• 제목/요약/키워드: Underwater Sound

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몇가지 어류 및 갑각류의 발음과 주음성에 관한 연구 (Study on Sound Production and Phonotaxis of Some Fishes and Crabs)

  • 김상한
    • 수산해양기술연구
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    • 제14권1호
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    • pp.15-36
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    • 1978
  • 몇 가지 어류와 갑각류의 식이음과 울음소리를 분석하고, 그 소리를 방음할 때의 주음반응을 조사 연구하였다. 1. 어류의 식이음의 주파수는 참돔(Chrysophrys major)과 말쥐치(Navodon modestus)는 63~125Hz로서 낮고, 까치복(Fugu xanthopterus)은 400~500Hz로서 높으며, 소조기(Nibea albiflora)와 방어(Seriola quinqueradiata)는 그들의 중간인 125~250Hz이였다. 말쥐치와 참돔의 식이음과 음압은 55~59db로서 낮고, 까치복은 60~64db로서 높으며, 소조기와 방어는 57~62db로 이들의 중간이었다. 2. 수조기의 울음소리의 주파수는 125~250Hz로서 식이음과 같으나, 음압준위는 62~63db로서 식이음보다 높았다. 3. 갑각류의 울음소리의 주파수는 왕게(Scylla serrata)가 125~250Hz로서 낮고, 민꽃게(Charybdis japonica)와 왕밤송이게(Telmessus acutidens)가 500~1,000Hz로서 높으며, 꽃게(Portunus trituberculatus)는 250~500Hz로서 그들의 중간이었다. 음압준위는 왕게가 68~70db로서 높고, 꽃게, 민꽃게와 왕밤송이게는 54~61db로써 낮았다. 4. 수조기와 방어의 식이음에 대한 주음률은 56~87%였으며, 말쥐치와 까치복은 주음성을 확인하기 어려웠다. 수조기의 울음소리에 대한 주음률은 52~63%였다. 5. 수조기, 방어, 까치복, 말쥐치, 참돔 등은 주파수가 50~9,000Hz인 정현파에는 주음하지 않았다. 6. 꽃게의 울음소리에 대한 주음은 대형군(갑폭 15.1~18.5cm)이 방음할 때, 소형군(8.5~12.5cm)의 주음률(13~58%)보다는 소형군이 방음할 때 대형군의 주음률(44~98%)이 높았다. 중소형군(각폭 8.5~15.0cm)까지는 암컷이 방음할 때 수컷의 주음률(88~100%)은 암컷의 주음률(56~91%)보다 높은 편이며, 수컷이 방음할 때 수컷의 주음률(19~63%)보다 암컷의 주음률(66~100%)이 높은 편이었다.

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심장형 빔 패턴을 위한 다중모드 압전 구형 벡터센서 설계 (Design of a Multimode Piezoelectric Spherical Vector Sensor for a Cardioid Beam Pattern)

  • 임영섭;이재영;조치영;서희선;노용래
    • 한국음향학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.32-42
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    • 2013
  • 일반적인 수중 탐지용 압전 구형 센서는 무지향성이어서 스칼라 양인 수신 음압의 크기만 측정할 뿐 전파 방향은 측정 할 수 없는 한계를 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 구형 센서를 이용해 음파의 크기와 방향을 동시에 찾을 수 있는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 구형 센서의 압전 세라믹을 8등분하여 배열한 다음, 각 압전 세라믹 출력전압을 특정한 방법으로 조합하여 음압의 크기와 방향을 파악할 수 있도록 하였다. 또한 압전세라믹 구의 반경과 두께와 같은 구조 변수들의 변화에 따른 감도 변화를 분석하여, 벡터 센서의 감도를 향상 시킬 수 있는 방안을 제시하였다.

다수 정보들의 비선형 최적화에 의한 수중 음원 위치 추정 성능 향상 (Performance enhancement of underwater acoustic source localization by nonlinear optimization of multiple parameters)

  • 양인식;권택익;강태웅;김기만
    • 한국음향학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.419-424
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    • 2017
  • 수중 음원의 위치를 추정하기 위해 도달 시간차와 도달 방향이 활용될 수 있다. 하지만 위치 추정 성능은 표적과 수신단 사이의 상대적인 위치, 수신기들의 기하학적인 배치 구조 및 음속 등에 영향을 받는다. 본 논문에서는 추정된 다수의 표적 정보들을 조합하여 위치 추정 성능을 향상시키는 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 도달 시간차, 도달 방향 및 음속 값을 변수로 사용하며, 비선형 최적화 과정 가운데 하나인 LM(Levenberg-Marquardt) 방법이 적용되었다. 제안된 방법의 성능은 모의실험을 통해 분석되었다. 결과에서 제안된 방법의 평균 위치 추정 오차가 기존의 방법을 사용한 경우보다 낮게 나타났다.

