음파전달에 미치는 풍성기포의 영향 = Effects of Wind-Generated Bubbles on Sound Propagation

국문 초록 (Abstract)

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.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

When an active SONAR works in the subsurface. its detection Performance is limited by the reverberation. The winds Play a primary role in the Production of bubbles in the ocean. And the bubbles as efficient scatters contribute to the reverberant field. In this Paper the effects of wind-generated bubbles on sound propagation in the subsurface are investigated as a mid-frequency Hull-mounted SONAR works. The active signal excess is calculated at source depths 3. 5. and 10m considering bubble layer for frequencies 5. 7.5, and 10kHz. The change of the near-surface sound speed tend to increase surface reverberation levels and change the active signal excess. In the 10m/s winds. the maximum detection range reduces over 3km through the near-surface . The reason is the upper refraction due to the wind-generated bubbles.