Acoustical Characteristics of Snapping Shrimp Noise Measured During SAVEX15

Ambient noise is a principal factor degrading the signal-to-noise ratio (SNR) of sonar systems. In shallowwater waveguide, it is greatly influenced by waveguide properties such as sea surface condition, geoacousticproperties of the bottom and sound speed profile in water medium [1]. The snapping shrimp, which is widelydistributed throughout all coastal area of Korea, is a dominant noise source in the ambient noise. The frequencybandwidth of a shrimp snapping noise is very wide compared to those of other biological sources. The upperfrequency limit of the snapping sound extends to 250 kHz [2]. After the snapping sound is generated by thesnapping shrimp, it transmits though the ocean waveguide and thus it is influenced by interactions with the seasurface and seabed boundaries, which motivates this study.om and sound speed profile in water medium [1]. The snapping shrimp, which is widelydistributed throughout all coastal area of Korea, is a dominant noise source in the ambient noise. The frequencybandwidth of a shrimp snapping noise is very wide compared to those of other biological sources. The upperfrequency limit of the snapping sound extends to 250 kHz [2]. After the snapping sound is generated by thesnapping shrimp, it transmits though the ocean waveguide and thus it is influenced by interactions with the seasurface and seabed boundaries, which motivates this study.1

Acoustical characteristics of snapping shrimp noise observed in the southwestern sea of Jeju Island(SAVEX 15)

해양에서 소나 시스템 및 음향을 이용한 활동엔 신호 대 잡음 비(S/N Ratio)가 중요한 인자로 사용되며 주변소음은 소음(noise)의 인자로 작용한다. 보다 효율적인 소나 시스템의 운용을 위하여 주변소음으로 작용하는 음원의 기작과 그 특성을 파악하는 것은 매우 중요하다. 해양에 존재하는 소음 중 딱총새우가 발생하는 소음의 특성은 다른 주변소음과 구분되는 다른 특성을 갖는다. 딱총새우는 몸통의 앞부분에 위치한 큰 집게발을 부딪히며 발생하는 기포형 공동형상(cavitation bubble)에 의한 소음을 발생시키며 이 소음은 시간의 영역에서 매우 짧게 나타나고 주파수의 영역에서는 수 kHz 에서 250 kHz 까지 분포한다. 이러한 딱총새우 신호는 SAVEX 15 실험을 통해 수집되었다. SAVEX 15 실험은 제주 서남방 해역에서 수행된 실험으로 수심 약 100m 환경에 등간격으로 위치한 16 개 채널의 수직선배열 수신기 2 개를 이용하여 9 일동안 수중소음을 측정하였다. 본 연구에서는 SAVEX 15 실험 간 측정된 딱총새우의 음향 특성을 파악하고 해양 내 전파양상을 확인하는 연구를 진행하였다.은 매우 중요하다. 해양에 존재하는 소음 중 딱총새우가 발생하는 소음의 특성은 다른 주변소음과 구분되는 다른 특성을 갖는다. 딱총새우는 몸통의 앞부분에 위치한 큰 집게발을 부딪히며 발생하는 기포형 공동형상(cavitation bubble)에 의한 소음을 발생시키며 이 소음은 시간의 영역에서 매우 짧게 나타나고 주파수의 영역에서는 수 kHz 에서 250 kHz 까지 분포한다. 이러한 딱총새우 신호는 SAVEX 15 실험을 통해 수집되었다. SAVEX 15 실험은 제주 서남방 해역에서 수행된 실험으로 수심 약 100m 환경에 등간격으로 위치한 16 개 채널의 수직선배열 수신기 2 개를 이용하여 9 일동안 수중소음을 측정하였다. 본 연구에서는 SAVEX 15 실험 간 측정된 딱총새우의 음향 특성을 파악하고 해양 내 전파양상을 확인하는 연구를 진행하였다.2

Acoustical characteristics of snapping shrimp noise measured during SAVEX 15 and its use as a natural source to estimate sea surface properties

The Shallow-water Acoustic Variability Experiment (SAVEX15) was conducted at a site in theNorthern East China Sea (ECS), about 100 km off the southwest of Jeju Island, Korea in May 2015. The purpose of SAVEX15 was to obtain acoustic and environmental data for studying on oceanography, underwater communication, and acoustic propagation characteristics in the ECS. The experiment utilized a vertical line array (VLA) of 16 elements spanning 56.25 m of a 100 m water column. During the experiment, a large number of unintended snapping shrimp noises were recorded by the receiving system. In this talk, the acoustic properties of the snapping shrimp noise arepresented. In addition, these noises are used as natural acoustic sources to estimate the sea surface properties from the sea-surface bounced paths. Finally, the results are compared with the sea surface conditions collected by a wave buoy operated during the experimental period.nvironmental data for studying on oceanography, underwater communication, and acoustic propagation characteristics in the ECS. The experiment utilized a vertical line array (VLA) of 16 elements spanning 56.25 m of a 100 m water column. During the experiment, a large number of unintended snapping shrimp noises were recorded by the receiving system. In this talk, the acoustic properties of the snapping shrimp noise arepresented. In addition, these noises are used as natural acoustic sources to estimate the sea surface properties from the sea-surface bounced paths. Finally, the results are compared with the sea surface conditions collected by a wave buoy operated during the experimental period.1

