• 한국음향학회지
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• 제27권1호
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• pp.33-39
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• 2008

공기방울에 의한 음속 확산 (sound speed dispersion)을 측정하여 잘피 서식지에서 광합성시 발생되는 기공률을 추정하였다. 해상 실험은 니질로 구성된 거머리말 서식지에서 광합성이 활발한 주간과 상대적으로 덜 활발한 야간에 실시되었고 120 kHz 정현파 음원을 이용하여 잘피 서식지로부터 후방산란된 음향 신호를 획득하였다. 실험 결과 잘피 서식지로부터 수신된 신호의 도달 시간이 주/야간 차이가 있음을 확인하였고 도달 시간의 변화는 잘피의 광합성에 의해서 발생되는 공기방울에 의한 음속 확산이 원인임을 추정할 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제28권3호
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• pp.208-212
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• 2009

지면파는 해저면 음속이 깊이에 따라 일정할 경우 해저면 음속으로 진행하는 음파로 일반적으로 모드분산으로부터 설명된다. 모드분산은 도파관의 기하학적 구조에 의한 음파의 반사 및 굴절에 의해 발생되므로 본 논문에서는 지면파를 음선이론에 기초하여 모의하였다. 지면파는 일련의 선두파들의 조합으로써 해석될 수 있으므로 [Choi와 Dahl, J. Acoust. Soc. Am. 119, 3660-3668 (2006)], 음선 접근법을 이용하여 시간영역에서 여러 경로로 전파되는 선두파들의 채널 임펄스 응답과 선두파 신호의 컨볼루션을 취하여 지면파를 모의한다. 모의된 지면파는 광대역 시간영역 포물선 방정식 기법을 이용하여 모의된 지면파와 비교, 검증된다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.168-176
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• 2007

The mixture sound speed in bubbly fluids is highly dispersive due to differences of the density and compressibility between bubbles and fluids. The dispersion range in bubbly fluids expands to a higher frequency than the resonance frequency of an air bubble. A theoretical model was developed to compute the reduction of radiation noise that is generated by a force applied on an infinite flat plate using a bubble layer as a compliant baffle. For evaluating the effectiveness of a bubble layer in reducing the structure-borne noise of an infinite elastic plate, the noise reduction levels for various parameters such as the thickness of bubble layers, the volume fractions and the distribution types of bubbly fluids are calculated numerically. The noise reduction effect of an air bubble layer on an infinite flat plate is considerable level and similar to the tendency of dispersion of bubbly fluids. It is recommended that the thickness of a bubble layer should be increased with keeping an appropriate volume fraction of an air bubble for the most effective reduction of the radiation noise.

• 한국음향학회지
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• 제28권3호
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• pp.198-207
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• 2009

캐비테이션 기포 (cavitation bubble)가 존재하는 유체 내에서 다중 주파수 (multi-frequency)를 송수신할 때 음파의 감쇠(attenuation)와 음속 (sound speed) 변화가 발생되었고, 이 특징을 이용하여 기포의 크기와 분포량을 추정하였다. 음향실험은 $20{\sim}300\;kHz$ 대역의 다중 주파수를 이용하여 실시하였고, 기포가 존재하는 경우와 존재하지 않는 경우의 주파수별 음속 비와 음파의 감쇠 값을 측정하였다. 캐비테이션 기포는 모터 끝에 장착된 둥근 막대형 블레이드 (blade)를 물 속에서 고속회전시켜 발생되었다. 캐비테이션 기포의 크기 및 분포량은 모터의 회전 속도, 블레이드 끝단 (tip)의 겉넓이를 변화시키며 관측하였고, 기포 생성 후 시간별 기포량 감소율을 측정하였다. 실험 결과 발생된 기포의 크기는 반경 $10{\sim}60{\mu}m$였고, $10{\sim}20{\mu}m$와 $20{\sim}30{\mu}m$ 반경의 기포가 전체의 약 45%와 25%를 차지하였다. 세부실험 결과로 모터의 회전 속도가 증가할수록 더 많은 양의 기포가 발생되지만 블레이드 끝단 면적의 증가와 기포 발생량의 변화는 상관성이 없음을 확인하였다. 또한 기포량의 감소율은 지속시간별로 일정하였고, 2분 이내에 전체량의 80%가 소멸됨을 관측하였다. 음향실험의 결과를 검증하기 위해 동일한 조건에서 광학카메라로 촬영한 기포 분포량과 비교하였다.

• 천문학회보
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• 제36권2호
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• pp.111.2-111.2
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• 2011

While many astrophysical disks are vertically stratified and obey a polytropic equation of state, most studies on gravitational instability (GI) of flattened systems consider isothermal, razor-thin disks by taking vertical averages of disk properties. We investigate local GI of rotating pressure-confined polytropic disks with resolved vertical stratification by performing linear stability analysis. We find that the GI of vertically-stratified disks is in general a combination of conventional razor-thin Jeans modes and incompressible modes. The incompressible modes that dominate in the limit of the maximal disk compression require surface distortion and are an unstable version of terrestrial water waves. Disks with a steeper equation of state are found to be more Jeans unstable because they tend to have a smaller vertical scale height as well as a steeper temperature gradient corresponding to lower pressure support. GI depends more sensitively on the vertical temperature than density distribution. The density-weighted, harmonic mean, rather than the simple mean, of the adiabatic sound speed well describes the dispersion relation of horizontal modes, and thus is appropriate in the expression for Toomre Q stability parameter of razor-thin disks. We generalize Q into vertically-stratified disks, and discuss astrophysical application of our work.

• 한국음향학회지
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• 제30권7호
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• pp.402-407
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• 2011

물리현상의 인과성에 대한 필요충분조건은 Kramers-Kr$\ddot{o}$nig (K-K) 관계식으로 표현된다. 음파에 대한 Kramers-Kr$\ddot{o}$nig 관계식은 음파의 위상속도 분산식과 감쇠계수 분산식 사이의 힐버트 변환 쌍으로 나타난다. 본 연구에서는 400 kHz-1.1 MHz의 고주파 영역에서 물이 찬 다공성 유리구슬 매질에서 측정된 p파 음속 및 감쇠계수를 Waters 등에 의해 얻어진 미분 형태의 Kramers-Kr$\ddot{o}$nig 관계식과 정량적으로 비교했다. 감쇠계수는 주파수의 거듭제곱형태를 따르며, 이때 실험값은 Kramers-Kr$\ddot{o}$nig 관계식과 비교적 정확히 일치한다.