• 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.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제14권1E호
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• pp.5-13
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• 1995

수중음속 구조의 시간변화에 기인한 전파손실의 변화정도를 추정하기 위해 1993년 10월 대한해협에서 39 시간 동안 1시간 간격의 해양학적 관측을 실시하였다. 수온의 시간 변화를 일으키는 요인을 살펴보기 위하여 해류와 기상학적인 관측도 동시에 실시하였다. 관측기간 동안 표층 혼합층에서 수온의 시간 변화는 관측점 주위 해역의 수괴와 밀접하게 관련되어 있다. 저주파 대역(75-300 Hz) 전파손실은 포물선 방정식 기법을 도입한 모델을 이용하여 계산하고 전 수심에 대해 평균을 취하였다. 수직음속 구조의 시간 변화는 30-50 km 거리에서 10 dB 이상의 전파손실 차이를 일으킬 수 있다. 39 개 수직음속 구조에 대한 전파손실의 표준편차 변화정도는 50 km 거리에서 3 dB에 달한다.

• 한국음향학회지
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• 제32권4호
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• pp.301-307
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• 2013

수중무기체계에 있어 소나 탐지 성능은 생존성 향상을 위한 중요한 인자이다. 소나의 음향수신 성능을 파악하기 위해서 탄성이론을 이용하여 소나 다층구조의 음향 성능을 해석하였다. 단순구조물에 대하여 탄성이론을 적용하여 얻은 본 해석 결과를 상용해석프로그램인 ANSYS와 비교하였고, 만족할만한 결과를 얻었다. 검증된 탄성이론을 이용하여 소나 다층구조의 층별 두께 변화에 따른 음압 및 반향음 감소 해석을 수행하였다. 무반향(anechoic)층의 두께가 증가할수록 주파수에 따른 음압이 고르게 분포하고 반향음 감소량이 약간 증가하는 것을 확인하였다. 비결합(decoupling)층과 스틸(steel)층의 경우 두께에 따른 음압의 변화는 거의 없으나 두꺼워질수록 반향음이 약간 감소하는 결과를 나타내었다. 탄소강화플라스틱(Carbon Reinforced Platic, CRP)층의 두께 변화는 음압과 반향음 감소량에 영향이 없는 것을 확인하였다. 따라서 소나 다층구조의 음향성능을 높이기 위해서는 무반향층을 두껍게 하고, 비결합층, 스틸층과 탄소강화플라스틱층은 최소화하는 것이 바람직할 것으로 예상된다.

• 수산해양기술연구
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• 제43권3호
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• pp.206-211
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• 2007

The sciaenid species, which has swimbladder, generates sounds by vibrating in its length wards when spawning or getting stimulus from something else. This research analyzed on sound frequency characteristics relatives to their swimbladder length of three sciaenid species, yellow croaker(Larimichthys polyactis), brown croaker(Miichthys miiuy), and white flower croaker(Nibea albiflora). As results, the dominant frequency for yellow croaker ranged over 38.08 to 141.60Hz in wide frequency band, and the averaged pulse duration expressed in $280.3{\pm}156.0ms$. For brown croaker, the dominant frequency ranged in 49.80 to 59.57Hz, and the averaged pulse duration was $129.1{\pm}36.9ms$. Moreover, the dominant frequency of white flower croaker ranged in 73.24 to 86.91Hz, and the averaged pulse duration was $88.0{\pm}15.9ms$, it has shorter pulse duration than any two species. Therefore, the dominant frequency relatives to swimbladder length of sciaenidae showed that it had widely resonant characteristics and long pulse duration as in shorter swimbladder length. Additionally, for white flower croaker, we could confirm their behavior and sounds in response to production of recorded sounds using underwater speaker.

• 수산해양기술연구
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• 제58권2호
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• pp.141-152
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• 2022

As a method to understand the ecological habits around the artificial reef, various reports such as fishing gear survey, diving, sound survey, underwater CCTV and camera, etc. are reported. Among them, the sound survey method is carried out by installing an acoustic system on the ship and can be investigated regardless of the marine environment such as time constraints and turbidity. Such method, however, takes a lot of manpower and time as the ship travels at a constant speed. Investigations around artificial reefs are being conducted in an artificial way, and a lot of time and labor are consumed as such. Maritime buoys have been operated for various purposes such as route signs, weather observation, marine environment monitoring and defense monitoring for navigation safety in the past, but studies on monitoring systems for ecological habits and distribution of fish using marine buoys are remarkably insufficient. Therefore, this study aims to develop a system that allows users to directly monitor fish group detector data by estimating the distribution of fish groups around artificial reefs and using wireless communication at sea. In order to confirm the suitability of the maritime buoy used in this study, it was operated to compare data using LTE-equipped buoys capable of wireless communication and a data logger-type system buoy. Data transmission of buoys capable of LTE communication was carried out in a 10-minute ON, 10-minute OFF method due to the limitation of the power supply capacity, and data of the data logger-type buoy received full data. We compared and analyzed the data received from the two fish detectors. It is expected that real-time monitoring of the wireless buoy detection device using LTE will be possible through future research.

