This study was conducted to understand the relationships between fish and zooplankton of distribution in the coastal waters of the East Sea from May to August 2016 using hydroacoustic. To distinguish between fish and zooplankton, we used the time varied threshold (TVT) method at the frequency of 120 kHz. As a result, the mean nautical area scattering coefficient (NASC) of fish was highest at 913 m2/n.mile2 in June and lowest at 315 m2/n.mile2 in July. The mean NASC of zooplankton was highest at 247 m2/n.mile2 in May and lowest at 70 m2/n.mile2 in July. The mean NASC of fish and zooplankton showed a significant difference (P < 0.05) with high correlation (R2 = 0.84). In addition, there was no significant difference in the mean NASC of fishes and zooplankton by depth (t-test, person correction = -0.17, p > 0.05).

Rockfish was a commercially important fish specie in marine ranching areas in Korea. To estimate density and biomass of rockfish using acoustic method, target strength (TS) information is required on the species. This study measured TS dependence on tilt angle and size on 14 live rockfish individuals at 38, 70, and, 120 kHz by ex-situ measurement (tethered method) and acoustic scattering model (Krichhoff ray mode, KRM). The swimbladdered angle ranged from 18 to 30˚ (mean ± s.d. = 26 ± 4˚ ). The mean TS for all individuals was highest -35.9 dB of tilt angle -17˚ at 38 kHz, -35.4 dB of tilt angle -25˚ at 70 kHz, and -34.9 dB of tilt angle -22˚ at 120 kHz. The ex-situ TS-total length (TL, cm) relationships were TS38kHz = 20log10(TL) - 67.1, TS70kHz = 20log10(TL) - 68.6, and TS120kHz = 20log10(TL) - 69.9, respectively. The model TS-total length (TL, cm) relationships were TS38kHz = 20log10(TL) - 66.4, TS70kHz = 20log10(TL) - 67.0, TS120kHz = 20log10(TL) - 67.0. The two measurements between the ex-situ TS and KRM model for TS-tilt angle and fish size were found to be significantly correlated.

Applications of nonlinear acoustics are getting popular in the field of nondestructive characterization of material microstructure and damage. Before the nonlinear acoustic technique is fully utilized, it is important to understand the behavior of nonlinear acoustic fields generated by finite amplitude excitation. A two wave mixing technique can be considered and the difference frequency component can be used to determine the nonlinear material properties. One important advantage of using the difference frequency component is known to minimize the source nonlinearity and to acquire low attenuating nonlinear signals. In this paper, the expression for the difference frequency sound beam is derived from the quasilinear theory of the Westervelt equation which includes the material nonlinearity, beam diffraction and material attenuation. Simulation results are presented and the beam properies are discussed in comparison with the behavior of the second harmonic beam fields.

