• 한국측량학회지
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• 제28권1호
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• pp.39-46
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• 2010

수심측량 자료는 선박의 항행안전을 위한 필수자료이며 해양의 합리적 이용과 보전을 위한 기초자료이다. 최근 IT기술과 측위장비(GPS와 INS), 수심관측 장비(Echo Sounder)의 발달로 멀티빔(Multi Beam Echo Sounder) 방식을 이용하여 정밀한 해저지형 자료DB를 구축하고 있다. MBES 자료에는 다양한 요인으로 인하여 오차를 포함하고 있으며, 일부 자료에서 지형이 지그재그한 물결현상을 발생하는 오차들이 발생한다. 물결무늬를 발생시키는 오차는 MBES 자료 처리결과의 정확도를 저해하는 요인이며, 발생 원인을 파악하여 이러한 오측자료 제거를 통하여 정확도를 향상시키고자 한다. 본 연구에서는 MBES 자료를 이용하여 물결 무늬 현상이 발생하는 자료에 대한 Motion sensor 값을 분석하여 오측자료의 원인을 파악하였다 분석결과, 물결무늬 현상은 Roll의 표준편차와 상관관계를 갖으며, 이러한 물결무늬 오측자료는 급격한 Roll 값의 변화로 인하여 Swath 자료와 Roll 값의 불일치 결과로 나타났다. 이를 근거로 Swath 자료의 기울기와 Roll 값의 비교하여 오측자료를 선별하여 제거하였다 오측자료를 제거한 결과. Motion sensor의 Roll 값의 표준연차 등을 이용하여 MBES 자료의 품질을 판단하고, 불일치 자료를 최소화하는 추가적인 오차 요인을 계산할 수 있을 것이라 예상된다 또한, 해황조건이 고르지 못한 상황 및 Sensor의 움직임이 크게 일어나는 소형 선박 등에 척용을 하면 수심측량 정확도 개선에 기여할 수 있을 것이다.

• 대한공간정보학회지
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• 제11권3호
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• pp.23-34
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• 2003

최근 GPS는 기준점 측량을 비롯한 각종 정밀측량과 항법 등에 그 효율성이 점점 증대되고 있다. 또한 구조물의 변위해석, 해양조위관측, 하천수위관측 및 수심측량 장비와의 조합에 의한 해저, 하상 지형의 모니터링 등에도 널리 이용되고 있다. 본 논문은 DGPS, RTK-GPS와 Echo Sounder 조합 해석에 의해 하구, 하상 모니터링 시 그 효율성을 높이기 위한 연구이다. 이를 위해 기초 실험으로 하구 지질특성을 고려한 수조 실험을 통해 Echo Sounder의 오차 보정량을 산출하고, 하구, 하상 3차원 모니터링을 위한 S/W를 개발하여 현장 실험에 적용, 제반 문제점을 보완하였다. GPS와 Echo Sounder의 조합에 의한 하구, 하상 지형 해석시 측량선의 유동에 의해 수면과 송수파기간의 거리변화에 대한 홀수에 의한 오차는 기하학적인 재배치를 통해 제거할 수 있었고, $z=BM+SAH-DBR_{(i)}-DRT-ED$의 보정식을 산출하였다. 또한 Echo Sounder와의 하구, 하상 지질 특성에 대한 수심측정 오차는 실험 수조를 이용하여 평균 입경-ES잔차 관계를 파악하고 회귀분석을 통해 $Y=0.00474{\ast}ln(X)-0.0045$의 보정식을 산출하여 적용 가능성을 검증하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권6호
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• pp.552-561
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• 2023

한반도 중부 서해안의 곰소만에서 조하대의 수심측량과 갯벌의 고도측량을 통해 곰소만의 해저지형을 조사하였다. 곰소만은 80%의 갯벌과 20%의 조하대로 구성되며, 만의 중앙부를 가르는 주진천 하구수로에 의해 외만과 내만으로 나뉜다. 외만 갯벌은 조류로가 거의 없고, 지형단면이 위로 오목하며, 쉐니어와 조간대사주가 발달하는 특징을 보여 파랑의 영향을 받는 경사가 완만한 침식해빈의 모습과 유사하다. 내만 갯벌은 고도가 높아 상부갯벌과 중부갯벌이 넓고, 조류로 시스템이 잘 발달하며, 조류로 사이의 지형단면이 위로 볼록한 특징을 보여 조석과 조류로 작용이 활발한 퇴적 우세 환경임을 나타낸다. 곰소만 갯벌에서 1981년과 2018년 사이의 등수심선 변화를 조사하여 갯벌환경의 수평적 이동을 분석한 결과, 곰소만 갯벌환경이 점차 내만 쪽(육지 방향)으로 후퇴한 것으로 나타났다. 곰소만의 수심 변화가 침식 및 퇴적에 따른 해저의 고도 변화와 해수면 변화(1.49mm/y)에 기인한 것으로 가정하고 곰소만의 침·퇴적 특성을 분석한 결과, 지난 37년(1981-2018) 동안 외만에서는 평균 1cm가 침식되었고(0mm/y), 내만에서는 평균 50cm가 퇴적되었다(14mm/y). 특히 작은 침식이 일어난 외만 갯벌에서는 상부갯벌이 크게 침식되었는데, 이곳 해안을 모니터링한 사진들은 외만의 상부갯벌 침식이 대부분 1999년을 전후로 몇 년 사이(1997-2002)에 발생하였고, 주로 해안사구와 고조선해빈의 침식에 의해 이루어졌음을 보여주었다.