해양무인체계와 위성 원격탐사 자료를 이용한 XBT 기반의 황해 수중음속 정확도 향상 방안 (Improvement of the accuracy of XBT based underwater sound speed using the unmanned maritime system and satellite remote sensing data in the Yellow Sea)

  • 길범준
    • 한국음향학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.621-629
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    • 2019
  • 염분의 변화가 심한 황해의 해양환경 조건에서 정확한 해수음속을 산출하기 위한 논리적 방안을 제시하였다. 본 방안은 미항공우주국에서 개발한 Aqua 및 Soil Moisture Active Passive(SMAP)위성자료를 기반으로 하계절 30.5 psu 미만의 저염분수의 확장과 수온역전 현상 발생 위치를 식별하고 그 위치에 수심별 수온염분 측정센서인 Conductivity, Temperature, and Depth(CTD)가 탑재된 해양관측용 무인체계를 투입하여 음속이 적재적소에 정확히 측정하는 방안을 제시하였고 이의 원활한 수행을 위한 흐름도(flow chart)로 정리하였다. 본 방안을 통하여 염분의 변화폭이 증대되는 특이 해양환경을 조기에 식별하여 소모성 연직 수온 측정기인 Expandable Bathy Thermograph (XBT)로 음속을 계산할 때 정확도의 저하가 발생 되지 않도록 하였다.

선박소음의 수중분포에 관한 연구 (UNDERWATER DISTRIBUTION OF VESSEL NOISE)

  • 박중희
    • 한국수산과학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.227-235
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    • 1977
  • 1976년 8월 16일 (북위 $34^{\circ}27'30'$ 동경 $128^{\circ}23'15'$)과 1977넌 7월 28일(북위 $34^{\circ}47'$ 동경 $128^{\circ}53'$)에 관악산호의 선박소음이 r.p.m에 따라 항해시와 정선시 (기관의 공회전)의 소음압이 해중에 분포하는 것을 조사 연구한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 기관의 r.p.m.과 음압관계 r.p.m.과 음압의 증가비는 100 : 1이었으며 r.p.m. 600에서 104dB로 peak를 이루었다. 2. 외현주변의 해중해압분포 A. 정선시의 기관소음압 100,102,103,104,104 dB일때 관측점 No.1에서 69,70,72,74,75 dB No.3은 No. 1에 비해 $2\~3\;dB$ 증가해 peak를 이루었고 No.5는 No.3에 비해 $10\~15\;dB$씩 감쇠되었다. 기관소음압이 최대 일때 관측점 $No.1\~No.5$에서의 음압이 투과된 백분율은 약 $78,79,80,73,70\%$였다. B. 항해시의 선박수중소음압 정선시와 같은 기관회전 조건하에서 No.2에서 69,72,75,77,78 dB로 peak를 이고 No. 1보다 $2\~3\;dB$씩 감쇠되었다. 기관 최고소음압에 대한 $No1.\~No.5$에서의 음압투과 백분율은 약 $78,81,79,77,71\%$ 였다. 3. 항해시와 정선시의 외현해중 음압 peak점에서의 음압을 비교하면 항해시가 1 dB 높았다. 4. 선박이 멀어질 때 0 m(관측점 통과시)에서 67 dB, 1,400 m에서 56 dB였다. 5. 선박이 가까워질 때 거리 0 m에서 72 dB, 1,400 m에서 57 dB로서 멀어 질때와 비교하면 0m에서 5 dB, 600 m에서 2 pB씩 증가한 도플러 효과가 일어남을 알 수 있다. 6. r.p.m.을 600으로 하여놓고 스크류를 돌리지 않고 기관만 공회전 시킬 때 수평거리 20 m인 곳의 No.7에서 수심 10 m마다 50 m까지의 음압은 68,75,62,59,55,51 dB였다.

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실시간 특정 주파수의 수중음 인식에 관한 연구 (A Study on the Realtime Detection of the Underwater Sound having Specific Frequency)

  • 이철원;오영석;우종식
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 2호
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    • pp.293-298
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    • 1999
  • 본 논문은 수중음의 안정적 실시간 인식을 위한 새로운 음원 인식 알고리즘을 다루고 있다 본 논문에서 이용된 주파수인식 알고리즘은 크게 네 부분으로 구성되어 있는데 1)입력된 음파 신호를 duty cycle $50\%$의 디지털 신호로 바꾸고 기준 주파수의 음원을 duty cycle $50\%$, 위상차 0도 90도 180도 270도의 디지털 신호를 생성하는 부분, 2)입력된 음파신호를 4가지 위상의 각 기준신호와 배타적 논리합을 구하는 부분, 3)두 번째에서 만들어진 각 신호를 적분회로에 통과시키는 부분, 4)세 번째에서 발생한 각 신호중 최대값을 추출하여 입력된 음파신호의 주파수를 인식하는 부분으로 이루어져 있다. 이 회로에 대한 수치 해석을 통하여 각 부분의 특성치에 대한 최적 값 및 성능을 검증하였으며, 이의 결과를 각각 computer 수치 시험, 실제 회로 실험과 비교하였다.