목 적 : 자기공명영상(MRI)의 발달은 소아신경계의 병리학적 과정을 이해하고 진단하는데 중요한 역할을 하고 있으며 그 검사 건수는 나날이 증가하고 있다. 하지만 이같은 장점에도 불구하고 소아의 Brain MR 검사는 환자에게 주의를 주거나 Sedation을 하여 검사를 진행하지만 움직임, 소음 등으로 인하여 실패하는 경우가 발생한다. 고해상력의 영상 획득이 가능한 3.0T의 경우 1.5T에 비해 SAR가 약 4배 증가하게 되며, 최근 미국 소아과학회에서는 어린이가 어른보다 전자파에 더 큰 영향을 받기 때문에 더욱 주의하여 관리해야 한다고 주장하고 있다. 이때, 기존의 TSE가 아닌 다양한 Refocusing FA를 사용하는 Hypere-TSE은 동등한 SNR을 유지하면서 SAR를 감소시키기 때문에 그 해결책이 될 수 있다. 또한, MR 검사 시의 소음은 Gradient의 빠른 Switching을 통해 발생하는데, 이러한 기존의 소음 감소를 위한 Gradient mode인 Whisper mode는 Scan time이 증가하는 등의 단점이 있었으나 최근 E11 Upgrade를 통해 도입된 Acoustic noise reduction는 이를 개선하여 동등한 Scan time과 향상 된 소음 감소 효과를 가져왔다. 이에 본 연구에서는 소아 Brain MRI 검사 시 Hyperecho와 Acoustic Noise Reduction을 이용하여 Image quality를 동등하게 유지하면서 소아를 더욱 안전하고 안정된 환경에서 검사할 수 있는 방법을 제안하고자 한다. 대상 및 방법 : 장비는 SIEMENS사의 3.0T SKYRA(Germany)와 32ch Head coil을 사용하였고, Spherical Phantom D165(Siemens, Germany) 및 만 15세 이하의 소아 환자 20명(남자 12, 여자 8, 평균연령 6세)을 대상으로 하였다. Hyper-TSE와 Acoustic noise reduction을 사용했을 때와 사용하지 않았을 때의 T1 Dark fluid(TR: 2000, TE: 9, TI: 900, Matrix: 384*307, FOV: 200*200, NEX: 1) T2WI(TR: 6000 TE: 103, Matrix: 448*269, FOV: 200*200, NEX: 2), T2 FLAIR(TR: 9000, TE: 84, TI: 2500, Matrix: 320*192, FOV: 200*200, NEX: 1)에서 비에스코리아사의 디지털 소음 측정기를 통하여 Isocenter에서 150㎝ 거리에서의 소음을 측정하였고, SAR와 SNR은 Siemens NUMARIS/4 - syngo MR E11로 Gray matter, White matter, Eye ball을 관심 영역 0.02㎠ 측정하여 IBM SPSS Statistics v22.0을 통해 정량적 분석을 하였다. 결 과 : 정량분석 결과 Hyper-TSE와 Acoustic noise reduction을 사용했을 때는 사용하지 않았을 때에 비해 SAR가 T1 Dark fulid에서 -26%, T2에서 -33%, T2 FLAIR에서 –33%로 감소되었으며, 소음은 T1 Dark fulid에서 -14%, T2에서 -16.6%, T2 FLAIR에서 –16.1% 감소하였고, SNR은 T1 Dark fulid에서 GM: 17%, WM: 15%, Eye ball: 12%, T2에서 GM: 10%, WM: 14%, Eye ball: 14%, T2 FLAIR에서 GM: 3%, WM: 9%, Eye ball: 7%로 증가한 것으로 나타났다. CNR은 T1 Dark fulid에서 14%, T2에서 3%, T2 FLAIR에서 –19%로 증감된 것으로 나타났다. 비모수 대응표본 Wilcoxon T검정을 실시한 결과 대부분의 값에서 유의한 차이(p<.05)가 있는 것으로 나타났다. 결 론 : Hyperecho를 사용하게 되면 SNR을 유지하면서 SAR를 상당히 감소시킬 수 있다는 것과 Acoustic noise reduction을 사용할 경우 동일하거나 약간의 검사 시간 증가와 함께 많이 조용하게 된다는 이론적 사실을 바탕으로 안전하고 안정된 환경을 만들기 위해 노력하였다. 이번 연구를 통해 Hyperecho 및 Acoustic noise reduction을 사용할 경우 기존의 Sequence와 비교하여 SAR와 소음은 감소시키면서 SNR과 CNR 값은 동등하거나 증가된 영상을 얻을 수 있고 이를 통하여 소아 환자에게 더욱 안전하고 안정된 환경을 제공하고 효과적이며 진단 가치 높은 영상을 얻을 수 있으리라 사료된다.

