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음속 확산을 이용한 잘피(거머리말) 서식지의 기공률 추정
라형술,나정열,이성미,La, Hyoung-Sul,Na, Jung-Yul,Lee, Sung-Mi 한국음향학회 2008 韓國音響學會誌 Vol.27 No.1
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. Void fraction of air bubble in the seagrass bed by photosynthesis was estimated with sound speed dispersion. A field experiment was conducted at Seagrasss bed of which bottom type is sandy mud and 120 kHz CW waveform was transmitted to obtain backscattered signals from seagrass bed. The differences of the arrival time of received signal from seagrass bed were observed between day and night. The diurnal variation of arrival time was caused by sound speed dispersion of air bubble generated by photosynthesis of seagrass.
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잘피 서식지의 분포와 광합성에 의한 고주파 후방산란 특성
윤관섭,라형술,나정열,이재혁,Yoon Kwan-Seob,La Hyoung Sul,Na Jungyul,Lee Jae-Hyuk 한국음향학회 2004 韓國音響學會誌 Vol.23 No.8
연안에서 잘피 (Seagrass) 서식지의 분포와 광합성에 의한 후방산란 특성 관측을 위한 실험을 실시하였다. 해저면이니질로 구성된 잘피 서식지에서 수평입사각 및 방위각에 따른 음향신호를 획득하였으며, 120 kHa 정현파 음원을 이용하여 신호론 송수신 하였다. 잘피의 후방산란강도를 이용하여 수평입사각 및 방위각에 따른 잘피 서식지의 분포를 지도화 하였으며 서식지에 대한 후방산란강도 분포와 촬영을 이용한 실제 잘피의 서식지를 비교한 결과 비슷한 분포를 관측할 수 있었다. 또한 잘피의 광합성에 의해 생성되는 산소 공기방울의 음파산란을 분석하기 위해 주 야간별 잘피의 후방산란강도론 비교한 결과, 산소 공기방울의 음파산란 영향으로 인해 잘피 서식지의 분포관측에 차이가 있음을 확인하였다. An experiment for observation of the distribution of the seagrass (zostera marina) beds and characteristics of high-frequency backscattering by the photosynthesis was conducted off the coast. Acoustic data were taken as a function of the grazing angles and the relative azimuth angles on the seagrass beds of which bottom type was sandy-mud. The transmitted source signal was a 120 kHz CW waveform. Mapping of the seagrass beds distribution was drawn up using the seagrass backscattering strength with azimuth and grazing angles. The result of the comparison backscattering strength distribution of the seagrass beds was shown to be the similar to the photograph of real seagrass beds. The seagrass backscattering strength was also compared between day and night to verify the effects of the acoustical scattering by the bubbles of Photosynthetic oxygen formed on the seagrass. In these results. it is clear that observation of the seagrass beds between day and night showed the different characteristics because the bubbles of Photosynthetic oxygen affect the acoustical scattering.
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윤관섭,나정열,라형술,Yoon Kwan-Seob,Na Jungyul,La Hyoungsul 한국음향학회 2005 韓國音響學會誌 Vol.24 No.2
해저 경계면에 서식하는 거머리말 (Zostera marina : 잘피)의 후방산란 특성을 연구하기 위하여 음향 실험을 실시하였다. 해상실험은 남해 동대만에서 거머리말의 광합성 시 발생되는 산소 공기방울의 영향을 파악하기 위해 주간과 야간에 실시하였다. 다중 주파수 (30$\~$120 kHz)에 대한 주파수 응답특성을 측정하였고 단일 주파수 (120 kHz)를 이용하여 거머리말의 움직임에 따라 변화하는 후방산란강도의 분포를 확률밀도함수 (probability density function)로 나타내었다. 실험결과 다중 주파수에 대한 주파수 의존성과 주$\cdot$야간 산란강도의 차이를 확인하였고 거머리말 움직인에 대한 산란강도의 분포 양상은 가우시안 확률밀도 함수 (Gaussian PDF)로 특성을 나타냈다 주$\cdot$야간 산란강도의 차이는 광합성에 의해 생성된 산소 공기방울에 의한 영향으로 추정되었다. Acoustic experiments were performed with Zostera marina to study the characteristics of backscattering of seagrass living in the bottom interface. Field experiments were conducted in the Dongdae man, Namhae for day and night to consider the effects of air-bubble from photosynthesis of seagrass. The multi-frequency (30$\~$120 kHz) responses were measured and the distributions of back scattering strength due to the movement of seagrass were Presented by PDF (probability density function) at 120 120 kHz. The results were shown both the frequency dependence and diurnal variation of the backscattering strength between day and night. This diurnal variation may be caused by the amount of oxygen in dissolved bubbles formed by Photosynthesis of seagrass.
