Measurements of Backscattering Strength from Various Shapes of Sediment Surfaces and Layers

퇴적층 구성 매질 및 표면 형태에 따른 후방산란 강도 측정

  • 김형수 (한양대학교 지구해양과학과 해양음향연구실) ;
  • 최지웅 (한양대학교 지구해양과학과 해양음향연구실) ;
  • 나정열 (한양대학교 지구해양과학과 해양음향연구실) ;
  • 석동우 (한양대학교 지구해양과학과 해양음향연구실)
  • Published : 2003.01.01

Abstract

High-frequency (126-㎑) bottom backscattering measurements with various bottom types were conducted at the water tank in Ocean Acoustic Laboratory, Hanyang University. For the purpose of investigating the energy distribution of bottom scattering with various bottom types, the sediment was varied with gravel, sand, sandy mud and mixed bottoms. To examine the anisotropic nature of the scattering due to the orientations of bottom ripple, the footprints were made transverse and longitudinal to the direction of incident wave. The total scattering characteristics are that the larger grazing angles the larger backscattering strengths become and backscattering strengths for a transverse ripple case are higher than those of longitudinal ripple case. finally, the variations of scattering strength depend mainly on the ripple's orientation.

고주파 (126-㎑) 음향 신호를 이용하여 퇴적층의 구성 매질 및 표면 형태에 따른 산란 신호 변화를 측정하였다. 퇴적층은 구성 매질에 따라 사니질 (sandy mud), 사질 (sand), 자갈 (gravel)의 세가지 경우와 이를 혼합한 경우로 하였으며, 표층 연흔 (ripple) 형태에 따라 연흔과 음파 진행방향이 직각을 이루는 경우 및 평행한 경우를 모의하였다. 평면입사각 변화 및 연흔 구성 형태에 따른 후방산란 강도는 평면입사각에 비례하여 증가하였으며, 연흔 형성 방향과 음파 진행 방향이 이루는 각이 작을수록 삼차원적인 측방산란이 강하게 나타났다. 연흔과 음파가 이루는 각이 증가할수록 후방산란은 증가하였으며, 지음향적 요소 외에도 연흔 형성과 방향에 음파 산란이 강하게 의존함을 알 수 있었다.

Keywords

References

  1. Principles of underwater Sound(3rd ed.) R.J.Urick
  2. J. Acoust. Soc. Am. v.92 High-frequency bottom backscattering : Roughness versus sediment volume scattering D.R.Jackson;K.B.Briggs
  3. J. Acoust. Soc. Am. v.33 Bottom reverberation for 530- and 1030- cps sound in eep water K.V.Mackenzie
  4. 한국음향학회 하계학술발표대회 논문집 v.18 no.1(s) 천해에서의 고주파 해저면 후방산란강도 측정 최지윤;나정열;석동우;오선택;박정수
  5. J. Acoust. Soc. Am. v.86 The validity of the perturbation approximation for rough surface scattering using a Gaussian roughness spectrum E.I.Thosos;D.R.Jackson
  6. J. Acoust. Soc. Am. v.83 The Validity of the Kirchhoff approximation for rough surface scattering using a Gaussian roughness spectrum E.I.Thorsos
  7. Soc. Phys. Acoust. v.8 The scattering of sound at a rough surface with two types of irregularity B.F.Kuryanov
  8. J. Acoust. Soc. Am. v.79 Application of the composite roughness model to high frequency bottom backscattering D.R.Jackson;D.P.Winebrenner;a.Ishimaru
  9. Geophysics v.37 Compressional-wave attenuation in marine sediments E.L.Hamilton
  10. J. Acoust. Soc. Am v.80 High-frequency bottom backscatter measurements in shallow water D.R.Jackson
  11. J. Acoust. Soc. Am. v.80 High-frequency acoustic backscattering from a coarse shell ocean bottom S.Stanic;K.B.Briggs;P.Fileischer;W.B.Sawyer;R.L.Ray
  12. IEEE J. Oceanic Eng. v.14 A statistical study of acoustic signals back-scattered from the sea bottom M.Gensane
  13. IEEE J. Oceanic Eng. v.26 240-kHz bistatic bottom scattering measurements in shallow water J.W.Choi;J.Na;W.Seong
  14. J. Acoust. Soc. Am. v.72 Sound velocity and related properties of marine sediments E.L.Hamilton;R.T.Bachman
  15. 해양지질학 및 퇴적학 실험 박용관
  16. Depositional System(2rd ed.) Richard A. Davis Jr