음파 후방산란 (Acoustic Backscatter)

1. 음파 후방산란 (Acoustic Backscatter)

 

수중 음향학에서 음파 후방산란 (Acoustic Backscatter)은 수중에서 소리 파동이 해저 표면이나 바닥의 세부 구조물, 물속 생물체 등과 상호작용하여 되돌아오는 신호를 의미한다.

 

음파 후방산란 (Acoustic Backscatter)을 이용한 음향 측정은 일반적으로 수중 음향 장비인 에코사운더(Echosounder), 멀티빔 수중 음향장비(Multibeam Sonar)를 사용하여 수행된다. 이러한 장비들은 일반적으로 수중에서 소리 파동을 방출하고, 이 파동이 해저나 바닥의 구조물 등과 상호작용하여 되돌아오는 신호의 강도를 측정한다. 이 때 측정된 신호는 수중에서의 물리적인 특성과 대상물의 형태, 크기, 조직 등에 따라 변화되며, 이를 분석하여 대상물의 특성과 위치 등을 파악할 수 있다.

 

2. 음파 후방산란 강도

해수중의 음파가 매질의 시공간적 변화에 의한 다양한 전파 경로를 거친 후 해수면, 해저면과 같은 경계면에 의해 산란되어 수신되는 음의 총합을 말하며 발생 원인에 따라 해수면 잔향음, 체적 잔향음, 해저면 잔향음으로 구분할수 있다. 이러한 잔향음을 일으키는 산란현상 중 음원이 위치한 방향으로 산란되는 것을 후방산란이라 한다. 해저면 잔향음의 생성에 영향을 미치는 요인으로는 해저면의 거칠기와 퇴적층내의 비균질성을 들 수 있다. 특히 고주파의 경우 퇴적물을 구성하는 입자의 크기에 따라 즉 조립질로구성된 퇴적물에서는 경계면 거칠기에 의한 영향을 많이 받으며, 세립질로 구성된 퇴적물에서는 체적에 의한 영향을 많이 받는다

 

 

 

다중 빔 음향측심기는 해저 수심 측량 매핑을 위해 널리 보급되고 있지만 해저 측량 데이터와 동시에 획득한 해저 후방 산란 측정의 획득 및 사용에 분야에 대한 표준화가 다소 부족하였다.

 

 

해양 지질 및 생물학적 서식지 매핑 그룹(Geohab.org)은 오랫동안 해저 후방 산란 데이터의 수집, 처리 및 해석에 대한 더 나은 일관성과 공통 합의의 필요성을 인식하고 2013년 5월에 BackScattring Working Group(BSWG)을 설립했습니다. 후방 BSWG의 백서에는 작업 그룹의 권한, 구조 및 프로그램, 현재까지의 BSWG 지침 및 권장 사항의 개요를 제공합니다.