Acoustic Scattering Characteristics of the Sea Bottom ( 1 )

해저의 초음파 산란 특성에 관한 연구 ( I )

The authors carried out an experiment to investigate the echo fluctuations from ocean bottom due to ship's motion. The bottom echoes was continuously measured, by using a 50 kHz Echo sounder on board of the ship being at anchor under the sea condition of 15 knots in wind velocity and approximately 2 meters in wave height, to extract the information about the pulse stretching and the ship's motion from the first return and the second return. A data acquisition system was used to record digitally the envelope of the echoes, and the analysis was applied to the echo data collected from the continental shelf in the South China Sea. The results obtained can be summarized as follows: 1. The equivalent pulse width of the second return echoes from ocean bottom was 2.4 times longer than that of the first return echoes. 2. The echo peak values of the first return fluctuated markedly than that of the second return and was shown to be extremely sensitive to small change in ship's motion. 3. Energy target strength and peak target strength of the sandy-mud bottom were -13.4 dB and -14.6 dB, respectively.

해저의 초음파산란층특성을 정량적으로 검토하기 위한 기초적 연구로서 선체의 동요로 인한 해저 Echo 신호의 파형과 진폭의 변동특성에 관하여 검토를 행한 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 해저 Echo 신호의 진폭은 1차 산란신호의 경우가 2차 산란신호보다 매우 불규칙하게 변동하였으나, 신호파형의 등가 Pulse 폭은 2차 산란신호가 1차 산란신호보다 약 2.4배 신장되어 수신되었다. (2) 해저산란파의 Echo Energy 변동은 Peak 진폭의 변동보다 매우 완만하고, 또 선체가 일정 경사각 범위 내에서 불규칙적으로 동요하는 경우, 선체동요에 기인하는 해저 Echo 진폭의 변동성분은 선체경사가 없는 경우에 대한 진폭성분과 서로 분리되어 나타났다. (3) 저질이 모래펄(MS)인 해저의 평균 Energy 산란강도는 -13.4 dB로서 평균 Peak 산란강도 -14.6 dB보다 1.2 dB 큰 값을 나타내었다.