SAVEX15 실험에서 MLS 신호를 이용한 제주도 남방 해역의 채널 특성 분석

Abstract

최근 2015년 5월 14일부터 28일까지 제주도 남남서쪽으로 약 100km 떨어진 동중국해 북부 해역에서 단주기 해양환경 변동 특성, 수중음향 환경 및 수중음향 채널 특성, 수중음향통신, 해양 배경잡음, 저주파 및 중주파 음파 전달특성에 대한 연구를 위해 한미 공동으로 SAVEX15 (Shallow-water Acoustic Variability Experiment 2015) 해상실험이 수행되었다 [1]. 음향데이터 취득을 위해 미국 스크립스 해양 연구소 (Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego)의 8채널 SRA (Source-Receive Array)를 송신기로 사용하였으며 [2], 16채널 VLA (Vertical Line Array) 2대를 수신기로 사용하였다 [3]. 실험해역의 수심별 수온 및 음속데이터 취득을 위해 한국해양과학기술원 온누리호의 CTD 장비와 서울대학교 해양환경관측연구실의 uCTD (underway CTD) 장비를 사용하였다. 본 논문에서는 SRA와 두 VLA 사이 거리가 가장 가까운 거리에 있을 때 (JD143 08:15) 시공간에 대한 채널응답특성(Channel Impulse Response) 분석 결과를 제시한다. 채널응답특성 분석을 위해 사용된 신호는 상관관계(Correlation) 성능이 좋은 MLS 신호를 사용하였으며, 송신 신호의 주파수 대역은 12-32kHz로 넓은 대역의 신호를 사용하였다. 채널응답특성 분석 결과 음속구조의 영향으로 직접파(Direct path)가 일부 반사파보다 늦게 수신되는 것을 확인할 수 있었으며, 음선이론(Ray Theory)을 기반으로 한BELLHOP 음파전달모델을 통해 고유음선 경로 추정(Eigenray Tracing)에 대한 추가적인 분석을 수행하였다. 공동으로 SAVEX15 (Shallow-water Acoustic Variability Experiment 2015) 해상실험이 수행되었다 [1]. 음향데이터 취득을 위해 미국 스크립스 해양 연구소 (Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego)의 8채널 SRA (Source-Receive Array)를 송신기로 사용하였으며 [2], 16채널 VLA (Vertical Line Array) 2대를 수신기로 사용하였다 [3]. 실험해역의 수심별 수온 및 음속데이터 취득을 위해 한국해양과학기술원 온누리호의 CTD 장비와 서울대학교 해양환경관측연구실의 uCTD (underway CTD) 장비를 사용하였다. 본 논문에서는 SRA와 두 VLA 사이 거리가 가장 가까운 거리에 있을 때 (JD143 08:15) 시공간에 대한 채널응답특성(Channel Impulse Response) 분석 결과를 제시한다. 채널응답특성 분석을 위해 사용된 신호는 상관관계(Correlation) 성능이 좋은 MLS 신호를 사용하였으며, 송신 신호의 주파수 대역은 12-32kHz로 넓은 대역의 신호를 사용하였다. 채널응답특성 분석 결과 음속구조의 영향으로 직접파(Direct path)가 일부 반사파보다 늦게 수신되는 것을 확인할 수 있었으며, 음선이론(Ray Theory)을 기반으로 한BELLHOP 음파전달모델을 통해 고유음선 경로 추정(Eigenray Tracing)에 대한 추가적인 분석을 수행하였다.