다층 퇴적구조 내에서 음선이론을 이용한 시계열 신호 모의

Abstract

천해 환경에서의 음파 전달은 해수면과 다층구조 퇴적층에서 반사 및 투과에 의해 발생하는 다중경로 특성을 가진다. 이는 수신신호 간의 간섭효과를 발생시켜 신호 분석을 어렵게 만드는 요인이 되기 때문에 다층구조 퇴적층에서의 다중경로 추적 연구는 천해 음파 전달 측면에서 중요하다. 따라서 본 논문은 다층구조 퇴적층 내 선형적 음속 변화 및 지음향 인자를 고려할 수 있는 환경에서 고유음선 추적 방법을 제시한다. 음선추적 방법은 스넬법칙(Snell's law)을 사용하여 음속구조 변화에 따른 최적의 음선추적 알고리즘을 적용하였다. 수층에서 고유음선 추적은 분별법(Sorting method)과 보간법(Interpolation method)을 이용하여 빠른 연산과 정확성을 향상 시킬 수 있는 방법을 제안 하였다. 또한 모의된 고유음선 추적 모델은 음선이론 기반인 BELLHOP 모델과 비교를 통해 정확성을 검증하였다. 다층 퇴적층에서 고유음선 추적은 각 경계면에서의 반사 및 투과, 굴절 그리고 감쇠 등을 고려하여 다수의 다중경로를 추적하는 알고리즘을 모의 하였다. 본 논문의 결과는 GAMARAY 모델 결과와 비교를 통해 정확성을 검증하였고 시계열 신호 모델링 통하여 2009 년 7 월 전구음원을 이용한 양상태 실험 결과와 비교 분석 되어진다.