• 한국음향학회지
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• 제38권5호
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• pp.549-557
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• 2019

표적의 음향 산란 특성은 표적의 재료 특성과 구조적 특성에 영향을 받으며, 이는 음향을 이용하여 수중에서 표적을 탐지, 식별하고자 할 때 매우 중요한 정보가 된다. 특히, 얇은 탄성체의 경우 램파(Lamb wave)에 의해 표적 주변 유체에 산란파가 생성된다. 본 논문에서는 계단 주파수 스윕 사인 파형을 이용하여 수조에서 알루미늄 구의 산란 신호를 측정한 결과를 제시한다. 특히 알루미늄 구의 내부에 물이 채워져 있는 경우와 공기가 채워져 있는 경우에 대하여 산란 신호의 차이를 측정하고 이론 모델과 비교하였다. 또, 내부 물질에 따른 표적 산란 신호 차이를 유사 위그널-빌 분포를 이용하여 분석하고, 유도파의 평균 주파수, 주파수 분포, 에너지의 차이를 비교하였다. 분석 결과, 구의 내부에 물이 채워진 경우가 공기가 채워진 경우에 비해 유도파의 평균 주파수, 주파수 분포, 에너지가 증가하는 것을 확인하였으며 이는 이론적인 예상과 부합한다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제25권3E호
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• pp.115-122
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• 2006

The bistatic scattering of an incident wave by a hemi-spherically capped cylinder is of particular interest because it has rarely been studied until the present day. The configuration of a hemi-spherically capped cylinder is similar to naval underwater weapons (submarines, mines, torpedos, etc.), but which is not exactly the same. This paper describes a novel laboratory experiment aimed at direct measurement of bistatic scattering by a hemi-spherically capped cylinder. Bistatic scattering by a hemi-spherically capped cylinder was measured in an acoustic water tank (5m long, 5m wide, 5m deep) using a high frequency projector (120kHz) and hydrophone. Measurements of monostatic scattering were also made under the same conditions. The bistatic scattering pattern by a hemi-spherically capped cylinder was measured against the incident angles $(0^{\circ},\;15^{\circ},\;20^{\circ},\;30^{\circ},\;45^{\circ},\;60^{\circ},\;90^{\circ})$ in order to verify various scattering pattern characteristics by the change of incident angle. The results indicate that the bistatic scattering TS at a wide scattering angle is much stronger than the mono static scattering TS. In bistatic scattering, the forward scattering TS is significantly stronger than the backward scattering TS, and the forward scattering pattern is also broader. In case of seven incident angles, the maximum value of forward scattering TS is about 14dB stronger than that of backward scattering TS. It is also found that forward scattering varies with the incident angle of sound to a much less extent than backscattering, and it is not seriously affected by the incident angle. These features could be the advantages of using forward scattering for detecting underwater targets at long range and increasing detection area and probability.

• 한국음향학회지
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• 제13권3호
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• pp.5-15
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• 1994

천해에서 수심과 퇴적물 유형의 변화에 따른 전파손실 양상을 규명하기 위해 한국 동남해역에서 음향실험을 실시하였다. 정해진 경로를 따라서 약 5kts의 속도로 음원기를 예인하고 3개 정점의 해저면에 설치된 수신기에서 동시에 신호를 수신하였다. 음파가 등수심선에 평행하게 진행할 때와 수직으로 진행할 때의 전파손실을 비교해 보면 평행하게 진행할 때 전반적으로 손실이 작다. 이러한 경향은 음원-수신기 사이의 거리가 멀어질 수록 두드러진다. 또한 음파가 등수심선에 수직으로 진행할때 상향조건과 하향조건등 진행하는 방향에 따라서도 전파손실의 차이가 발생하며, 전반적으로 하향조건하에서 손실이 작고 거리에 따라서는 10dB 이상 차이가 발생한다. 그리고 해저 표층 퇴적물이 gravelly sand와 sand-silt-clay로 구성된 두 해역에서의 전파손실에서는 뚜렷한 차이를 발겨하기 어렵다. 한편, 최적 전파 주파수는 대부분 130-255Hz범위에 존재한다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2004년도 추계학술발표대회논문집 제23권 2호
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• pp.443-446
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• 2004

추진기에 의한 소음은 선형 특성에 의한 반류 분포, 추진기 재질 및 유체 연동 등 다양한 주변 인자들에 의해 발생하여, 민수용 선박의 경우는 과도한 추진기 수중 방사 소음으로 해양 생태계 교란 및 선박 거주구역 내 과대 소음 형성의 주 요인이 된다. 더구나, 군사용 함정의 경우에는 추진기 유기 소음은 수중 방사소음의 형태로 전파되어 함정/무기 자체에 탑재된 음향센서의 기능을 저하시키는 영향을 줄 뿐 아니라, 원거리까지 전파되는 수중소음으로 인해 치명적인 자기 노출이 되어 적 함정에 의한 피탐 거리 증대라는 전술적 취약점을 초래하는 중요한 요소이다. 본 발표는 삼성 공동수조(SCAT)에서 이루어지는 추진기 유기 소음 측정에 대한 기술적 사항과 모형선-추진기 수조 시험을 통해 구해진 추진기 유기음향과 이론 및 경험식을 토대로 계산된 추진기 소음의 정량/정성적 비교를 통해, 추진기 설계 단계에서 소음수준 예측 도구로의 활용 가능성을 제시하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제20권4호
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• pp.505-513
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• 2017

Cavitation is a phenomenon caused by vapour cavities that is produced in rapid pressure changes. When the cavitation happened, the sound pressure level of a underwater radiated noise is increased rapidly. As a result, it can increase the probability of the identification or classification of a our warship's acoustic signature by an enemy ship. However, there is a problem that it is hard to precisely detect the occurrence of a cavitation noise. Therefore, this paper presents recent improvements in terms of the cavitation noise measurement by using continuous wavelet transform and DEMON(Detection of Envelope Modulation on Noise) signal processing. Then, we present that the suggested scheme is more suitable for detecting the cavitation than existing algorithms.