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폭발성 음원의 음향신호 전파특성에 관한 고찰 (A Study on the Propagation Characteristics of Acoustic Signals radiated by Explosive Charges)

  • 최복경;김봉채;김병남
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집 제23권 1호
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    • pp.199-202
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    • 2004
  • 해양에서 연구목적으로 저주파 음원으로 사용하고 있는 폭발성 음원(SUS: Signals, Underwater Sound)의 신호특성을 파악하기 위해 1999년 9월에 동해의 대륙사면에서 1마일에서 80 마일까지 약 1에서 5마일의 정해진 간격으로 SUS를 투하하여 발생된 음향신호를 거리 및 수신수심별로 수신하였다. 주파수 필터를 사용하여 분석한 결과, 1 kHz이상의 고주파수 성분이 폭발시에 먼저 방출되며 저주파수 신호는 뒤이어 발생됨을 확인하였다. 이것은 폭약이 폭발시에 일어나는 메카니즘과 관련이 있는 것으로 사료된다. 거리의 증가에 따라 잔향의 영향을 받아 뒤이어 수신되는 파속(wave packet)들을 확인할 수 있었으며, 신호에 많은 영향을 주고 있었으나 잔향 분석은 여기서는 제외하였다. 본 연구는 실해역에서의 SUS신호에 관한 많은 자료를 분석한 것으로서 그 신호특성에 관한 이번 고찰은 해양음파전달시 사용하는 SUS 음향신호 해석에 많은 도움을 줄 것으로 기대한다.

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수중 음파전파의 과학적 가시화 (Scientific Visualization for Underwater Sound Propagation)

  • 한주영;나정열
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2004년도 추계학술발표대회논문집 제23권 2호
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    • pp.405-406
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    • 2004
  • 지금까지 해양과 해양에서 음향현상의 가시화는 정적이고 평면적이어서 시,공간적으로 끊임없이 변화하고 있는 현상을 이해하는데 어려움이 있었다. 최근에 가상현실에 대한 많은 관심과 연구로 과학적 가시화 기술은 많은 발전을 가져와 그 적용역역을 점차로 넓혀가고 있다. 이에 지금까지 평면적이고 정적이었던 수중에서의 음향현상도 이를 이용하여 구체적이고, 공간적이고 동적인 표출이 가능하게 되었다. 이러한 접근으로 눈에 보이지 않는 바닷속과 그 안에서의 음향현상을 마치 우리가 살고 있는 실제 공간처럼 3 차원적으로 표현 함으로서 해양에서 일어나는 음향현상에 대한 연구/분석의 현실성을 높일 수 있게 되었다. 3 차원 개체로서 입체화 된 음파전달 현상의 가시화로부터 또다른 정보를 얻을 수 있는 가능성에 대해서 검토해 보고자 한다.

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수동어탐의 가능성과 전망 (Passive acoustic fish detection analysis and its feasible aspects)

  • 장지원
    • 수산해양기술연구
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    • 제22권4호
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    • pp.98-103
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    • 1986
  • The passive acoustic system only has generally used in fish detection. But the passive acoustic system has not been tried in fishing since Freytag has proposed a possibilities of the passive detection of fishes in 1963. This paper describes the .feasible aspects of fish detection by listening of the sound they make. The passive acoustic system accompanied the active acoustic system may expand the range of detection and compensate for lack of capabilities each other, but there are some difficulties in noise rejection because the fre9uency range of ship noises covers the whole range vf biological sounds. The attempt to collect useful informations from underwater would be greatly contributed in fisheries.

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워터 터널에서의 수중소음 계측을 위한 하이드로폰 어레이 시스템 개발 (Development of Hydrophone Array System for Underwater Sound Measurement in a Water Tunnel)

  • 이무열;강관형;부경태
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.342-349
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    • 2001
  • Water tunnel에서 반향음의 영향을 효과적으로 배제하고 수중 소음원의 위치 및 소음 수준을 계측하기 위하여 하이드로폰 어레이 시스템을 개발하였다. 계측 시스템의 신호 대 잡음비를 개선하기위해 48채널의 하이드로폰 어레이를 사용하였고, 당사 고유의 하이드로폰 설치 방법을 개발하였다. 개발된 설치 방법은 터널 벽면의 난류 변동 압력의 영향을 감소시켜 200Hz-1KHz 영역에서 통상적이 설치 방법 대비 약 20㏈ 의 신호 대 잡음비 개선 효과를 얻었다. 또한 40KHz 이상의 주파수까지의 수중 방사 소음 계측을 위하여 100kS/s의 고속 동시 데이터 획득 장치를 개발하였다. 개발된 하이드로폰 어레이 시스템은 성능 시험을 통하여 20KHz 이내의 주파수 영역에서 단일 소음원의 위치를 비교적 정확하게 찾아낼 수 있었다.

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