• 한국음향학회지
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• 제25권8호
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• pp.395-402
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• 2006

능동-소나를 이용하여 수중표적을 탐지하는데 있어 소나탐지 성능은 잔향음에 많은 제한을 받는다. 해상풍은 해양에서 기포 형성에 중요한 역할을 한다. 그리고 기포는 유효한 산란체로서 잔향음에 기여한다. 본 연구에서는 중주파수 선저 고전형 능동소나를 운용 시 풍성기포가 음파전달에 미치는 영향을 연구하였다. 주파수 5, 7.5, 10kHz에 대해 기포층을 고려한 음원수심 3, 5, 10m에서의 능동 신호초과비 (Active Signal Excess:ASE)를 계산하였다. 해수면 부근의 음속변화는 해수면 잔향음 준위를 증가시키며, 능동 신호초과비를 변화시킨다 풍속이 10m/s에서 해수면 부근의 최대 탐지거리가 3km 이상 감소하였다. 그 원인은 풍성기포에 의한 해수면 방향으로의 굴절로 분석되었다.

• 한국음향학회지
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• 제10권1호
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• pp.47-51
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• 1991

해양에서의 비, 바람, 파도 등 표층교란에 의해 수중에 형성되는 기포층은 수 미터 깊이까지 이르며, 이 기포층은 수중 소음을 발생시킬 수 있는 물리적 역학 매체로서 역할이 가능하다. 실험실에서 수중에 기포군을 형성하여 이에 의한 발생소음을 추적하므로 개개 기포들의 기포군 집단운동에서의 역할을 밝혔으며, 이론적 예측과 실측 기포집단의 모드 진동수가 매우 잘 일치함을 보였다. 이상의 분석결과, 수중 기포군의 집단운동이 수 백 hertz 영역의 수중 소음의 주된 소음원이 될 수 있음을 입증하였다.

• 한국음향학회지
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• 제38권4호
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• pp.378-386
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• 2019

항해하는 선박으로부터 방사되는 선박소음과 달리 바람소음은 바람과 해수면의 상호작용으로 생성된 쇄파에 의해 발생한다. 본 논문에서는 바람의 소음원을 쇄파로 인해 발생되는 기포운으로 설정하여 바람소음준위를 모델링하였다. 모델링에서 바람소음의 음원준위는 동해 연안에서 운영되는 기상부이로부터 측정된 풍속 자료를 이용하여 계산하였다. 풍속을 측정함과 동시에 기상부이의 주변에 계류된 자가기록식 수중청음기를 이용하여 소음준위를 연속적으로 측정하였다. 측정된 수중소음에서 선박소음을 제거한 소음준위와 풍속에 따라 모델링된 바람소음준위를 저주파대역에서 비교하였다. 모델링된 바람소음준위와 측정된 소음준위의 전반적인 경향이 서로 유사하였다. 이에 따라 바람에 의해 발생된 소음원인 기포운의 음원준위 및 분포 수심을 고려하여 천해역에서 바람소음준위를 모델링하는 것이 가능함을 확인하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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• pp.306-311
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• 2001

Effect of boundary layer thickness on the flow characteristics around a rectangular prism has been investigated by using a PIV(Particle Image Velocimetry) technique. Three different boundary layers(thick, medium and thin)were generated in the Atmospheric Boundary Layer Wind Tunnel at Pusan National University. The thick boundary layer having 670mm thickness was generated by using spires and roughness elements. The medium thickness of boundary layer$(\delta=270mm)$ was the natural turbulent boundary layer at the test section with fully long developing length(18m). The thin boundary layer with 36.5mm thickness was generated by on a smooth panel elevated 70cm from the wind tunnel floor. The Reynolds number based on the free stream velocity and the height of the model was $7.9{\times}10^3$. The mean velocity vector fields and turbulent kinetic energy distribution were measured and compared. The effect of boundary layer thickness is clearly observed not only in the length of separation bubble but also in the reattachment points. The thinner boundary layer thickness, the higher turbulent kinetic energy peak around the model roof. It is strongly recommended that the height ratio between model and approaching boundary layer thickness should be a major parameter.