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김기택,윤관섭,라형술,나정열,Kim Kitaek,Yoon Kwan-Seob,La Hyoungsul,Na Jungyul 한국음향학회 2005 韓國音響學會誌 Vol.24 No.8
수중에서 원통형 산란체의 산란 음장에서 발생하는 간섭 효과를 확인하기 위하여 한 개의 원통형 산란체와 동일한 두 원통형 산란체의 방위각에 따른 고주파 (120 kHz) 산란 패턴을 측정하였다. 실험은 가로, 세로, 높이가 각각 $5m\times5m\times5m$ 수조에서 공기가 채워진 원통형 PVC (poly vinyl-chloride)로부터 1.5m 거리에 위치한 수중 청음기를 $360^{\circ}$ 회전시키면서 실시하였다. 실험 결과 한 개 원통은 후방에서 무지향성으로 산란하는 특성을 보였으나 두 개 원통에서는 방위각에 따른 표적 강도의 변동성 (fluctuation)이 나타났다. Stanton이 제한한 이론 식과 측정한 산란 패턴을 비교한 결과 유사한 경향을 확인할 수 있었다.. 두 개 원통의 산란 패턴에서 나타나는 표적 강도의 변동성은 두 산란체의 중심으로부터 청음기까지의 거리차로 인한 산란 음장의 간섭 때문이다. 또한 두 개 원통의 산란 이론으로부터 원통의 간격이 커짐에 따라 표적 강도의 변동성이 심해지는 현상을 확인할 수 있었다. This paper presents the changes of acoustic scattering pattern from a single cylinder and two identical cylinders in both theoretical calculations and experimental measurements. Bi-static scattering pattern by single cylinder and two parallel cylinders (length 2m, radius 30mm) was measured in $5m\times5m\times5m$ water tank using high frequency projector (120 kHz) and hydrophone. The results show similar agreement between experiment and theory. In case of single cylinder scattering. omni-directional pattern was observed in backward but there are fluctuations or target strength in forward. Interference between each cylinder's scattering fields produce fluctuations of target strength in all directions of two cylinders.
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오택환,나정열,박치형,라형술,Oh, Taek-Hwan,Na, Jung-Yul,Park, Chi-Hyung,La, Hyoung-Sul 한국음향학회 2006 韓國音響學會誌 Vol.25 No.8
중주파수 양상태 잔향음 준위는 음선이론을 사용하여 산출되었다. 제안된 알고리즘은 음파전달 경로 내 전방/후방 산란의 상호작용을 가정한다. 해양환경 (지형. 해저면 산란, 해수면 산란 등)은 거리 독립 해양환경으로 가정되었고 중주 파수 산란 모델이 사용되었다. 해상실험 자료를 사용한 알고리즘 검증 결과 양상태 잔향음 모델 알고리즘이 관측 해역의 양상태 잔향음 특성을 잘 반영하고 있음을 확인하였다. Mid-Frequency bistatic reverberation level is modeled using ray theoretic algorithms. The algorithm assumes multiple forward/backward scatter along with reciprocity in the Propagation paths. The environments modeled are assumed to be range independent in bathymetry, bottom scattering and surface scattering. Mid-Frequency bistatic scattering algorithm is used as a scattering model. A comparison of predicted reverberation versus time with measured data is presented to verify the bistatic reverberation model. The result demonstrates that it is possible to obtain reasonable reverberation Predictions in experimental site.
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