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어류 부레의 형태학적 차이에 따른 음향산란강도의 자세 및 주파수 의존성의 변화
Changes in the Orientation and Frequency Dependence of Target Strength due to Morphological Differences in the Fish Swim Bladder 원문보기

한국수산과학회지 = Korean journal of fisheries and aquatic sciences, v.48 no.2, 2015년, pp.233 - 243  

이대재 (부경대학교 해양생산시스템관리학부)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Controlled broadband acoustic scattering laboratory experiments were conducted using a linear chirp signal (95-220 kHz), and x-ray images of live and model fish with an artificial swim bladder were analyzed to investigate the changes in orientation and frequency dependence of target strength (TS) du...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서, 본 연구에서는 어류로부터 산란신호가 생성될 때, 어체 내부에 존재하는 각 생체조직이 서로 어떻게 기여하는가를 정량적으로 고찰하기 위해 matched filtering을 통해 얻어진 말쥐치 활어와 모형어체에 대한 펄스압축파형을 서로 비교, 분석하였는데, 그 결과는 Fig. 5와 같다. Fig.
  • 또한, 단일 체임버 부레는 어체 내부의 각 생체조직으로부터 산란 신호가 생성될 때, 각 산란요소의 음향학적 성질이 균일한 경우, 이에 대한 반사강도의 자세각 및 주파수 의존성을 판단하기 위한 것이다. 반면, 이 중 체임버 부레는 어체 내부의 각 생체조직 중에서 부레와 아가미를 포함하는 두부가 산란신호의 생성에 주된 역할을 담당할 때, 이들 두 중심적인 산란요소가 echo 생성에 어떻게 기여하는가를 분석, 고찰하기 위한 것이다.
  • 위한 것이다. 반면, 이 중 체임버 부레는 어체 내부의 각 생체조직 중에서 부레와 아가미를 포함하는 두부가 산란신호의 생성에 주된 역할을 담당할 때, 이들 두 중심적인 산란요소가 echo 생성에 어떻게 기여하는가를 분석, 고찰하기 위한 것이다.
  • 본 연구에서는 어류에 의한 echo 생성 메커니즘을 정량적으로 분석하기 위해 인공부레를 갖는 모형어체를 제작하고, 이것에 의한 음향산란특성을 실제의 활어에 의한 그것과 비교, 분석하였다. 본 연구에서 대상으로 한 모형어체는 말쥐치로서, 말쥐치는 부레의 구조가 비교적 단순하고, 두부 중심과 부레 사이의 음향 중심간격이 비교적 넓어 SINC 모델에 의한 음향 산란 특성의 해석이 용이하기 때문이다 (Jaffe, 2006).
  • 본 연구에서는 이 점에 주목하여 chip 어군탐지기를 이용하여 말쥐치, 자리돔, 불볼락의 활어에 대한 chirp 산란신호를 수록한 후, 이들 각 어류에 대한 X-ray 영상을 토대로 부레의 형태학적 차이에 기인하는 음향산란강도의 자세 및 주파수 의존성을 분석, 고찰하였다. 또한, 이로부터 추출된 반사강도에 대한 null 의 위치 및 간격의 변동패턴을 SINC 모델에 의한 수치 시뮬레이션 결과와 비교, 분석하여 어체(또는 부레)의 등가적인 크기 (equivalent scattering size)를 추정하였다.
  • 또한, 이들 패턴은 낮은 주파수에서는 반사강도의 peak와 null 간격이 넓고, 주파수가 증가함에 따라 그 간격이 점차 좁아져 가는 응답 패턴을 나타내었다. 본 연구에서는 이와 같이 반사강도의 자세각 및 주파수 의존성 패턴에서 peak와 null 간격이 주기적으로, 또한, 대칭적으로 나타내는 원인을 정량적으로 규명하기 위해 모형 말쥐치에 대한 광대역 음향산란특성을 측정, 분석하였다. 실제의 말쥐치 활어와 본 연구에서 제작한 모형어체에 대한 X-ray 영상을 비교한 결과는 Fig.