• 한국음향학회지
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• 제27권1호
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• pp.47-56
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• 2008

수동소나를 이용하여 표적을 탐지하는 경우, 탐지거리를 최대화하는 최적의 수심이 존재한다. 최적의 수심은 표적과 소나의 수심, 음속분포 그리고 해저지형에 따라 달라진다. 본 논문에서는 이 문제를 해저지형이 경사진 환경과 중규모 난수성 소용돌이 환경, 두 가지의 거리종속 환경에 적용하여 소나 수심에 따른 탐지거리를 구하는 수치실험을 통해 소나의 최적운용수심에 대한 연구를 수행하였다. 해저지형이 경사진 환경의 경우 동해안의 여름 음속분포를 사용하였으며, 소나의 입장에서 표적을 향할 때 수심이 깊어지는 내리막경사 보다 그 반대 지형인 오르막경사에서의 탐지거리가 상대적으로 큰 것을 수치실험을 통해 확인하였다. 난수성 소용돌이 환경의 경우, 소용돌이 외부에 있는 소나에서 내부에 있는 표적을 탐지하는 경우보다 소용돌이 내부에 있는 소나에서 외부에 있는 표적을 탐지하는 경우의 탐지거리가 길어짐을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.472-482
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• 2019

본 논문은 수중용 TAS윈치 전개/회수 성능 안정화 방안에 대한 내용을 서술하고 있다. TAS윈치는 함미에 장착되어 자함과 이격되어 운용되는 센서, 예인케이블 및 꼬리로프의 전개/회수 기능을 수행하고, TAS에 대한 전원공급 경로, 수중환경 정보 및 수신된 음향신호 송/수신을 위한 데이터 전송 경로 제공 역할을 수행한다. TAS윈치 시험평가 과정에서 간헐적으로 TAS 전개 중 멈춤현상 및 회전속도 변동현상이 식별되었다. TAS 전개/회수에 필요한 토크를 제공하는 구성요소인 윈치모터에 대한 고장분석 결과, 구성품 중 회전자의 정렬 틀어짐으로 인한 편심현상에 따른 자기장 왜곡이 발생한 것을 확인하였다. 자기장 왜곡 발생 방지를 위해 윈치모터 회전자 및 슬립링 등 윈치모터 구성품의 고정성 향상 방안을 제안하였다. 제안된 방안에 대한 신뢰성 확보를 위해 LBTS 환경에서 TAS윈치 운용환경을 모사하여 TAS윈치 전개/회수 성능을 검증하였다. 최종적으로 TAS윈치 전개/회수 성능 뿐만 아니라 해상에서 TAS윈치를 운용할 경우 요구되는 함 속력 및 타각별 TAS 지속 운용능력과 같은 여러 가지 항목에 대한 해상 시험평가를 수행함으로써 설계 요구조건 만족 및 제안 방안에 대한 타당성을 검증하였다.

• 한국음향학회지
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• 제43권2호
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• pp.225-233
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• 2024

능동소나는 은밀하게 기동하는 수중 물체를 탐지하기 위해 음파를 송신하여 표적에서 반사되어 돌아오는 신호를 탐지한다. 그러나 능동소나의 수신 신호에는 표적의 반향음 외에도 해저면/해수면의 잔향, 생물 소음 및 기타 잡음 등이 섞여 있어 표적 인식을 어렵게 한다. 기존의 문턱값 이상의 신호를 탐지하는 기법은 설정한 문턱값에 따라 오탐지가 발생하거나 표적을 놓치는 경우가 발생할 뿐 아니라 다양한 수중환경마다 적절한 문턱값을 설정해야하는 문제가 있다. 이를 극복하기 위해 Constant False Alarm Rate(CFAR) 등의 기법을 이용한 문턱값의 자동산출과 진보된 형태의 추적 필터 및 연계 기법을 적용한 연구가 수행되었지만, 상당수의 탐지가 발생하는 환경에서는 그 한계가 있다. 최근 심층학습 기술이 발달함에 따라 수중 표적 탐지분야에도 이를 적용하기 위한 노력이 있었으나, 분류기 학습을 위한 능동소나 데이터의 획득이 매우 어려워 데이터가 희소할 뿐 아니라, 극소수의 표적과 상대적 다수의 비표적으로 인한 데이터의 불균형성으로 어려움이 있다. 본 논문에서는 탐지 신호의 에너지 분포 영상을 이용하되, 데이터의 불균형성을 고려한 방식으로 분류기를 학습하여 표적과 비표적을 구분하는 기법을 기존 소나처리 기법에 추가하여 표적의 오분류를 최소화하면서 비표적을 제거하여 능동소나 운용자의 표적 인식을 용이하게 하였다. 그리고 동해에서 수행한 해상실험에서 획득한 능동소나 데이터를 통해 제안 기법의 유효성을 검증하였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2000년도 하계학술발표대회 논문집 제19권 1호
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• pp.407-410
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• 2000

국내에서 개발된 광섬유 격자(FBG)를 사용하여 국내 최초로 3종의 FBG 음향 트랜스듀서를 설계 및 제작하였다. 제작된 FBG 트랜스듀서들에 대하여 특성을 분석하고, 수중에서 각각의 주파수 특성실험을 하였다. 그리고 수중에서 임의의 음파에 대한 다중점 신호 검출과 지향성 실험을 행하였다. 실험결과 주파수 특성은 최대 18 KHz까지 음파 검출이 가능하였고, 시스템 에레이 가능성을 확인할 수 있어, 향후 실용화 연구가능성을 마련하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제22권3호
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• pp.36-41
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• 1986

Uederwater ambient noise was measured at the set net in the Neung-Po Eay. The environment characteristics depend upon oceanographic conditions of sound propagation and its implication on the source of ambient noise. The results of measurement and analysis were as follows: 1. The frequency of the maximum noise level of two passenger. vessels was around 300 Hz. The spectrum level of the fast vessel (the Air-Ferry) was lower than the little slow vessel (the Olympic) between 50-150 Hz in frequences. 2. The spectrum level of the surface in the playground of the set net was lower than the deeper water till 500 Hz, but over that frequency the level was getting lower as the depth was deep. 3. The spectrum level outside the bag of the set net was greater than the inside between 50 and 700 Hz, but over 1,500 Hz the level inside the bag was higher than the outside. 4. The spectrum level of the outside of the breeding tank was higher than the inside in the daytime. However at night opposite phenomenon occurs.