어군탐지기가 바닷속 물고기 떼의 위치를 찾아내는 원리를 배 밑에서 초음파를 쏘아 물고기 부력 주머니에 부딪혀 돌아오는 반사파 측정으로 설명해 주세요.

Question

어군탐지기가 바닷속 물고기 떼의 위치를 찾아내는 원리를 배 밑에서 초음파를 쏘아 물고기 부력 주머니에 부딪혀 돌아오는 반사파 측정으로 설명해 주세요.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

어군탐지기는 배 밑바닥의 진동자에서 발사한 초음파가 바닷물과 밀도 차이가 물고기의 부력 주머니 표면에서 튕겨 나오는 반사파를 수신해 위치와 규모를 파악하는 원리입니다. 좀 더 자세히 설명해 드릴게요.

바닷물의 밀도와 물고기의 몸체 밀도는 서로 매우 비슷하여 초음파가 별다른 반사 없이 그대로 통과하지만 물고기 체내의 부력 주머니는 가스로 차 있어 바닷물과 밀도 및 음향 차이가 매우 커서 초음파가 바닷물을 지나다 부력 주머니의 가스층 경계면에 부딪히는 순간 매질의 차이로 인해 에너지의 대부분이 튕겨 나가는 강한 반사파가 발생합니다.

이런 반사파을 통해 진동자가 초음파를 쏜 시점부터 부력 주머니에 맞고 되돌아오는 데 걸린 시간을 측정하여 물고기 떼의 깊이를 계산할 수 있습니다. 물고기 떼는 수많은 부력 주머니에서 튕겨 나온 반사파가 중첩되어 돌아오는 신호가 매우 강해지며, 어군탐지기 화면에는 붉은색이나 주황색 등 강렬한 색상의 두꺼운 띠 형태로 표현됩니다.