• 지구물리와물리탐사
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• 제26권1호
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• pp.8-17
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• 2023

해양 환경에서의 기포는 바람, 파도, 선박 및 해저 가스 누출을 포함한 여러 요인에 의해 생성된다. 수중에서의 기포는 강력한 산란 신호를 생성하여 음향 신호를 측정하는데 영향을 미친다. 이러한 기포의 특성은 음파 신호의 세기를 감쇠시켜 소음 차단 목적으로 주로 이용되고 있으며, 최근에는 해저에서 대규모로 누출되는 메탄가스 탐지를 위한 연구가 진행되고 있다. 이러한 가스 누출은 기포플룸의 형태를 취하며, 기포의 물리적 특성과 분포 구조를 이해하는 것은 누출된 가스를 기후 변화와 연관성을 파악하는데 중요한 요소 중 하나이다. 본 연구에서는 탄성파 영상화 기법을 이용하여 기포플룸의 분포를 추정하고자 수조환경에서 실험을 수행하였으며, 별도로 제작된 인공기포 발생기, 자료 취득 시스템을 이용하여 기포에 의한 음향 신호를 취득하였다. 기포플룸을 영상화하기 위해 지진파 영상기법 중 역시간 구조보정을 이용하였으며, 획득한 음향 신호의 포락선 신호를 이용하여 기포 분포 패턴을 효과적으로 추정하였다. 영상화 결과의 검증을 위해 추정된 기포플룸의 분포와 광학카메라 영상을 비교하였다. 실험결과 탄성파 영상화 기법 통해 인공 기포플룸의 산란신호를 이용한 영상화가 가능함을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권6호
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• pp.893-901
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• 2002

Effect of boundary layer thickness on the flow characteristics around a rectangular prism has been investigated by using a PIV(Particle Image Velocimetry) technique. Three different boundary layers(thick, medium and thin)were generated in the Atmospheric Boundary Layer Wind Tunnel at Pusan National University. The thick boundary layer having 670 mm thickness was generated by using spires and roughness elements. The medium thickness of boundary layer($\delta$=270 mm) was the natural turbulent boundary layer at the test section floor with fairly long developing length(18 m). The thin boundary layer($\delta$=36.5 mm) was generated on the smooth panel elevated 70cm from the wind tunnel floor. The Reynolds number based on the free stream velocity(3 ㎧) and the height of the model(40 mm) was 7.9$\times$10$^3$. The mean velocity vector fields and turbulent kinetic energy distributions were measured and compared. The effect of boundary layer thickness was clearly observed not only in the length of separation bubble but also in the location of reattachment point. The thinner the boundary layer thickness, the higher the turbulent kinetic energy Peak around the model roofbecame. It is strongly recommended that the height ratio between the model and the approaching boundary layer thickness should be encountered as a major parameter.

• 대한조선학회논문집
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• 제45권1호
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• pp.42-53
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• 2008

The two dimensional PIV (particle image velocimetry) measurement technique is applied to water flow in a narrow cavitation tunnel. The nearly homogeneous and isotropic turbulent flows are generated by the honeycomb installed in the tunnel and visualized with a PIV technique. The velocities in the measurement plane at the tunnel centerline 184cm downward from the honeycomb were measured and calculated by an image correlation technique. The turbulent properties are evaluated and each term in the turbulent kinetic energy equation is calculated for the conditions with different internal pressures. Lowering the internal pressure gives an effect on the turbulent flow due to growing bubbles which are resolved in the water. The turbulent kinetic energy in the measurement plane is decayed much slower than those of other research results carried out with wind tunnels. With decreasing the tunnel internal pressures the turbulent intensities are increased about 1.5 times and the anisotropic tendency is also increased.