본 연구의 목적은 생물음향탐지기법을 적용해 국내에서 국지적인 위치에 서식하는 참깽깽매미의 번식울음을 분석하여 서식지 분포를 확인하고 영향 요인을 분석하는데 목적이 있다. 연구대상지는 전국 보호지역 20개소를 선정하였다. 번식울음 분석기간은 2017년부터 2021년까지 4년(2020년 제외)이었다. 번식울음 녹음은 각 연구대상지에 생물음향 녹음장비를 설치하여 시간당 1분씩 365일 수집하였다. 기후 데이터는 온도, 습도, 강수량, 전운량, 일조량 등 기상청에서 데이터를 제공받아 분석하였다. 연구 결과, 참깽깽매미 서식처는 연구대상지 20개소 중 강원도 고지대 4개 국립공원(설악 산, 오대산, 치악산, 태백산)에서만 확인되었다. 4년간 참깽깽매미 번식울음 시기는 8월 5일에서 9월 28일 사이였고, 번식울음 기간은 31~52일이었다. 참깽깽매미 출현시기 내 온도 분석 결과, 참깽깽매미는 최저 13.1°C, 최고 35.3°C 사이의 온도에서 주로 번식울음을 내었고, 번식울음 일주기 시간대(09~16시)의 평균기온은 24.4~24.9°C로 나타났다. 참깽깽매미가 출현한 연구대상지 4개소의 2019년 번식울음 일주기를 분석한 결과, 참깽깽매미는 06~16시까지 번식울음 을 내었고 11~12시경 피크를 보였다. 참깽깽매미의 출현기간 내 참매미, 애매미, 유지매미, 늦털매미 4종이 공통 출현하였다. 로지스틱 회귀분석 결과, 참깽깽매미의 번식울음에 영향을 끼치는 환경요인은 일조량으로 나타났다. 종간영향에 있어서 다른 공통출현종 4종(참매미, 애매미, 유지매미, 늦털매미)과 종간영향을 주고 받았음을 확인하였다. 이상의 내용을 종합하였을 때, 참깽깽매미는 우리나라에서 강원도 고지대를 중심으로 한정적으로 서식하며 다른 종과 비교하여 낮은 온도에서 번식울음을 내고 있는 것으로 나타났다. 본 결과는 향후 참깽깽매미 연구를 위한 기초자료로 활용이 가능하다.

본 연구는 국내 매미아과를 대상으로 번식울음 시기를 전국적으로 관측하여 종별 출현 시기 및 서식지 분포 특성을 밝히는데 그 목적이 있다. 연구대상지는 전국 보호지역 19개소이었다. 매미 번식울음 수집기간은 2019년 12개월간이었다. 매미 번식울음 녹음은 매시간당 1분씩 WAV, 44,100Hz 포맷으로 생물음향 측정장비를 설치하여 녹음하였다. 온도는 미기상 측정장비를 이용하여 시간당 1~2회씩 기록하였다. 연구대상종은 국내 매미아과 9종이었다. 번식울음 분석은 매미종별 번식울음 시종점을 기록하였다. 분석 결과, 연구대상지 19개소에서 출현한 매미는 9종이었다. 종별 번식울음 시기는 말매미(7/12~9/30), 애매미(7/27~10/20), 참매미(7/25~10/9), 유지매미(7/28~9/5), 털매미(7/3~9/29), 늦털매미(9/14~10/30), 소요산매미(6/26~8/2), 참깽깽매미(7/27~9/28), 쓰름매미(8/8~9/11) 순이었다. 종별 번식울음 기간은 35일(쓰름매미)~89일 (털매미) 사이었고 평균 62일이었다. 종별 서식지 해발고도는 말매미(5~386m), 애매미(7~759m), 참매미(7~967m), 유지매 미(42~700m), 털매미(7~700m), 늦털매미(5~759m), 소요산매미(7~759m), 참깽깽매미(397~967m), 쓰름매미(7~42m) 순이었다. 종별 서식지 평균온도는 말매미(23.9℃), 애매미(21.8℃), 참매미(22℃), 유지매미(23℃), 털매미(22.9℃), 늦털매미 (14.6℃), 소요산매미(20.6℃), 참깽깽매미(19.3℃), 쓰름매미(24.4℃) 순이었다. 종별 서식지 분포는 애매미, 참매미, 털매미 는 전국 15개소 이상 분포하였다. 말매미는 서남부 저지대에 분포하였다. 유지매미는 한반도 서부 지역에 분포하였다. 늦털매미는 고산지대와 동남부 일부를 제외한 지역에 분포하였다. 소요산매미는 산지에 가까운 지역에 분포하였다. 참깽깽매미는 고산지대에 국지적으로 분포하였다. 쓰름매미는 평지형 습지에 국지적으로 분포하였다.

