코어 자료와 스파커 탄성파 단면 자료에 근거한다. 실제 모델링을 위해, 모델의 지음향 특성값은 Hamilton 모델링 방법을 이용하여 해저면 하부 현장 심도의 특성값으로 보정하였다. 이 지음향 모델은 동해 울산 연안해역에서 심부 지층의 지음향 특성을 반영하는 중 저주파수 지음향/수중음향 실험을 위해 활용될 것이다.

• 한국지구과학회지
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• 제40권1호
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• pp.24-36
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• 2019

황해 중동부에서 후기 플라이스토세-홀로세 동안 빙하기원 전 지구적 해수면 변동과 지역적인 지구조 침강은 퇴적 단위층의 중첩된 매적 양상으로 나타났다. 중첩 퇴적층은 고해상 에어건 탄성파 단면과 YSDP-105 시추코어에서 A형과 B형의 두가지 유형의 단위층으로 구분된다. A형 단위층은 주로 역이 풍부한 조립질 육성 및 인접 천해성 퇴적물인 반면, B형 단위층은 조석의 영향을 받은 세립질 퇴적물로 대부분 구성된다. 퇴적 단위층의 지층 모델에 근거하여, 이 연구는 황해 중동부 해역에 위치한 YSDP-105 시추 지점에서 심부 지층의 지음향 모델을 제시하였다. 수심 45 m의 대륙붕 지층에서 4개 지음향 단위층으로 구성된 64-m 심도의 지음향 모델을 구성하였다. 실제 모델링을 위해, 모델의 지음향 특성값은 Hamilton 모델링 방법을 이용하여 해저면 하부 현장 심도의 특성값으로 보정하였다. 이 지음향 모델은 황해 중동부 해역에서 심부 지층의 지음향 특성을 반영하는 중-저주파수 지음향 및 수중음향 실험을 위해 활용될 것이다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제19권4호
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• pp.247-258
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• 2016

황해 태안반도 남서부 해역 8개 정점에서 해양퇴적물을 채취하여 퇴적물의 지음향 및 물리적 특성을 파악하였다. 전반적으로 사질 퇴적물이 우세하며 연구지역의 사질 퇴적물은 최대빙하기(LGM)이후 해수면 변동의 영향을 받아 연구지역에 퇴적되었다. 이후 금강 및 인근 연안에서 유입된 세립질퇴적물의 영향을 받은 지역은 니질 사 또는 사질 니가 발달했다. 이러한 퇴적 환경의 영향으로 정점별로 퇴적물 조직특성, 물리적 성질, 음파전달속도의 수평 수직적 차이가 나타난다. 음파전달속도, 평균입도 및 물리적 성질간의 상관관계를 보면 비교모델로 사용한 남해 퇴적물과 전반적으로 유사한 경향을 보이나 절대값에서 차이를 보인다. 이러한 차이는 퇴적환경, 광물조성 및 측정 시스템의 차이에 의한 것으로 사료된다.

• 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.

• 한국수산과학회지
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• 제24권5호
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• pp.289-302
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• 1991

광양만 미고결 퇴적물의 음향학적 특성을 밝히기 위해서 음파전달속도와 물리적 성질 및 퇴적물의 조직과의 상관관계를 알아보았다. 비교 모델은 Hamilton(1970)의 북태평양 대륙붕 및 사면 퇴적물로 하였다. 광양만 퇴적물(40cm 깊이 이하)의 음파전달속도는 평균 1.521km/s로서 북태평양 대륙붕 퇴적물 보다 약 0.02-0.04km/s 느리다. 광양만지역 퇴적물의 속도가 전반적으로 느린 이유는 모델로 사용한 Hamilton(1970)의 북태평양 대륙붕 및 대륙사면 지역과는 퇴적환경도 다른데다가 세립질 퇴적물의 함량이 더 많기 때문으로 생각된다. 원래의 퇴적환경으로 믿어지는 코어 40m 이하 층에서의 각 조직표준치 및 물리적 계수간의 상관 관계는 Hamilton(1970)의 자료와 비교적 잘 일치한다. 입도분석 결과 광양만의 표층퇴적물은 만의 북부 지역은 sandy mud가, 남부 지역에는 mud가 우세한 것으로 나타났다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제20권2E호
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• pp.30-45
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• 2001

This study considers the environmental factors affecting propagation loss and sonar performance in the continental regions of the East Coast Sea of Korea. Water mass distributions appear to change dramatically in a few weeks. Simple calculation with the case when the NKCW (North Korean Cold Water) develops shows that the difference in propagation loss may reach in the worst up to 10dB over range 5km. Another factor, an eddy, has typical dimensions of 100-200km in diameter and 150-200m in thickness. Employing a typical eddy and assuming frequency to be 100Hz, its effects on propagation loss appear to make lower the normal formation of convergence zones with which sonars are possible to detect long-range targets. The change of convergence zones may result in 10dB difference in received signals in a given depth. Thermal fronts also appear to be critical restrictions to operating sonars in shallow waters. Assuming frequency to be 200Hz, thermal fronts can make 10dB difference in propagation loss between with and without them over range 20km. An observation made in one site in the East Coast Sea of Korea reveals that internal waves may appear in near-inertial period and their spectra may exist in periods 2-17min. A simulation employing simple internal wave packets gives that they break convergence zones on the bottom, causing the performance degradation of FOM as much as 4dB in frequency 1kHz. An acoustic experiment, using fixed source and receiver at the same site, shows that the received signals fluctuate tremendously with time reaching up to 6.5dB in frequencies 1kHz or less. Ambient noises give negative effects directly on sonar performance. Measurements at some sites in the East Coast Sea of Korea suggest that the noise levels greatly fluctuate with time, for example noon and early morning, mainly due to ship traffics. The average difference in a day may reach 10dB in frequency 200Hz. Another experiment using an array of hydrophones gives that the spectrum levels of ambient noises are highly directional, their difference being as large as 10dB with vertical or horizontal angles. This fact strongly implies that we should obtain in-situ information of noise levels to estimate reasonable sonar performance. As one of non-stationary noise sources, an eel may give serious problems to sonar operation on or under the sea bottoms. Observed eel noises in a pier of water depth 14m appear to have duration time of about 0.4 seconds and frequency ranges of 0.2-2.8kHz. The 'song'of an eel increases ambient noise levels to average 2.16dB in the frequencies concerned, being large enough to degrade detection performance of the sonars on or below sediments. An experiment using hydrophones in water and sediment gives that sensitivity drops of 3-4dB are expected for the hydrophones laid in sediment at frequencies of 0.5-1.5kHz. The SNR difference between in water and in sediment, however, shows large fluctuations rather than stable patterns with the source-receiver ranges.