가설 설정

  • 그러나, 어류는 아가미의 혈관을 통해 각 생체조직에 산소를 공급하므로 아가미 내부에는 호흡시 매우 미소한 기포가 다량으로 발생하게 되는데, 이 때문에 두부조직 역시 매우 중요한 음향학적 산란요소가 된다. 이 때문에 chirp 산란진폭의 자세 및 주파수 의존성을 나타내는 반사강도 패턴을 먼저 작성하고, 또한, 부레와 두부조직이 척추골에 의해 음향학적으로 서로 결합되어 있다고 가정하여 SINC 모델에 의한 산란진폭의 null 패턴을 수치계산을 통해 추출하였다. 그 후, 수치계산의 null 패턴을 반사강도 패턴과 중첩시켜 어체의 등가적인 길이, 즉 등가적인 부레의 크기를 추정하였는데, 그 결과는 Fig.
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참고문헌 (16)

  1. Clay CS and Horne JK. 1994. Acoustic models of fish: The Atlantic cod (Gadus morhua). J Acoust Soc Am 96, 1161-1668. 

  2. Fassler SMM, Brierley AS and Fernenades PG. 2009. A Bayesian approach to estimating target strength. ICES J Mar Sci 66, 1197-1204. http://dx.doi.org/ 10.1093/icesjms/fsp008. 

  3. Fassler SMM, Fernandes PG, Semple SIK and Brierley AS. 2009. Depthe-dependent swimbladder compression in herring Clupea haengus obserbed using magnetic resonance imaging. J Fish Bio 74, 296-303. http://dx.doi.org/10.1111/j.1095-8649.2008.02130.x. 

  4. Foote KG. 1980. Importance of the swimbladder in acoustic scattering by fish: A Comparison of gadoid and mackerel target strengths. J Acoust Soc Am 67, 2084-2089. 

  5. Jaffe JS. 2006. Using multi-angle scattered sound to size fish swimbladders. ICES J Mar Sci 63, 1397-1404. http://dx.doi.org/ 10.1016/j.icesjms.2006.04.024. 

  6. Jaffe JS and Roberts PLD. 2011. Estimating fish orientation from broadband, limited-angle, multiview, acoustic reflections. J Acoust Soc Am 129, 670-680. http://dx.doi.org/10.1121/1.3523430. 

  7. Lee DJ, Kang HY and Kwak MS. 2015. Analysis and classification of broadband acoustic echoes from individual live fish using the pulse compression technique. Kor J Fish Aquat Sci 48, 207-220. http://dx.doi.org/10.5657/KFAS.2015.0207. 

  8. Lord RT. 2000. Aspect of stepped-frequency processing for lowfrequency SAR systems. Ph. D thesis, University of Cape Town, Cape Town, South Africa, 43-63. 

  9. Min JH, Kim JY, Jung HD, Kim JY, Noh SC and Choi HH. 2014. Study on changes in shape of denatured area in skullmimicking materials using focused ultrasound sonication. IEIE Trans Smart Proces Comput 3, 28-34. http://dx.doi.org/10.5573/IEIESPC.2014.3.1.28. 

  10. Mott PH, Roland CM and Corsaro RD. 2002. Acoustic and dynamic mechanical properties of a polyurethane rubber. J Acoust Soc Am 111, 1782-1790. http://dx.doi.org/10.1121/1.1459465. 

  11. Neo RW, Feuillade C and Thompson CH. 2007. Near-resonance scattering from arrays of artificial fish swimbladders. J Acoust Soc Am 121, 132-143. http://dx.doi.org/10.1121/1.2382277. 

  12. Nesse TL, Hobek H and Korneliussen RJ. 2009. Measurement of acoustic-scattering spectra from the whole and pars of Atlantic mackerel. ICES J Mar Sci 66, 1169-1175. http://dx.doi.org/10.1093/icesjms/fsp087. 

  13. Stanton TK, Chu D, Jech JM and Irish JD. 2010. New broadband methods for resonance classification and high-resolution imagery of fish with swimbladders using a modified commercial broadband echosounder. ICES J Mar Sci 67, 365-378. http://dx.doi.org/10.1093/icesjms/fsp262. 

  14. Stanton TK, Sellers CJ and Jech JM. 2012. Resonance classification of mixed assemblages of fish with swimbladders using a modified commercial broadband acoustic echosounder at 1-6 kHz. Can J Fish Aquat Sci 69, 854-868. http://dx.doi.org/10.1139/F2012-013. 

  15. Traykovski LVM, O'Driscoll RL and McGehee DE. 1998. Effect of orientation on broadband acoustic scattering of Atlantic krill Euphausia superb: Implications for inverting zooplankton spectral acoustic signatures for angle of orientation. J Acoust Soc Am 104, 2121-2135. 

  16. Wear KA, Stuber AP and Reynolds JC. 2000. Relationships of ultrasonic backscatter with ultrasonic attenuation, sound speed and bone mineral density in human calcaneus. Ultrasound Med Biol 26, 1311-1316. http://dx.doi.org/10.1016/So301-5629(00)00267-2. 

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