• 자원환경지질
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• 제45권5호
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• pp.477-486
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• 2012

북동태평양 대한민국 망간단괴 광구중 하나인 KR1 지역에서 망간단괴의 분포특성을 파악하기 위하여 정밀수심 측량과 망간단괴의 특성(외형, 조직, 크기, 금속함량) 분석을 수행하였다. 작고(<2 cm), 매끄럽고(s-형), 불규칙하고(I-형), Fe의 함량이 높은 망간단괴가 KR1의 북동부(KR1-2) 지역에 우세하게 분포하는 것에 비하여, KR1의 남서부(KR1-1) 지역에서는 상대적으로 Mn, Cu, Ni의 함량이 높고, 크고(2~4 cm), 거칠고(t-형, d-형), 원반형(D-형)의 망간단괴가 우세하게 분포하는 것으로 나타났다. 정밀수심 자료에 의하면 상대적으로 KR1-1 지역은 수심이 깊고(3,838~4,799 m; 평균 4,599 m), KR1-2 지역은 3,940~4,664 m (평균: 4,451 m)의 수심을 보이며 소규모의 해저산이 발달해 있다. KR1 지역에서 나타나는 이러한 수심과 망간단괴에 포함된 Mn, Cu, Ni의 함량과의 상관성은 태평양 전역에 걸쳐 나타나는 일반적인 특성과도 일치한다. 또한 망간단괴의 크기와 형태와 관련하여, KR1-2 지역에 분포하고 있는 소규모 해저산에서부터 망간단괴의 핵으로 사용되는 암편의 공급이 원활하기 때문에 작고 매끄럽고 불규칙한 초기 형태의 망간단괴가 주로 분포하고 있는 것으로 판단된다. 이러한 연구결과는 망간단괴의 분포특성에 있어서, 수심과 더불어 해저지형의 특성이 중요한 변수로 작용할 수 있음을 보여준다.

• 한국정밀공학회지
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• 제34권3호
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• pp.191-197
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• 2017

Light detection and ranging (LiDAR) is one of the most efficient technologies to obtain the topographic and bathymetric map of coastal zones, superior to other technologies, such as sound navigation and ranging (SONAR) and synthetic aperture radar (SAR). However, the measurement results using LiDAR are vulnerable to environmental factors. To achieve a correspondence between the acquired LiDAR data and reality, error sources must be considered, such as the water surface slope, water turbidity, and seafloor slope. Based on the knowledge of those factors' effects, error corrections can be applied. We concentrated on the effect of the seafloor slope on LiDAR waveforms while restricting other error sources. A simulation regarding in-water beam scattering was conducted, followed by an investigation of the correlation between the seafloor slope and peak timing of return waveforms. As a result, an equation was derived to correct the depth error caused by the seafloor slope.

• 정보와 통신
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• 제34권6호
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• pp.73-79
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• 2017

