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스마트 부이(Smart Buoy) 네트워크를 활용한 실시간 사운드스케이프 군집 분석 시스템 연구

1. 해양 사운드스케이프 관측의 한계와 스마트 부이의 등장해양 생태계의 변화는 수중 음향 환경에 매우 민감하게 반영된다. 선박 엔진 소음이 연안 생태계를 교란시키거나, 고래의 장거리 의사소통이 산업 소음에 의해 차단되는 문제는 이미 과학적으로 확인된 사실이다. 그러나 기존 관측 방식은 해안선 또는 연구선 주변 지역에 편중되며, 관측 기간 또한 수일에서 수주에 그치는 경우가 많았다.바다 전체의 음향 동학을 이해하기 위해서는 넓은 공간에서, 장기적이며, 실시간으로 탐지할 수 있는 플랫폼이 필요하다. 이러한 배경에서 등장한 기술이 바로 스마트 부이(Smart Buoy) 기반 음향 모니터링 네트워크이다.2. 스마트 부이 음향 모니터링 기술의 핵심 특성스마트 부이는 단순한 파고나 기상 데이터를 수집하는 역할을 넘..

양자 하이드로폰 기반 극저주파(ULF) 생태 모니터링 기술의 가능성 분석

1. 서론: 극저주파(ULF) 음향의 중요성해양 환경에서 발생하는 대표적 현상인 빙하 붕괴, 해저 지진, 해양 폭풍, 고래의 장거리 정보 교환은 대부분 극저주파(ULF, Ultra Low Frequency) 대역(약 1 Hz~100 Hz)에서 형성된다. 이 주파수 범위는 감쇠가 작아 수백 km 이상 전파가 가능하므로, 해양 규모의 물리·생물학적 변화를 이해하는 데 핵심 정보원을 제공한다.그러나 기존 하이드로폰 시스템은 환경 배경소음, 장거리 신호 감쇠, 장비 감도 한계로 인해 ULF 신호 탐지 성능이 제한적이다. 이에 대한 대안으로 제시된 기술이 양자 물리학 기반의 고감도 음향 센싱 장치인 양자 하이드로폰이다.2. 양자 하이드로폰의 원리양자 하이드로폰은 원자의 초미세 에너지 준위를 이용한다. 외부 압력 ..

해양 열염분 구조 변화 탐지를 위한 음향 단층촬영기술 응용 확대 연구

1. 서론해양 내부의 열염분(온도·염분) 구조는 전지구 해양순환과 탄소·에너지 이동을 결정짓는 핵심 요소이다.그러나 기존의 프로파일링 관측(CTD, Argo Float)은포인트 단위 관측이기 때문에 공간 해상도가 제한되고,기후변화가 야기한 급격한 수괴 변동을 실시간으로 추적하기 어렵다.음향 단층촬영(Acoustic Tomography; AT)은수중 음파의 전파 속도가 온도·염분·압력 변화에 종속된다는 원리를 이용하여해양 내부 구조를 거리 단위로 연속적으로 재구성하는 기술이다.이는 해양 물성 변동을 광역에서 시간 연속적으로 관측할 수 있는 유일한 방법으로 평가된다.2. 음향 단층촬영(AT)의 기본 원리해수에서의 음파 속도는 수온 상승 시 증가하고, 염분 증가 시 다소 증가하며, 압력이 높아질수록 선형 증가..