• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2009년도 학술대회 초록집
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• pp.167-173
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• 2009

2009년 국립해양조사원은 백령도 부근 해역에 대해 바다로 1호에 장착된 Simrad EM3000 다중빔 음향측심기를 이용한 수심측량조사를 실시하였으며 정확한 음속보정을 위해 1일 $7{\sim}10$회 이상의 음속을 관측하였다. 백령도 주변해역은 계절에 따라 여러 질 수괴(쿠로시오 난류, 황해 연안수 등)가 복잡하게 분포하여 여러 형태의 수온 전선이 형성되어 수층 음속 깊이가 최대 10m/s 이상의 차이를 나타냈다. 또한 난수괴 유입으로 인해 수온약층의 깊이가 지역별로 다르게 분포 하였다. 이러한 음속의 국지적 변화는 다중빔을 이용한 수심측량 자료의 정확도를 저하시키는 요인으로 작용한다. 따라서 다중빔을 이용한 수심측량 자료의 정확도를 저하시키는 요인으로 작용한다. 따라서 백령도 주변해역 수심측량 자료의 수평 수직 변화를 음선추적 이론을 이용하여 확인하였다.

• 자원환경지질
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• 제39권4호
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• pp.417-426
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• 2006

해양탐사에 있어 자료취득은 자료 처리 및 해석 분야 못지않게 아주 중요한 분야 중의 하나이지만 탐사 장비를 개발하는 상업적인 회사 중심으로 발전을 했기 때문에 해양지구물리 분야를 전공한 사람이라도 자료 취득 분야에 대한 정보가 상대적으로 적을 수 있다. 따라서 해양지구물리 탐사 계획을 수립하는데 필요한 일반적인 탐사 방법과 정보를 소개함으로써 체계적이고 효율적인 탐사를 수행하는데 도움이 되고자 하였다. 탐사 계획을 수립할 때 가장 우선시 할 것이 요구되는 탐사 심도 및 해상력을 근거로 탄성파 탐사 장비를 먼저 선정한 후 측선 간격을 설정한다. 측선 간격은 연구 목적에 따라 다르지만 일반적으로 밝히고자 하는 지하구조 크기보다 작아야 하며 다중빔 음향 측심자료를 100% 취득하고자 하면 장비 특성에 따라 적절하게 설정을 한다. 또한 수심, 중력 및 자력 자료를 기존에 조사한 자료와 통합을 하는 경우에는 측선과 측선 사이의 교차 지점에서 발생하는 교차점 오차에 의한 인위적인 이상대를 제거해야만 올바른 해석을 할 수 있다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권8호
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• pp.1222-1229
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• 2010

비선형 측심기를 이용한 초고해상 음향탐사는 기존의 고해상 음향탐사보다 투과력은 작지만 해상력이 뛰어나기 때문에 천해역에서의 해저환경조사에 유용하게 사용된다. 비선형 지층탐사 시스템은 정확한 수심측정 뿐 아니라 퇴적층과 하부구조에 대한 상세한 정보를 제공한다. 특히 상부 퇴적층의 정밀층후 및 퇴적구조 확인을 통해 해저에 파묻혀 있는 pipeline, 침몰선박, 인위적 물체 등에 대한 탐색에 이용된다. 이 연구에서는 초고해상 지층탐사기를 이용하여 얻어진 지층탐사 기록과 지질자료를 대비하여 오염퇴적층을 구분하였다. 그리고 지층 기록에 나타나는 음향이상을 해석하여 해저에 매설된 케이블의 매설 깊이를 검측하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제6권1호
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• pp.35-39
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• 2001

해저면의 지형과 형상을 조사하기 위해 획득되는 다중빔 음향측심자료는 조사선의 움직임과 빔의 위치에 따른 음압의 보정부족 등에 기인하는 이상치를 포함하고 있다. 이 연구에서는 자기회귀이동평균(ARMA)기법을 이용하여 이상치에 의해 왜곡된 자료를 보정해주는 통계학적 절차를 소개하고 이를 동해에서 얻어진 자료에 적용하였다. 이 방법에서는 자료의 자기 상관을 1차 자기회귀모형 AR(1)으로 표현하고 이를 추정한 후 추정된 모형에 현저하게 부합하지 않는 자료(이상치)는 추정된 모형을 인용하여 수정한다. 이러한 방법을 이상치가 발견되지 않을 때까지 반복적으로 되풀이한다. 자료의 처리결과 해저지형을 나타내는 신호에 비해 월등히 큰 이상치들이 대부분 제거되었음을 볼 수 있다.