• 한국음향학회지
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• 제38권3호
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• pp.247-255
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• 2019

본 연구에서는 대형화, 고속화되어가는 잠수함 추진기의 소음을 보다 정확하게 예측하기 위하여 선체-부가물-추진기의 상호작용이 묘사되는 유동 수치해석을 토대로 비공동 추진기 소음을 예측하였다. 추진기 방사 소음을 예측하기 위해 선체-부가물-추진기 전체영역에 대한 유동 정보를 전산유체역학 해석으로 얻은 뒤, FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings) 음향상사법을 적용하여 두께소음, 하중소음에 대한 소음을 수치적으로 예측하였다. 수치적 소음예측 결과는 모형시험을 통해 검증하였으며, 전체 소음 수준과 저주파 대역 소음예측에 있어 계측결과와 좋은 일치를 보였다.

• 한국음향학회지
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• 제31권5호
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• pp.309-316
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• 2012

본 논문에서는 다중 전압을 사용하는 초소형 시스템 구성 및 모듈 설계 방법론을 제시한다. 특히 잡음에 취약한 아날로그 IC의 특성을 개선하기 위한 PDN 구성 방법과 필터 구성 방법에 중점을 두어 설계하였다. 이에 제작된 모듈은 고전압에 의한 잡음을 방지하기 위해 공급 전원별로 접지면을 분할하고, 이를 공통 접지면으로 구성하기 위해 필터를 연결하였으며, via stitching 기법을 사용하였다. 이를 본 논문에서는 PDN 구조를 Lumped 모델로 구성하여 시뮬레이션을 통해 분석하고, 측정을 통해 확인하였다. 시뮬레이션 결과 4.7 uH의 Inductor를 연결하였을 때, 공통 접지면을 사용했을 때보다 -7 dB의 잡음 감소 효과를 확인할 수 있었고, 측정 결과 약 12 %가 감소하였음을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권2호
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• pp.87-94
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• 2017

프로펠러와 같은 수중운동체 주변에서 발생하는 공동 현상은 물체를 부식시키고 소음을 발생시키므로, 공학적 측면에서 중요한 문제로 다루어지고 있다. 따라서 본 연구에서는 Clark-Y 수중익형에서 발생하는 공동 현상과 이로 인한 유동 소음을 예측하였다. 공동 예측 결과를 정량적으로는 수중익형 표면의 압력 분포, 정성적으로는 수중익형 주변 공동의 체적분율 변화 양상을 이용하여 비교하였으며, 실험결과 및 선행 연구와 비슷한 경향을 가짐을 확인하였다. 이러한 공동에 의한 유동 소음을 예측하기 위하여 음향상사법을 이용하였으며, 시간에 따른 체적분율 변화를 단극자 소음원으로, 수중 익형 표면에서의 비정상 압력섭동을 이극자 소음원으로 모델링하였다. 소음 예측 결과는 SPL과 방향성을 통해 분석하였고, 계산된 전체 주파수 영역에서 비정상 압력섭동에 의한 소음원이 지배적임을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제40권4호
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• pp.297-303
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• 2021

천해 환경에서 음파가 장거리 전파되는 경우, 해저면의 비균질성으로 인해 일반적으로 사용하는 Rayleigh reflection 모델을 적용한 음파전달 모의 결과보다 더 큰 전달손실을 보이는 것으로 알려지고 있다. 이에 따라 미 해군은 경험식 기반의 해저면 반사손실(High-Frequency Bottom Loss, HFBL) 모델을 적용하여 음파 전달을 예측하고 있다. 본 연구에서는 여름철 동해 천해환경에서 중주파수(2.3 kHz, 3 kHz)를 이용한 해상실험 전달손실 측정 및 분석이 수행되었다. BELLHOP 모델을 통해 고유음선을 추적한 결과, 임계각보다 낮은 수평입사각에 대해서만 음파가 수 km 이상 장거리 전파되었으며, Rayleigh reflection 모델 기반의 전달손실 예측값과 실측 전달 손실 값과의 차이는 전달거리가 증가함에 따라 점차 증가하는 경향을 보였다. 큰 수평입사각 영역에서 Rayleigh reflection 모델과 HFBL 모델을 비교하여 HFBL의 입력값인 해저면 province 값을 추정한 후, 이를 적용한 전달 손실을 모의하여 실측 전달 손실 값과 비교하였다. 그 결과 BELLHOP 모델의 반사 손실 모델로 경험식 기반의 HFBL을 적용하여 전달 손실을 모의했을 때, 실측 전달 손실과 일치하는 것을 확인할 수 있었다.