해마다 증가하고 있는 피서철 해수욕장 안전사고 및 비선박 사고의 감소를 위해 본고에서는 연안해역정밀조사 자료를 활용한 해양안전지도의 제작 및 체감형서비스를 구축하여 서비스하는 방안을 마련하였다. 해양안전에 관련한 각종 자료를 수집, 현장조사, GPS측량, 전문가 및 현지주민의 인터뷰 등을 통해 취득하였다. 서비스에 이용될 기본 배경지도로는 5m급 육상 지형기복도와 국립해양조사원의 수심자료를 사용한 해저지형기복도를 융합하여 제작, 이용하였다. 각종 해양안전관련 정보들은 해양영토(구역), 어촌양식, 항로, 각종사고이력, 시설, 위험요소 등 해양안전과 관련한 총 26종의 다양한 분류체계를 구성하여 구축하였다. 이렇게 수집, 구축된 기본 해양공간정보들을 바탕으로 사용자에게 정보의 전달성을 고려하여 국민이 간접적으로 체감할 수 있는 형태의 사이트(해수욕장 등)별 도면 형태의 해양안전지도를 제작하고, 개방형 대국민 해양공간정보 웹서비스인 '개방해(海)', 해양전문 공공기관용 웹서비스인 '공유해(海)' 대국민 해야안전정보 앱서비스 안전해(海)'와 시스템들을 구축하여 서비스 방안을 구축하였다. 각 서비스에는 해양안전사고 예방을 위한 각종 안전 및 위험정보 콘텐츠들을 수록하였고, 목적에 따라 이용가능한 분석 기능들을 제공하였으며, 위험구역에 노출될 경우 사용자간 위험을 알려주는 알림 기능 등을 제공함으로써 위험에 노출되고 조치하는데 도움을 줄 수 있도록 하였다. 그 결과, 현재 각종 기관에서 해양공간정보의 이용을 확대하고자 연계신청 증가와 더불어, 대국민 서비스 이용자수가 증가하는 실적을 기록하였으며, 향후 보다 광범위한 영역에서 안전사고, 안전대응, 안전관리 등의 분야에서 대책 도구로 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• 대한공간정보학회지
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• 제16권3호
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• pp.71-78
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• 2008

현재 해양 측량 및 선박항해 목적으로 음향측심기가 사용되어지고 있다. 하지만 신뢰성 있는 수심인식이 주 목적인 음향측심기가 낮은 수심 또는 험한 해저 지형에서 수심 인식률이 현저히 떨어지는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 트랜듀서의 음파특성 파악 및 최적 알고리즘을 연구를 하였다. 알고리즘 연산처리를 하기 위해 최신 DSP프로세서(TMS320F2812)를 적용하여 고속으로 데이터처리를 하는 하드웨어 설계를 하였다. 마지막으로 기존방식과 최적 알고리즘을 적용한 방식을 비교하여 데이터 신뢰성을 비교하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권1호
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• pp.77-88
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• 2007

선행된 연구에서의 성공적인 수심도 작성 예에 뒤이어, 항공전자탐사를 이용한 해저면 특성파악 가능성이 고찰되었다. 헬리콥터에 탑재된 시간영역전자탐사 (TEM) 장비에서 얻어진 자료의 1D 역산으로부터 추정된 퇴적층의 두께가 해양 탄성파 연구에 기초하여 얻어진 추정치와 비교되었다. 일반적으로, 해수의 깊이가 대략 20 m이고 퇴적층의 두께가 40 m 미만이면 퇴적층의 두께 즉 비전도성 기반암까지의 깊이는 두 경우에 있어서 타당한 범위 내에서 일치됨을 보였다. 잡음이 섞인 합성자료의 역산은 초기 모형이 실제모형과 차이가 나는 경우에도 수직 전자탐사 유일성 이론과 일치하게 역산 후 실제모형과 매우 닮은 결과를 보여주었다. 잡음이 섞인 합성자료로부터 얻어진 천해 해수 깊이에 관한 표준편차는 대략 깊이의 ${\Box}5\;%$ 정도였으며, 이는 실제자료의 역산 시 대략 ${\pm}1\;m$ 정도의 오차를 우발할 수 있다. 이에 상응하는 기반암 깊이 추정의 불확실성은 대략 ${\pm}10\;%$에 이른다. 잡음이 포함된 합성자료로부터 얻어진 해수와 퇴적층의 평균 역산 두께는 대략 1 m 정도의 정밀도를 나타냈고, 중합에 의해 정밀도가 향상되었다. 주의 깊게 보정된 항공 TEM 자료를 이용하면 퇴적층의 두께와 기반암의 지형을 조사할 수 있다는 가능성을 알 수 있었으며, 천해에서의 해저면 저항치를 알아내기 위한 방법으로서의 가능성도 보여 주었다.