• 한국측량학회지
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• 제26권3호
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• pp.285-292
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• 2008

국가의 저수지를 효율적으로 운영할 수 있는 체계를 확립하고 각종 신기술의 적용을 통한 다양한 관리 방안을 모색하는 것은 향후 대국민 서비스의 질 향상 및 관련 기술들의 활용도 증대를 위해 매우 중요하다. 본 연구에서는 저수지에 장기간 축적되어 수질악화 및 저수용량의 감소를 야기하는 퇴적물 정보를 GPS, 음향측심기, 음파탐사기의 조합을 통해 신속 정확하게 구축하고 이러한 자료들을 2차원 및 3차원 공간정보 처리 기술의 적용을 통하여 객관적이고 효율적으로 퇴적량 산출을 수행할 수 있는 시스템을 설계하였다. 이를 토대로 저수지의 퇴적물 관리를 위해 필요한 여러 기능을 수행할 수 있는 퇴적량 산출 시스템을 개발하였으며 이의 적용을 통하여 건설된 지 오래된 저수지들에 대한 관리 기반 자료를 제시하고자 하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.1434-1438
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• 2004

저수지 수질모형의 기초자료로서의 수체의 수리학적 인자는 물리적인 자료이므로 많은 실측 자료를 필요로 한다. 이러한 자료의 취득을 위하여 수체의 수심을 측정하고, 대상구역의 수계특성을 잘 반영할 수 있도록 수체를 분할하여 각 구간별 수체 중심, 특성길이, 연직 및 수평 단면적, 수표면적, 수체적, 수로경사 등을 구하여 사용한다. 이러한 자료의 취득은 여러 가지 어려움으로 인하여 조사지점이 조밀하지 못하거나 계간방법이 개발되지 못하는 등의 이유로 인하여 실제값과 상당한 차이를 나타내기도 하므로 이를 개선할 수 있는 방법을 제시하고자 한다. 최근에 개발된 다중 음향탐사기 (MBES)는 초음파를 발사하여 하상에서 반사한 파의 시간을 측정하고 거리로 환산하여 수심을 측정하는 것으로 여러 지점의 수심을 동시에 스캔할 수 있다는 장점이 있다. 또한 MBES는 수신기의 지향각이 존재하므로 파의 반사지점을 정확하게 파악할 수 있다. 단일 음향측심기는 측선을 따라 수심을 측정하므로 조사간격이 넓어 정확한 수로정보를 얻기에는 미흡한 점이 있으나 MBES는 수체 전체를 $1\times1m$ 당 $4\~5$ 번의 측정하고, 변화가 심한 호저면에서도 수심오차 $5\~8 cm$의 고분해능을 갖는다. 이를 이용하면 하상의 수심에 내한 3차원의 연속분포를 생성하고, 하상의 지형적인 특징을 조사${\cdot}$ 분석할 수 있으며 하상의 성상과정에 관한 기초자료로도 활용한 수 있다. 수체정보를 산정할 때 단일 음향측심법은 간접적으로 자료를 취득하므로 주관적인 견해 및 큰 오차를 내포하고 있으나, MBES는 Hypack Max를 이용하여 구획한 구간에 따른 수표면적과 연직단면적 및 수체적을 자동으로 계산한다. 그리고 측정한 자료의 raw data를 이용하면 각 구간에 대한 무게중심을 구하여 중점으로 사용 가능하고, 종방향의 구축을 산정하여 수로의 깊이 및 중심간 길이를 정확하게 계산할 수 있다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
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• pp.137-140
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• 2008

2003년, 2006년과 2007년, 사할린 북동사면 $53^{\circ}56'\;N$, $143^{\circ}52'\;E$ to $54^{\circ}40'\;N$, $144^{\circ}32'\;E$ 지역에서 음향측심, side-scan sonar (SSS), 고해상도 스파커 탄성파 탐사를 포함한 다양한 주파수 대역의 음향탐사를 실시하였다. 높은 후방산란강도를 가진 약 130여개의 메탄분출구들이 해저면에 발달해 있는 SSS 영상도를 획득하였다. 음향측심탐사에서의 수층 가스분출구조와 탄성파탐사에서의 해저지층 가스기둥구조들이 이 해저면 구조들과 잘 부합하여 나타난다. 이런 메탄분출구조들은 북서 주향을 갖는 Lavrentiev 단층과 평행한 구조선을 따라 배열하는 것처럼 보인다.

