The Journal of the Acoustical Society of Korea (한국음향학회지)

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Underwater Noise Measurements on the Immersed Hydrofoil of High-Speed Vessel

고속 선박의 몰수된 hydrofoil에서 수중 소음 계측

  • 박지용 (한국해양연구원/해양시스템안전연구소) ;
  • 이근화 (서울대학교 공과대학 조선해양공학과) ;
  • 성우제 (서울대학교 공과대학 조선해양공학과)
  • Received : 2010.06.23
  • Accepted : 2010.12.27
  • Published : 2011.01.31
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Abstract

When a hydrofoil ship plies at high speed, there exist possibilities of collision with ocean mammals dwelling near the surface. An active sonar located within the immersed hydrofoil structure that provides the lift for the vessel, can be used for early warning of their presence. The proper functioning of the active sonar system depends on its ability to reject noise and pick up the target signal. In this article, we measured the noise on a hydrofoil of an operating ship with two flush-mounted hydrophones. The measurements were conducted for the purpose of (1) identifying the effect of operating state of machinery likes engine, cooler and generator (2) observing the change of noise depending on the measuring position (3) observing the change of noise with increasing ship speed. To verify our experiment, experiments were performed three times and the measured results are compared with other investigations and they show similarity to each other. The results are analyzed with frequency domain in order to apply to operating active sonar detecting system and focus on high frequency band within sonar's operating frequency region. Through these experiments and analysis, it is expected that we can identify the generated noise around hydrofoil where active sonar is installed and these results lead us to design active sonar that could distinguish target signal from noise more effectively.

고속으로 운항하는 hydrofoil선박과 호흡을 위해 해수면으로 올라오는 해양 생물의 충돌이 빈번히 발생한다. 선박을 발견한 해양 생물이 피하기 전에 고속 선박이 접근하기 때문에 충돌을 막기 위하여 선박의 몰수된 hydrofoil 위치에 능동 소나를 설치하여 해양생물을 미리 인지하여 충돌을 회피하는 방법이 제시된다. 표적의 탐지를 위한 능동 소나의 성능은 수신 된 신호에서 소음을 제거하고 표적 신호를 구별하는 능력에 좌우된다. 본 연구에서는 이러한 충돌 회피 능동 소나 개발을 위한 기반 연구로 실제 운항 중인 고속 선박의 hydrofoil에 청음기를 설치하여 소음을 계측했다. 계측을 위한 실험은 (1) 선박의 운항 및 기계 장치 작동 여부에 따른 소음 측정, (2) 선체 hydrofoil 표면에서 계측되는 위치에 따른 소음 측정, (3) 운항 속도 증가에 따른 속도 측정을 목적으로 수행하였다. 실해역 실험에서 발생하는 여러 요소들을 고려하기 위해 세 번에 걸쳐 수행하였으며 실험 결과의 타당성 검증 및 분석을 위해 다른 연구 결과와 비교하였다. 결과는 능동 소나 운용시 적용을 위해 주파수 분석을 수행하였으며, 소나를 운용할 고주파수 대역을 중점적으로 살펴보았다. 실험 내용과 그 결과 분석을 통해 속도 변화에 따른 소음 변화와 소음원에 따른 영향을 확인하였다. 이를 통해 향후 능동 소나가 설치 되었을 때 발생하는 소음의 영향을 고찰 할 수 있으며, 실제 고래 탐지를 위한 소음과 표적 신호의 구별이 용이한 능동 소나를 설계할 수 있다.

Keywords

References

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