음파 탐지기 (소나)
Sonar
배는 바닷속 깊이를 줄 하나 내리지 않고 어떻게 잴까요?
무슨 일이 일어났나
소나(SONAR)는 «소리로 길 찾기와 거리 재기(Sound Navigation and Ranging)» 의 줄임말로, 물속에 소리를 보내 되돌아온 메아리로 물체나 바닥까지 거리를 잽니다.
NOAA 에 따르면 바닷물 속 소리는 약 1,500 m/s 로 가서, 메아리가 2 초 만에 돌아오면 바닥은 1,500 × 2 ÷ 2 = 1,500 m 아래에 있습니다.
1932 년 해안측지국의 Dorsey 는 바닷물 속 소리가 1 초에 약 4,800 ft(약 1,463 m) 간다고 말하며, 물 온도를 여러 깊이에서 재어 깊이 값을 바로잡는다고 설명했습니다.
시뮬레이터 엔진은 공기 속 소리만 셈해 20 °C 에서 343 m/s 라, 같은 메아리 시간이면 물속에서는 공기보다 약 4.4 배 먼 곳까지 잴 수 있습니다.
NOAA 에 따르면 1914 년 R. A. 페선든이 미국에서 처음 제대로 작동하는 소나를 만들었고, 이 소나는 약 2 마일(약 3.2 km) 밖 빙산까지 찾아낼 수 있었습니다.
📸 진짜 모습
불러오는 중…📸 사진2009 년 5 월 미국 콜로라도강에서 멀티빔 소나를 단 배가 강바닥을 조사하는 모습입니다.
출처: USGS / Southwest Biological Science Center · 퍼블릭 도메인 · USGS 원본 ↗
💡 생활 속 예시
- 낚시용 어군 탐지기 화면에 물고기 떼가 점으로 나타나는 것도 소나가 받은 메아리를 그린 것입니다.
- 뉴스에 나오는 바다 밑 지도는 조사선이 배 밑에서 소리를 보내 바닥까지 거리를 잇달아 재어 그린 것입니다.
어떤 부품이 무엇을 하나
- 소리 내는 장치(발신기) — 물속으로 짧고 센 소리(«핑»)를 보냅니다.
- 듣는 장치(수신기) — 바닥이나 물체에 튕겨 돌아온 메아리를 받습니다.
- 시간 재는 장치 — 소리를 보낸 때부터 메아리가 돌아온 때까지 걸린 시간을 잽니다.
- 셈 장치 · 화면 — 걸린 시간에 물속 소리 빠르기를 곱해 2 로 나눈 거리를 화면에 그립니다.
- 배 밑의 발신기가 물속으로 «핑» 소리를 보냅니다.
- 소리는 바닷물 속을 약 1,500 m/s 로 내려가 바닥이나 물고기 떼에 부딪힙니다.
- 튕겨 나온 메아리가 다시 올라와 수신기에 닿습니다.
- 보낸 때와 받은 때 사이 시간을 재어, 거리 = 1,500 m/s × 시간 ÷ 2 로 셈합니다.
- 이것을 잇달아 되풀이해 배가 지나간 길 아래 바닥 모양을 그립니다.
확인된 값
- 소나(SONAR)의 뜻 — Sound Navigation and Ranging
- Sound Navigation and Ranging 출처
- 제대로 작동한 첫 소나를 만든 해 (R. A. Fessenden, 미국)
- 1914 출처
- 페선든 소나가 빙산을 찾은 거리 (2 마일)
- 3219 m 출처
- 페선든이 미 해안경비대 배 Miami 에서 빙산 · 바닥 메아리를 시험한 날
- 1914-04-27 출처
- 바닷물 속 소리 빠르기
- 1500 m/s 출처
- 1932 년 해안측지국 기술자 Dorsey 가 말한 바닷물 속 소리 빠르기 (4,800 ft/s)
- 1463 m/s 출처
- Dorsey — 물 온도를 여러 깊이에서 재어 측심기 값을 바로잡음
- temperature correction 출처
교육과정에서는
- 한국 2022 · 고급 지구과학 · 대기와 해양 [12고지02-06]
- 잉글랜드 · KS3 Physics: Sound waves
출처
- https://oceanservice.noaa.gov/facts/sonar.html(확인 2026-11-12)
- https://sanctuaries.noaa.gov/missions/2010coral_west/sonar_essay.html(확인 2026-11-12)
- https://oceanexplorer.noaa.gov/history/timeline-the-breakthrough-years-1866-1922/(확인 2026-11-12)
- https://archive.oceanexplorer.noaa.gov/explorations/sound01/background/acoustics/acoustics.html(확인 2026-11-12)
- https://archive.oceanexplorer.noaa.gov/history/docs/echo-sounding.html(확인 2026-11-12)
이어서 보기
같은 단원 · 소리
- 개념도플러 효과
- 개념메아리 (소리의 반사)
- 개념소리의 크기 (데시벨) (소리의 세기)
- 개념소리의 높낮이 (진동수)
- 개념관 속 공기의 울림 (기주 공명)
- 개념맥놀이
- 개념소리의 발생과 전달
- 개념소리의 간섭
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- 개념초음파
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- 왜? 질문밤에는 왜 먼 곳의 소리가 더 잘 들릴까?
- 왜? 질문멀어질수록 소리는 왜 작아질까?
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