• 한국지구과학회지
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• 제26권8호
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• pp.836-843
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• 2005

서해 배타적경제수역내 해사채취구역에서 해저지형 변화를 규명하기 위하여 2회에 걸쳐 단일빔음향측심기를 이용한 측심자료를 획득하였다. 교차점 분석에 의한 측심자료의 정확도는 IHO 표준의 2등급에 해당하였다. 지형도는 폭 300 m, 깊이 10 m의 구덩이 형태를 나타내었으며, 이러한 지형의 변화 과정이 두 지형도 수심차의 분포에서 표현되었다. 그러나 해사채취량을 정량화하기 위해서는 더욱 정확하고 정밀한 자료가 요구된다. 이러한 지형변화는 퇴적환경 및 저서생태 환경에 영향을 미칠 수 있으므로 한정된 모래자원을 관리하고 지속가능한 개발을 위해서는 과학적인 조사자료에 근거한 환경영향평가가 요구된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.180-180
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• 2012

ADCP는 3차원 유속과 수심을 관측하여 유량을 정확하게 계산하는 데 널리 이용되고 있는 최신계측기기로 국내에서도 유량조사사업단 등 기관에 도입되어 수위-유량관계곡선식의 보정 등에 적용되고 있다. 하지만 ADCP 관측값 중 수심관측 자료를 별도로 활용하는 부분도 많은 관심을 받고 있다. 특히 최근 4대강 사업으로 인한 하상변동 측정에 기존 유량관측용으로 구매된 ADCP를 수심관측용으로 활용할 수 있다. ADCP는 일정한 각도로 경사진 4개의 초음파 빔을 활용하여 사선 방향으로 수심을 각각 관측한다. 최근에는 별도의 수심관측용의 수직 빔을 추가 설치하여 한번 관측에 초당 5개 지점의 수심을 동시에 관측할 수 있어 수심관측용으로도 기존 단독빔 음향측심기에 비해 효율적으로 수심을 관측할 수 있다. 그리고 ADCP는 GPS와 연동되어 수심관측의 3차원 공간정보 (x, y, z)를 창출할 수 있어 기존 GIS 자료와 융합될 수 있다. 하지만 기존의 음향 측심기의 수직빔과 다르게 ADCP의 빔이 일정한 각도로 경사져 있고 선박 활용 관측 시 요동에 의해 흔들려 각각의 빔이 계측한 수심의 수평위치를 정확하게 추출하기 어려운 점이 있다. 특히 경사빔에 의한 수심관측지점에 GPS 정보를 추정하여 부여하는 작업도 까다롭다고 하겠다. 그리고 수심관측자료 자체의 오차나 특이점 제거 등의 보정작업을 거쳐야 하는 문제도 있다. 따라서 원자료를 직접 활용할 수 없고 별도의 후처리 과정을 거쳐야 한다. 따라서 본 연구는 이러한 문제를 해결하기 위해 다음의 알고리즘을 개발하였다: 1) 경사빔에 의한 관측지점의 수평위치 산정, 2) ADCP의 흔들림 (피치와 롤링) 보정, 3) 경사빔의 관측위치에 지리정보부여, 4) 수심관측치 오차와 특이점 보정, 5) 관측자료의 GIS 파일 전환. 이러한 알고리즘은 GUI와 연동되어 적용되었으며 편리하게 이용되도록 구성되었다. 그리고 본 연구는 이러한 ADCP의 수심관측 자료와 하천 및 저수지 등 경계 GIS 파일을 연동시켜 전체 혹은 국부 저수량과 하상변동량을 계상하는 알고리즘도 추가하여 관측자료의 실무에서의 활용성을 증대시키고자 하였다.

• 자원환경지질
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• 제49권2호
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• pp.121-134
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• 2016

서태평양 공해 해저산의 다중빔 음향측심자료와 해저면 영상관측 자료를 활용하여 해저산 정상부와 경사면에 피복된 망간각의 공간 분포 변화 양상을 파악하였다. 다중빔 음향측심기를 이용하여 구분된 해저산의 지형 특성은 정상부 면적의 약 70% 이상이 경사가 $5^{\circ}$ 미만으로 비교적 평평한 지대로 이루어져 있으나 후방산란강도는 해저면의 매질변화를 지시하는 이봉분포를 보였다. 이 이봉분포에서 -30 dB이상의 높은 최빈값은 경사면과 정사부 가장자리 지역에서 우세하였으며 -30 dB이하의 낮은 최빈값은 정상부 중앙지역에서 우세하였다. 해저면 표층의 영상자료와 후방산란 자료의 연관성을 분석한 결과, 정상부 중앙지역은 경사면에 비해 상대적으로 완만한 기울기와 미교결 퇴적물만 존재하여 후방산란이 낮게 나타난다. 반면, 정상부 가장자리 및 경사면은 퇴적물이 없어 기반암이 노출되거나 망간각이 피복되어 후방산란이 높게 나타남을 보여준다. 따라서 다중빔 음향측심조사를 통해 획득된 후방산란 자료와 해저면의 퇴적물 및 망간각 분포 사이의 상관관계가 높다는 것을 알 수 있다. 이 연구결과는 다중빔 음향측심조사를 통해 획득된 후방산란 자료를 활용하면 기요형태의 해저산에 피복된 망간각의 전체적인 분포 규모를 확인할 수 있음을 의미한다. 따라서 해저산 지역의 망간각 개발 유망구역을 선별하는데 후방산란 자료가 유용하게 활용될 수 있을 것이다.