• 제목/요약/키워드: Range Dependent Acoustic Model

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천해 저주파 잔향음 예측모델 (Shallow Water Low-frequency Reverberation Model)

  • 김남수;오선택;나정열
    • 한국음향학회지
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    • 제21권8호
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    • pp.679-685
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    • 2002
  • 천해에서의 저주파 단상태 잔향음 모델 (L-HYREV: Low-frequency Hanyang univ. Reverberation model)을 개발하였다. 음선이론 (ray-theory)에 기초한 전파모델은 해저 내로 투과되는 음파에 대한 효과를 적절하게 고려할 수 없으므로, 해저 내 상호작용을 계산할 수 있는 전파모델이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 RAM(Range dependent Acoustic Model)을 이용해서 전달손실을 계산 후, 다중경로 확장모델 (multi-path expansion model)을 이용해서 산출한 전달손실을 보정하였다. 모델의 검증을 위하여 GSM (generic sonar model) 잔향음 모의 신호 및 실측 잔향음 신호와 비교하였으며, 비교 결과 GSM보다 L-HYREV 모델이 저주파 잔향음 예측에 적합함을 확인할 수 있다.

갑오징어의 갑에 대한 모델 예측과 측정 반사강도의 비교 (Comparison of the Model-predicted and Measured Target Strength of Cuttlebones from Golden Cuttlefish Sepia esculenta)

  • 이대재
    • 한국수산과학회지
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    • 제53권2호
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    • pp.209-217
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    • 2020
  • The purpose of this study was to compare the model-predicted and experimentally measured target strength (TS) of golden cuttlefish Sepia esculenta cuttlebones. Ultrasonic signals used to estimate frequency-dependent TS and the speed of sound in cuttlebones were measured by pulse-echo and through-transmission techniques, using a chirp sonar system and an ultrasonic pulser/receiver system under controlled laboratory conditions. The model appeared to slightly underestimate the predicted TS values in the frequency range of 100-160 kHz. However, there was good agreement between the predicted and measured TS values in the frequency range of 160-200 kHz. The significant similarity between the model-predicted and experimentally measured TS values supports the use of the Kirchhoff-ray mode (KRM) model for acoustic scattering analysis of cuttlebones. Accordingly, we concluded that the KRM model can be used as a tool to evaluate the frequency-dependent variability of TS due to changes in golden cuttlefish swimming depth.

동해 아극전선 해역의 수중음향환경 및 저주파 음파전달 양상 (Underwater Acoustic Environment and Low Frequency Acoustic Transmission in the Sub-Polar Front Region of the East Sea)

  • 임세한;류건희
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.415-423
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    • 2009
  • To investigate low frequency acoustic transmissions in the Sub-Polar Front(SPF) of the East Sea, numerical experiments are conducted with Range dependent Acoustic Model(RAM) using Circulation Research of the East Asian Marginal Seas(CREAMS) data and Autonomous Profiling Explorer(APEX)) data. Significant seasonal variations of sea water properties are existed across the Sub-Polar Front(SPF) region from the north and the south. The model results show that Transmission Loss(TL) decrease(about 20dB) with ideal front in the warm region whereas TL increase(about 25dB) with ideal front in the cold region. Regardless of season(both in summer and winter), when the sound source is located in the cold region of the SPF, the model results show weak TL, compared to the case of the source in the warm region(Maximum difference of TL reaches 28dB). This difference between the cases when the source is located in the cold region and the warm region, is accounted for from the different vertical profiles of sound speed in both regions.

연성모드법을 이용한 해양 배경소음 모델링 (Modeling of ambient noise in ocean environment using coupled mode)

  • 박중용;권혁종
    • 한국음향학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.397-409
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    • 2022
  • 본 논문에서는 거리 종속환경에서 해수면에 의한 배경소음 모델링을 수행하였다. 모델링 환경에서 음원은 해수면 근처에서 수평 방향의 전 영역에서 위치하고, 수신기 배열은 거리 종속환경의 해양 도파관 내에 위치하였다. 거리 종속환경에서의 소음원과 수신기 간의 음파전달은 연성모드법을 사용하여 계산되었으며, 이를 이용하여 수신기 간 상호 스펙트럴 밀도행렬 식을 유도하였다. 계산된 상호 스펙트럴 밀도행렬은 소음 인텐시티, 빔형성 결과, 코히런스 함수를 계산하는 데 사용되었으며, 그 결과를 거리 독립환경에서의 결과와 비교하였다. 이를 통해 해저면 특성에 의한 수직 방향성과 거리 종속환경에 의한 수평면상의 비대칭성 특성이 모델링 결과에 반영됨을 확인하였다.

동해 내부파의 물리적 특성과 단주기 오목형 내부파가 음파전달에 미치는 영향 (Physical Characteristics of Internal Waves and the Effect of Short Depression Internal Wave on Acoustic Transmission in the East Sea)

  • 한봉완;임세한;박경주;김성일
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.37-43
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    • 2009
  • Fluctuations in the ocean are closely related with the underwater acoustic propagation. Internal waves are generated by fluctuation of isopycnal layer in the upper part of the stratified ocean, which are propagated from offshore to coastal area. Physical characteristics of the internal waves existed in the East Sea were derived from the five field experimental data and the ocean monitoring buoy nearshore the mid-east coast of Korea. The dominant periods are appeared in the near-inertial period about $17{\sim}20hours$ and the short period about a few minutes. The wavelengths of them are $10{\sim}50km$ and $300{\sim}1000m$, and the phase speeds are $20{\sim}100cm/s$ and $30{\sim}70cm/s$, respectively The maximum amplitudes are about $20{\sim}25m$. Under the environment of short depression internal wave propagation, the variations of transmission loss field were investigated using an range-dependent acoustic transmission loss model(RAM). The result shows that the large irregular variations of transmission loss caused by progressing the internal wave from offshore toward coast.