Acoustic Characteristics of Underwater Noise from Uldolmok Tidal Current Pilot Power Plant

최근 친 환경 발전에 관한 관심이 높아지면서 태양광, 풍력, 조력, 조류 발전에 대한 수요가 점차 증가되고 있다. 이러한 친 환경 발전 방식 중 조석운동에 의한 해수의 흐름을 이용하는 조류발전은 지형적 특성에 의해 강한 조류가 발생하는 지역에서만 사용할 수 있는 특수한 발전 방식이다. 울돌목 해역은 조류 발전이 가능한 매우 강한 조류가 형성되는 지역으로 다른 지역의 해역과 구분되는 특별한 환경을 제공한다. 하지만, 해양에서의 인간의 활동은 수중소음을 야기하여 해양환경에 큰 영향을 미친다. 최근에는 환경영향평가의 중요성이 대두되면서 발전소 가동 시의 소음 특성 분석 및 전파양상 예측에 대한 필요성이 증가하고 있다. 본 연구는 조류발전소의 수중소음 특성을 측정하고 울돌목 해역으로의 전파양상을 모델링 하였다. Recently, as a result of increasing concern about eco-friendly power, the demand for the power stations using environmentally friendly powers such as photovoltaic energy, wind force, tidal power, and tidal current has been increasing worldwide. Among these power stations tidal current power plant requires strong current generated by the topographic characteristics of the ocean floor. Uldolmok waterway producing very strong current is an ideal location for a tidal current power generation. However the occurrence of anthropogenic underwater noise generated by the tidal current power station may affect the marine environment. Therefore, it is necessary to evaluate the noise radiated from the station and predict the range influenced by the radiated noise. In this paper, the measurements of radiated noise spectrum level by the tidal current power station are presented, and the source level per unit area is estimated. Finally, the propagation properties of the radiated noise in the Uldolmok waterway is evaluated from the model simulation using the parabolic equation method, RAM.22Nkc

Characteristics of snapping shrimp noise measured during SAVEX15

해양에 존재하는 다양한 수중소음은 수중 통신간 신호대 잡음비를 낮추어 통신성능을 저하시키는 요인으로 작용한다[1]. 본 연구에서는 해양에 존재하는 생체음향 중 하나인 딱총새우의 음향특성 및 변동성을 확인하였다. 대표 딱총새우 신호 포락선을 이용해 상호상관성 분석을 통해 딱총새우 소음 발생횟수(snap rate)를 확인하였으며[2], 탐지된 신호들의 첨도(kurtosis) 값을 이용하여 직접파와 해수면 반사신호를 구분하였다. 2015 년 5 월 21 일, 24 시간 동안 실험해역에서 16 개 수직 선배열센서에 수신된 자료를 사용하여 분석을 수행하였으며, 딱총새우 소음의 변동성을 해석하기 위해 해양환경 변동성이 분석되었다.2

Correlation analysis between tidal current and flow noise in Uldolmok waterway

음향센서 및 수중청음기를 이용한 해상실험 시 해류의 흐름이 존재하거나 선박이 이동하는 조건에서 유체소음이 발생한다. 유체소음이란 센서 및 청음기에 유입되는 유동에 내재하는 난류(turbulence)와 후면에 형성되는 와류(vortex) 등으로 인해 발생하는 소음이다. 특히 해류의 흐름이 존재하는 지역에 위치하고 있는 수신기에서 발생하는 유체소음은 낮은 주파수대역에서 높은 준위를 나타낸다. 국내의 서•남해안일대는 복잡한 해안선과 많은 섬들의 영향으로 강한 조류가 발생하는 지역으로 유명하다. 특히 울돌목 해역은 최고유속이 5 m/s 에 다라는 세계에서 5번째 안에 드는 매우 빠른 조류가 형성되는 지역이다. 본 연구에서는 울돌목의 강한 조류의 흐름과 수중청음기를 이용하여 유체소음을 측정하고 조류 세기와의 상관성 분석을 통하여 유체소음의 특성을 연구하였다.는 소음이다. 특히 해류의 흐름이 존재하는 지역에 위치하고 있는 수신기에서 발생하는 유체소음은 낮은 주파수대역에서 높은 준위를 나타낸다. 국내의 서•남해안일대는 복잡한 해안선과 많은 섬들의 영향으로 강한 조류가 발생하는 지역으로 유명하다. 특히 울돌목 해역은 최고유속이 5 m/s 에 다라는 세계에서 5번째 안에 드는 매우 빠른 조류가 형성되는 지역이다. 본 연구에서는 울돌목의 강한 조류의 흐름과 수중청음기를 이용하여 유체소음을 측정하고 조류 세기와의 상관성 분석을 통하여 유체소음의 특성을 연구하였다.2