수중의 얇은 두께를 갖는 알루미늄 구에서 산란된 유도파의 실험적 관찰

Abstract

수중에서 속이 빈 탄성체 표적에 음파가 입사되었을 때, 표면에서 반사된 경면 반사파 (Specular wave)와 표적 내부에서 생성되는 유도파(Guided wave)가 발생한다. 표적 산란 신호는 표적의 재질, 두께, 내부 물질에 따라 주파수 특성이 나타난다. 따라서 표적 산란 신호를 이용하여 표적의 재료적 특성과 구조적 특성을 알 수 있다. 본 연구에서는 얇은 두께를 갖는 알루미늄 구 내부에 공기가 채워진 경우, 물이 채워진 경우에 따라 달라지는 표적 산란 특성을 측정하였다. 포항 수중로봇복합실증센터의 수조(35x20x9m)에서 지름 41cm, 두께 2cm인 알루미늄 구에 500Hz ~50kHz 범위의 신호를 사용하여 측정하였다. 송신 센서, 수신 센서와 표적을 일렬로 설치하여 표적에 입력되는 신호와 표적 산란 신호를 기록하고 이론 모델과 비교하였다. 물이 채워진 경우 공기가채워진 경우 보다 높은 주파수에서 산란 패턴이 계측되었다.