An acoustic and trawl pilot survey using a small vessel was conducted in Jinhae bay of the South Sea of South Korea on April 13~14, May 11~13 and June 8~10, 2015. During the survey, acoustic data was collected and bottom trawls were conducted at the same time. First, various noises were eliminated by using the Park method based on the Wang method(Wang et al., 2015; Park et al., 2015), the species compositions and catch rate from each bottom trawl were observed, and spatial distribution of fishery resources in the water column and their nautical area scattering coefficient (NASC) were investigated through acoustic data. During the entire survey period, 12 orders, 33 families and 41 species were caught. The most caught species in April, May and June were Okamejei kenojei, Zoarces gilli and Pholis nebulosa, respectively. Fish schools were observed near the line of net mouth height in April. Numerous weak scatters were presented on the echograms in May and June. Many fish schools appeared in between the water surface and 20 m deep in May. The NASC value from entire water columns was the lowest in April (35.9 m2/n･mile2) and highest in June (1541.3 m2/n･mile2).

Recently two seismic cloaking methods of earthquake engineering have been suggested. One is the seismic wave deflection method that makes the seismic wave bend away and the other is the shadow zone method that makes an area that seismic waves cannot pass through. It is called as seismic cloaking. The fundamental principles of the seismic cloaking by variable refractive index were explained. A two-dimensional cylindrical model which was composed of 40 layers of different density and modulus was tested by numerical simulation. The center region of the model to be protected is called ‘cloaked area’ and the outer region of it to deflect the incoming wave is called ‘cloaking area’ or ‘cloak area.’ As the incoming surface wave is approaching to the cloaking area, the refractive index is decreasing and, therefore, the velocity and impedance are increasing. Then, the wave bends away the cloaked area instead of passing it. Three cases are tested depending on the comparison between the seismic wavelength and the diameter of the cloaked region. The advantage and disadvantage of the method were compared with conventional earthquake engineering method. Some practical requirements for realization in fields were discussed.

본 연구는 무당개구리의 번식기간 중 울음기간 동안 음향 적 특성을 시간주기 및 일주기 분석을 통해 미기후 인자와 의 관계를 규명하고자 하였다. 연구대상지는 강원도 치악산 국립공원 북부지역 구룡계곡의 본류 내 화강암 상부 물웅덩 이이었다. 연구기간은 무당개구리의 번식울음이 시작되기 전인 5월 초순부터 번식울음이 끝나는 7월 말까지 약 92일 간이었다. 울음녹음은 Idam PRO U11 Digital voice recorder를 이용하여 물웅덩이를 지향하도록 설치하였고 매일 24 시간 동안 실시하였다. 녹음파일 분석은 Adobe audition 프 로그램을 이용하였다. 무당개구리 번식울음의 시간주기 및 일주기 특성을 1시간을 10분 단위로 하여 1회 이상 울면 1점, 울지 않으면 0점을 부여하여 1시간동안 지속적으로 울 경우 최대 6점을 부여하였다. 미기후는 물웅덩이에 온습 도데이터 로거(Testo 174h)를 설치하여 10분 단위 온도 및 습도를 측정하였다. 이외에 시간강수량, 풍속, 습도, 전운량, 일사 및 일조 등의 기상자료는 치악산지역 상세관측자료 (AWS)를 활용하여 수집하였다. 무당개구리 울음과 기후요 인간 상관관계 규명을 위한 통계분석은 IBM SPSS Statisics(version 21)을 이용하였다. 무당개구리 울음 분석 결과, 24시간 주기에서는 조사기 간 중 일출시간(05시 10분 내외)보다 이른 04시 30분경부 터 울음이 폭발적으로 증가하여 불규칙한 경향의 울음을 나타내도 일몰시간인(19시 40분 내외)보다 이른 17시 30분 경부터 급격한 감소세를 보였으며 밤 동안에는 울음활동이 둔한 것으로 나타났다. 울음 패턴과 대상지 내 미기후적 인 자와 상관 분석한 결과, 주변 온도와 울음이 양의 상관관계 (p<0.01)를 나타내어 기온이 높아질수록 울음이 증가하는 경향을 보였으며 주변습도와 울음은 음의 상관관계 (p<0.01)로 나타났다. 전체 번식기간 일주기의 가장 큰 특징 은 초기와 후기 2번의 스파이크(spike)가 발생되며, 약 한달 동안 유지되는 중반기에는 지속적인 울음이 유지되면서 시 간의 경과에 따른 간헐적인 스파이크(spike)가 발생되는 경 향을 나타내었다. 그러나 일주기 울음빈도와 기후인자간 상 관관계를 분석한 결과, 온도(최고, 최저, 평균), 습도, 강수 량, 전운량, 일조량과의 상관관계가 없는 것으로 나타났다. 이상의 내용을 종합해 보면, 무당개구리는 하루 동안 서 식처 내의 태양주기에 따른 온·습도 변화에는 규칙적인 울 음 패턴을 보였으나, 전체 번식기간 내에서는 기후인자와 상관성이 없는 울음패턴을 보여주었다. 또한 일주기에서 보 여준 울음빈도 스파이크(spike)는 기후적 인자 영향보다는 태양의 움직임에 따른 울음 사이클을 보여준 것으로 사료된 다. 즉, 무당개구리는 여름철에 장기간 번식울음을 내지만 날씨에는 비의존적인 번식 전략을 지니고 있는 것으로 판단 되었다. 본 연구는 무당개구리의 번식활동을 처음부터 끝까 지 장기간에 걸쳐 상세하게 모니터링 한 최초의 연구로 무 당개구리 번식울음의 기초자료를 제공함과 아울러, 다른 양 서류 종과의 번식전략을 비교해 볼