본 연구는 생물음향 녹음기술을 이용하여 야행성 조류의 울음을 탐지하여 종을 식별하고, 종별 생태적 특성을 분석하는데 목적이 있다. 연구대상지는 설악산국립공원, 국립생태원, 무등산국립공원 3개소였다. 분석기간은 설악산은 2018년 4월 중순부 터 2019년 3월 초, 국립생태원은 2018년 2월 말부터 2019년 2월 중순, 무등산은 2018년 2월 중순부터 8월 말까지였다. 주요 연구결과는 다음과 같다. 첫 번째, 탐지가 확인된 야생조류 종 수는 쏙독새, 소쩍새, 호랑지빠귀, 수리부엉이, 긴점박이올 빼미로 총 5종이다. 두 번째, 종별 번식울음 기간은 쏙독새는 5월 초부터 8월 초, 소쩍새는 4월 초부터 9월 말, 호랑지빠귀는 3월 초부터 10월 초, 수리부엉이는 9월 말부터 2월 초, 긴점박이올빼미는 1월 중순부터 3월 초까지였다. 세 번째, 종별 번식울음 일주기는 세 지역의 관찰대상종 모두 16시부터 다음 날 10시 사이로 형성이 됐고, 빈도가 높게 나타나는 시간대는 20시부터 다음 날 06시 사이에 형성되었다. 네 번째, 종별 일 누적 울음빈도와 강수량은 상관관계를 나타내지 않았다. 다섯 번째, 종별 울음이 탐지된 기간 동안의 평균기온은 긴점박이올빼미는 -4.00℃, 수리부엉이는 2.58℃, 호랑지빠귀는 13.66℃, 소쩍새는 19.50℃, 쏙독새는 20.77℃였고, 분산분석 결과 종별 울음이 평균기온에서 차이가 있는 것으로 나타났다. 그 결과, 긴점박이올빼미, 수리부엉이, 호랑지빠귀, 소쩍새-쏙독새 4개의 그룹 순으로 낮은 온도에서 나타났다. 연구를 통해 확인된 종별 번식울음 기간은 종별 울음이 탐지된 기간 중 울음빈도가 높게 나타난 기간이다. 이는 종마다 알려진 번식기간에 속하는 결과이기 때문에 생물음향 모니터링 기법을 이용하여 울음기간을 확인했을 때 울음빈도가 높게 형성되는 기간을 번식기간으로 볼 수 있음을 확인했다. 본 연구는 한국의 야행성 조류를 대상으로 생물음향 녹음기술을 이용하여 종을 식별하고, 종별 생태적 특성을 밝힌 초기 논문이라는 점에서 의미가 있다.

위험유해물질은 해양에 유입되었을 때 인간의 건강 및 해양생태계에 막대한 영향을 미치는 물질로 정의된다. 최근 선박을 이용한 물동량이 증가되면서 위험유해물질 누출사고의 발생비율도 증가되는 추세이다. 이에 따라 위험유해물질 누출사고 대응기술개발의 관점에서 해저에 침적되는 물질들의 방제 및 모니터링 연구가 수행되어야 한다. 본 논문에서는 저층 침적 위험유해물질의 음향 탐지 가능성을 확인하기 위해 저층 침적 위험유해물질 대체물질의 반사손실 측정 실험이 수행되었다. 위험유해물질로 구분되는 클로로폼의 위험성을 고려하여 클로로폼과 임피던스가 유사한 피마자유가 대체물질로 사용되었으며, 200 kHz 고주파 신호를 송신하여 물과 피마자유 경 계면에서 발생되는 반사손실을 측정하였다. 그리고 물과 피마자유의 임피던스를 측정 및 조사하여 반사계수를 모의하고 모의된 반사손실이 측정값과 유사함을 확인하였다. 또한 저층 침적 위험유해물질로 분류되는 클로로폼의 반사손실을 모의하고 모의 결과가 다양한 해저면 구성성분의 반사손실 모의결과와 차이를 나타냄으로써 해저면과 구분되는 저층 침적 위험유해물질의 음향 탐지 가능성을 예측하였다.

Commercial split beam echosounder (ES70) installed on a krill fishing vessel was calibrated in order to utilize it in estimating biomass of Antarctic krill (Euphausia superba). The method of calibration was to analyze the difference between the bottom backscattering strength of the commercial split beam echosounder (i.e. ES70) and the scientific echosounder (i.e. EK60) at one of transects near South Shetland Islands designated by CCAMLR. 38 kHz and 120 kHz were used for the calibration, and krill swarm signal levels obtained from multi frequencies, was examined to verify the calibration result. The analysis result indicated possibility of calibration by bottom backscattering strength, since the proportion of krill swarm signals within 2 dB < SV 120 kHz-38 kHz < 12 dB (i.e. a common SV 120 kHz-38 kHz range of 38 kHz and 120 kHz to be an indicator of Antarctic krill) over the total acoustic signals were 26.95% and 92.04%, respectively before and after the calibration.