동해시-울릉도 해저 측선에서의 P파 속도 지음향 특성: 예비 결과 (Geoacoustic Characteristics of P-Wave Velocity in Donghae City - Ulleung Island Line, East Sea: Preliminary Results)

  • 양우헌;권이균;진재화;김현태;이치원;장자헌;김대철;최진혁;김영규;김성일
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제26권2E호
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    • pp.44-49
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    • 2007
  • Donghae City - Ulleung Island Line (DC-UI Line) is a representative line for underwater and geoacoustic modeling in the middle western East Sea. In this line, an integrated model of P-wave velocity is proposed for a low-frequency range target (<200 Hz), based on high-resolution seismic profiles (2 - 7 kHz sonar and air-gun), shallow and deep cores (grab, piston, and Portable Remote Operated Drilling), and outcrop geology (Tertiary rocks and the basement on land). The basement comprises 3 geoacoustic layers of P-wave velocity ranging from 3750 to 5550 m/s. The overlying sediments consist of 7 layers of P-wave velocities ranging from 1500 to 1900 m/s. The bottom model shows that the structure is very irregular and the velocity is also variable with both vertical and lateral extension. In this area, seabed and underwater acousticians should consider that low-frequency acoustic modeling is very range-dependent and a detailed geoacoustic model is necessary for better modeling of acoustic propagation such as long-range surveillance of submarines and monitoring of currents.

비대칭형 보강재 간격에 따른 주기구조물의 SPL모드 해석 (Modal Analysis on SPL of the Periodic Structure depend on Unsymmetrical Beam Space)

  • 김택현;김종태
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.52-60
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    • 2002
  • The purpose of this research is to study the vibration and acoustic pressure radiation from a thin isotropic flat plate stiffened by a rectangular array of beams, and excited by a time harmonic point force. These constructions on aircraft and ship structures are often subjected to fiequency dependent pressure fluctuations and forces. Forces from the these excitations induce structural vibrations in a wide range of fiequencies, which may cause such things as acoustic fatigue and internal cabin noise in the aircraft. It is thus important that the response characteristics and vibration modes of such periodic structures be horn. From this theoretical model, the sound pressure levels(SPL) in a semi-infinite fluid(water) bounded by the plate with the variation in the locations of an external time harmonic point farce on the plate can be calculated efficiently using three numerical tools such as the Gauss-jordan method the LU decomposition method md the IMSL numerical package.

선배열 예인음탐기 표적신호 시뮬레이터 개발 (Development of Target Signal Simulator for Towed Line Array Sonar)

  • 손권;최재용
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.36-43
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    • 2003
  • Multi-target away signal simulator which can simulate the radiated noises of maneuvering targets in a specified ocean range is an essential equipment for the validation of developed towed array sonar system. This simulator should provide realistic multi-channel signals those are required for beamforming on the signal processing unit of towed away system. This paper describes the overall system configuration and signal synthesis techniques for the target radiated noise. And this paper considers why the time delays between target and individual sensors are caused and how to compensate these time delays to individual sensors output. This multi-purpose target simulator could be used for the training of TASS operators.

쐐기형 수중음파 흡수타일의 음반사 특성 연구 (A Study on the Characteristics of the Acoustic Reflection of the Wedge Shaped Underwater Sound Absorptive Tile)

  • 강성욱;홍우영;송영일;류기상;백칠기
    • 한국음향학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.45-50
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    • 1997
  • 쐐기각이 다른 4종류의 쐐기형 수중음파 흡수타일을 설계, 제작하고 각각의 흡음타일에 대한 반사음장의 크기를 측정하였다. 흡음타일의 정면에서 측정한 반사음장의 크기는 실험한 4개의 타일중 쐐기의 꼭지각이 30$^{\circ}$일 때 최소값을 갖고 120$^{\circ}$일 때 최대값을 가졌다. 쐐기형 흡음타일의 꼭지각이 클수록 그 반사계수가 증가되는 것을 확인하였다. 또한 본 실험에 사용된 10kHz~30kHz 주파수 범위에서 쐐기각이 같은 흡음판에 의한 반사음장의 크기는 주파수와 무관하였다. 그리고 쐐기형 흡음타일 후면에서 측정한 반사음장의 크기는 흡음판의 형태와 실험에 사용된 주파수들에 무관한 일정한 값을 가졌다. 쐐기형 흡음타일의 반사음장에 대한 측정값과 수치모델에 의한 계산값은 대체로 잘 일치하였다.

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방향성 있는 음원이 적용된 음향 포물선 방정식 모델 (Acoustic parabolic equation model with a directional source)

  • 이근화;나영남;손수욱
    • 한국음향학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.1-7
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    • 2020
  • 해양에서 음향 포물선 방정식은 거리 의존 환경에서 단일 음원으로부터 음장을 계산하는데 효율적인 방법이다. 그렇지만 실제 문제에서는 종종 방향성 있는 음원을 사용해야하는 필요성이 있다. 본 논문에서는 포물선 방정식 모델에 손쉽게 방향성 있는 음원을 적용할 수 있는 두 가지 방법을 제안한다. 첫 번째 방법은 전 방향음원의 수학적 모델인 Delta 함수를 필터링 하는 것이다. 두 번째 방법은 포물선 방정식의 self-starter 해에 유리함수 필터를 적용하는 방법이다. 후자의 방법은 깊이 방향에 대해 상향 및 하향 음파를 분리하지 못한다는 단점이 있으나 모드 전파를 구현하는데는 유용하다. 검증을 위한 수치 예제가 Pekeris 환경과 심해 환경에서 주어졌다.