• 한국측량학회지
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• 제30권1호
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• pp.87-96
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• 2012

2011년 3월 11일 일본 동북부 태평양 연안지역 해저를 진앙으로 하는 규모 9.0의 도호쿠 대지진이 발생하였다. 이 지진은 역사상 4번째 규모의 지진으로 대형 쓰나미를 동반하여 많은 인명 및 재산피해를 유발하였다. 또한 미국 지질조사국에 따르면 지진이후 일본 동북부 지역이 약 2.4m 가량 이동된 것으로 보이며, 이에 따라 한반도 역시 지진의 영향권에 들었을 가능성이 제기되고 있다. 따라서 본 연구에서는 국토지리정보원에서 운영중인 상시관측소 관측데이터를 이용하여 일본지진에 의한 우리나라 지각의 변위를 산출하고 결과를 분석하였다. Bernese V5.0을 사용하였으며, 지진 발생 전 후의 기선해석과 지진 발생 당시의 이동측위를 수행하였다. 기선해석을 통한 자료처리 시 효과적인 지각변동 확인을 위하여 두 가지 시나리오를 이용하였다. 첫 번째 시나리오로 진앙과 거리가 멀어 비교적 안정적이라고 판단되는 중국, 몽골, 러시아의 IGS 상시관측소를 고정하여 기선해석을 수행하였으며, 두 번째로는 우리나라 국가 기준점인 수원 관측소를 고정하여 기선해석을 실시하였다. 그 결과 일본 지진 이후, 한반도 지각이 대부분 동쪽방향으로 1.2cm에서 5.6cm 수준으로 이동한 것을 확인할 수 있었다. 특히 본 연구에서 대상으로 한 상시관측소 중 지진의 진앙과 가까운 독도, 울릉도 지역에서 가장 큰 변위가 나타났으며, 진앙으로부터 거리가 먼 제주의 지각이동이 가장 적은 것을 확인할 수 있었다. 또한 이동측위 결과 지진 발생으로부터 약간의 시간 경과 후 우리나라 상시관측소에 신호가 감지되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.1476-1481
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• 2009

최근 기상이변과 국지성 호우로 인한 홍수피해를 경감하기 위해 국가차원과 더불어 지역단위의 홍수방어대책이 많은 사업을 통해 제시되고 있다. 대표적인 예로 풍수해저감종합계획과 하천기본계획 등을 들 수 있는데 이러한 사업들은 실제 피해지역에 대한 원인과 대책을 제시함과 동시에 홍수 등의 피해가 예상되는 위험지역에 대해서도 그 원인과 대책을 제시해야한다. 따라서 피해발생이 예상되는 지역을 예측하고 그 원인을 찾는데 있어 최근 홍수범람해석에 대한 필요성이 점차적으로 증대되면서 다양한 해석모형과 프로그램들이 개발되었고 현재까지도 홍수범람분석에 관한 활발한 연구들이 이루어지고 있다. 그러나 홍수범람구역을 결정하기 위한 과정은 GIS Tool에 대한 이해도 부족, 원 자료의 부족, 지형 구축을 위한 자료생성의 어려움 등과 같은 다양한 문제점들을 내포하고 있다. 특히, 홍수범람구역의 결정을 위한 전산프로 그램의 기능향상은 점차 향상되는데 비해 지형구축 등과 같은 범람해석 프로세스 내에서 상당한 수작업이 요구되는 바 작업소요시간이 많이 요구되는 단점으로 인해 실무자들에게 널리 적용되는데 있어 걸림돌이 되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 실무적 관점에서 홍수범람해석의 요구빈도가 높은 중소규모 자연하천을 대상으로 두가지 해석 기법을 통하여 홍수범람해석을 수행하여 해석 과정 및 결과 등을 비교하였다. 첫 번째 기법으로 홍수범람해석을 수행하는데 있어 실용성, 신속성 등이 고려된다고 판단되는 Civil 3D를 이용하여 수치지형도 및 측량자료와 같은 원 자료로부터 3D 지형을 구축하고 Civil 3D의 Extension 프로그램인 HEC-RAS Tool과 1차원 수리모형인 HEC-RAS를 전 후처리에 연계함으로서 각 대상유역별, 빈도별 홍수위에 따른 홍수범람구역과 수심 및 범람지역을 우선적으로 분석하였다. 두 번째 기법으로서 실무에서 주로 이용되고 있는 ArcGIS를 이용하여 3D 지형을 구축하고 Hydrologic Engineering Center (HEC)와 Environmental Systems Research Institute(ESRI)의 협력개발로 개발된 HEC-GeoRAS와 HEC-RAS 모형을 전 후처리에 연계하여 홍수범람해석을 수행하였다. 이들 두 가지 기법을 통한 홍수범람해석의 과정과 결과에 대해 정량적, 정성적 비교를 수행하였으며, 두 기법간의 차이점 및 효율성을 제시하였다. 본 연구의 결과는 보다 실용적이면서도 정밀한 홍수범람구역의 결정, 홍수범람 예상도 등의 재해지도 작성, 치수경제성 분석 등에 있어 도움이 될 것으로 판단된다.