연안에서 목적으로 하는 어업에 적합하도록 소형 어군탐지기를 효율적으로 설계하고 평가할 수 있는 방법에 대해 검토하기 위하여 일반적으로 사용되고 있는 어군탐지기의 특성과 탐지범위 등에 대해 조사하였다. 먼저 일반적인 어군탐지기의 빔폭은 주파수와 송신전력이 상승함에 따라 좁아지고 송수파기의 직경은 송신전력이 증가함에 커지는 경향을 보였다. 이 특성을 이용하여 상업적으로 사용되는 일반적인 어군탐지기의 신호대 잡음비를 유도하였다. 탐지거리와 탐지폭으로 구성되는 탐지범위는 이 신호대 잡음비(SN비)로부터 얻을 수 있다. 탐지거리는 주파수의 증가와 함께 증가하였지만 고주파에서는 흡수계수의 영향으로 원거리 탐지가 어려워진다. 즉 송수파기 직경, 송신전력의 증가에 따른 효과는 저주파에서는 크고, 고주파에서는 적은 경향을 보인다. 탐지범위 등을 종합적으로 응용하여 휴대용 어군탐지기의 설계 범용도를 작성하였다. 범용도에는 SN비를 송수파기의 직경, 빔폭, 탐지거리를 변수로하여 주파수에 대해 표시하였다. 범용도에서 SN비가 높고 실용성이 높은 적절한 설계영역을 표시하였다. 설계영역에서 설계점을 정하면 전체적으로 적절한 설계를 할 수 있다. 설계범용도는 어군탐지기의 성능평가에도 응용할 수 있다.

어군탐지기, 계량어군탐지기, 바이오텔레메터리등 음향을 이용하여 해중의 어군의 정보를 탐색하는 수산음향계측장치의 탐지범위와 그 음향특성에 대해 검토, 분석할 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 탐지범위는 송 · 수파기 직경, 송파음의 강도의 증가와 함께 저주파로 이동하여 어군탐지기의 경우 20~50kHz, 바이오텔레메터리의 경우 40~80kHz에서 최대치를 나타내었다. 2. 탐지거리는 주파수의 증가와 함께 증가하였지만, 고주파에서는 흡수계수의 영향으로 급격하게 감소하였다. 즉, 송 · 수파기 직경, 송파음의 강도, TS의 증가 효과는 저주파에서는 크고 고주파에서는 적은 경향을 나타내었다. 3. 바이오텔레메터리에서는 어군탐지기와 같은 송파의 지향성 이득을 얻을 수 없기 때문에 탐지체적의 최대치가 수파기의 직경과 함께 미소하게 감소하였다. 4. 탐지범위는 주파수 특성에 의한 어군탐지기의 음향산란신호를 분석하건, 수산음향계측장치의 설계 및 성능평가에 유효하게 사용될 수 있다.

A low frequency, high power hydroacoustic transducer with 7 tonpilz piston elements assembled in a circular array suitable for marine application, such as the transmission of underwater information and the development of new fisheries resources in the deep sea zone was designed. A modified Mason's model was applied to monitor and to simulate the transducer behavior at each step during the fabrication. The in air, and in water constructed tonpilz transducer was tested experimentally and numerically by changing the size and the type of the material for head, tail and acoustic window. Also, the developed transducer was excited by pulse signals and the received waveform was analyzed. The resonance peaks in the transmitting voltage response(TVR) of a single tonpilz element without housing were observed at 11.33kHz in air and 10.93kHz in air and 10.93 kHz in water, respectively, with the overall electrical-acoustic efficiency of 43.7%. The value of TVR of single tonpilz element with aluminum housing in water was 129.87dB re 1 μPa/V at 12.25 kHz with the frequency bandwith of 2.15 kHz and half beam angle of 30.2˚at -3dB.The resonance peaks in the transmitting voltage response of the 7 element circular transducer were observed at 11.50 kHz in air and 11.45 kHz in water, respectively. The value of TVR in water 144.84 dB re 1μPa/V at 11.5kHz with the frequency bandwith of 4.25 kHz and the half beam angle of 22.3˚ at -3dB.Reasonable agreement between the experimental measurements and the theoretical predictions for the directivity patterns, TVRs and the impedance characteristics of the designed transducer was achieved.