The hydro–acoustic technology has been widely used in not only South Korea but also many foreign countries for various scientific purposes. Unfortunately acoustic data especially collected from field surveys may contain noises caused by a variety of sources. Therefore, it is exceedingly important to eliminate noises when acoustic data are analyzed to derive quantitative results. This study introduced two methods for eliminating noises easily and effectively using post–processing software. Used acoustic data were collected on the Jinhae bay and Tongyeong coast of the South Sea in April 2015. The first method, that is the Wang’s method, placed emphasis on ‘erosion filter’ to eliminate only data samples contaminated by noises. The second method (Yamandu’s method) focused on the ‘resample by number of pings’ to remove pings contained noises. To substantiate the effectiveness of two methods, the mean Sv (Volume backscattering strength), mean height and depth of the fish schools detected were compared between before and after using the noise elimination methods. In the Wang’s method the mean Sv was decreased from –52.4 dB to –52.9 dB, and in the Yamandu’s method from –52.6 dB to –53.3 dB, indicating that noises were successfully eliminated. The mean height (1.5 m) and depth (19.0 m) were same between before and after using two methods showing that the shapes of fish schools were not changed.

This study was focused on acoustic scattering characteristics of jack mackerel (Trachurus japonicus) at frequency 38, 70, and 120 kHz by Kirchhoff-ray mode (KRM) model. The body length (BL) of 16 individuals ranged in 12.2~22.0 cm (mean±S.D.: 17.8±3.2 cm) and the swimbladder length ranged in 4.2~8.6 cm (mean±S.D.: 6.6±1.6 cm) and the swimbladder cross section ranged in 1.7~6.6 cm2 (mean±S.D.: 3.8±1.6 cm2). This result shows that results correlate well between the BL and the length and cross section of swimbladder. The swimbladder angle ranged in 7~12°and the maximum TS values ranged in –16~–5°at tilt angle. The averaged TS-to-BL relationship were TS38kHz=20log10BL-65.33 (R2=0.66), TS70kHz=20log10BL-65.90 (R2=0.67), and TS120kHz=20log10BL-66.65 (R2=0.65). These results can be used fundamental data in order to estimate distribution and biomass of jack mackerel by using hydro-acoustic method.