• Spatial Information Research
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• 제19권2호
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• pp.19-28
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• 2011

해저지형을 대상으로 한 3차원 모델링은 연안에서 발생하는 각종 재해와 해중 구조물에 대한 변위탐지 모니터링을 위해 반드시 필요하다. MBES는 해저지형에 대한 고밀도 수심측량이 가능한 시스템으로서 3차원 자료 구축이나 변위탐지 등에 폭넓게 활용되고 있다. 그러나 MBES 자료에는 장비 옵셋과 측량과정에 발생한 랜덤 오류를 포함하고 있어 오측심 자료의 보정에 대한 체계적 연구가 필요하다. 따라서 이 연구에서는 MBES 시스템의 장비 옵셋 보정 및 기본적인 노이즈 보정 후에 발생하는 다양한 랜덤 오류를 제거하기 위한 후처리 기법을 제안하고자 한다. 또한 연구지역에 적용하여 해저지형 모델링에의 적용 가능성을 분석하였다.

• Spatial Information Research
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• 제21권3호
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• pp.21-30
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• 2013

최근 전 세계적인 육상자원의 고갈로 인하여 해저광물자원에 대한 관심이 증가하고 있다. 우리나라도 한반도 주변 해역의 해저광물자원을 확보하기 위한 탐사와 연구가 진행되고 있다. 탐사의 결과로 매년 해저자원 탐사자료가 생성되고 있으며, 데이터베이스와 2차원 GIS 기반 시스템을 구축하여 데이터를 관리하고 있다. 하지만 해저자원 탐사자료는 해저면 하부를 탐사하기 때문에 해저자원 탐사자료의 고차원적 분석을 위해서는 수심과 해저 지형의 시각적 확인이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 GIS를 이용하여 한반도 주변에 대한 해저 지형 데이터를 구축하고 이를 3차원화하여 해저자원 탐사자료와 연계하는 3차원 GIS 기반의 표출 시스템 개발에 대한 연구를 진행하였다. 이를 위하여 한반도 주변 해역에 대한 수심 데이터를 획득하였고, 수심 데이터를 래스터 파일 형태로 보관하였다. 또한, 래스터 파일을 사용이 용이하도록 처리한 후 오라클에 구축하였다. 데이터베이스를 기반으로 ESRI사의 ArcScene을 이용하여 구축한 해저 지형 데이터의 3차원화와 해저자원 탐사자료 중첩 기능의 설계를 진행한 후, ArcObjects를 이용하여 시스템으로 구현하였다. 이러한 3차원 GIS를 이용한 해저자원 탐사자료의 활용은 해저 지형을 이용하여 탐사자료의 위치와 변화를 시각적으로 확인함으로써 탐사지역과 탐사자료에 대한 고차원적인 해석이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.70-77
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• 2015

본 논문은 수중 로봇 위치추정을 위하여 무향 칼만 필터 방법을 제안한다. 이 방법은 해저 지형 정보와 로봇으로부터 수심측정을 비교한다. 해저 수심 범위의 측정을 위해, DVL 센서를 이용한다. 일반적으로 DVL은 로봇의 속도 정보와 4개의 거리 데이터를 획득한다. 확장 칼만 필터는 지형 수심 범위 측정을 위해 자코비안을 유도하기가 가능하지 않기 때문에 지형정보를 이용한 방법에는 유용하지가 않는다. 파티클 필터는 자코비안을 필요로하지 않고, 비선형 및 비 가우시안 시스템에 좋은 해결책이지만 연산량이 많은 단점이 있다. 본 논문에서는 무향 칼만 필터와 파티클 필터의 위치추정 성능과 처리 속도를 비교한다. 수중 네비게이션에 사용되는 무향 칼만 필터 방법은 일부 있지만 해저 지형 정보를 이용한 방법은 극히 드물다. 특히, 제안된 방법은 수백개의 스캔 범위 데이터를 사용하지 않고 4개의 범위 데이터만을 이용한다. 본 논문에서는 4개의 거리 데이터를 가지고 해저 지형을 기반을 둔 위치추정을 위한 무향 칼만 필터 방법의 접근 가능성을 보인다.

• 한국지리정보학회지
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• 제26권1호
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• pp.56-68
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• 2023

본 연구에서는 소규모 해역을 대상으로 한 해양수심측량을 위해 단빔 음향측심기와 GNSS를 조합하여 해상에서 수평위치와 수심을 동시에 연속적으로 관측하여 해저지형정보를 추출하는 시스템을 구축하고 실측에 적용함으로써 수심측량 및 해저지형데이터 획득의 효용성을 검토하고자 하였다. 개발한 외업용 프로그램 DS-NAV와 내업용 프로그램 DS-CAD를 이용하고 대상 해역의 실측 당시 조위데이터를 적용함으로써 기준면(약최저저조면)을 기준으로 한 수심측량 성과를 도출할 수 있었으며, 또한 자동 구축된 데이터베이스로부터 해저지형을 3D 모델링하고 단면도 등을 추출할 수 있었다. 본 연구결과는 소규모 해역에서 해저지형정보를 추출하거나 해상 준설시공현장 등에 경제적으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.128-132
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• 2010

울릉분지 북동쪽 독도 주변 해역은 해수면 위의 작은 섬들과 해저에 큰 화산체로 구성된 독도와 해수면 아래 큰 규모의 해산 두 개(심흥택해산, 이사부해산)가 위치하고 있으며 그 중 해수면위로는 독도만 솟아 있다. 정밀해저면영상기(MS-1000)를 이용하여 큰 규모의 조사선으로 접근이 어려웠던 동도-서도 주변 연안에 대한 정밀해저면영상 조사를 2010년 1월에 소형조사선을 이용하여 수행하였다. 부두 동쪽 해안은 동도와 근접하고 있어 큰 규모의 돌출 암반이 많이 분포하고 있으며 부두 북쪽으로는 모래층의 연흔구조가 많이 나타나며 소규모의 암반 및 자갈들이 많이 분포하는 것으로 판단된다. 동도와 서도사이의 해저면영상을 분석해보면 동도 선착장부근으로는 모래퇴적물의 연흔구조가 많이 나타나고 동도와 서도 중앙부로 가면서 모래보다는 작은 자갈들이 많이 분포하며 서도쪽으로 가면서는 모래 및 자갈퇴적물이 암반구조로 이루어져있는 것으로 판단된다. 정밀해저면영상기(MS-1000)는 고정밀한 해저면영상을 획득할 수 있으며 불규칙한 지형으로 기존 장비가 접근하없어지며기 어려운 해저지형에도 사용하기 적합한 것으로 판단된다. 향후 항구 및 해안구조물 등과 같은 고정밀해저면영상이 필요한 분야에 활용성이 높을 것으로 생각되고 또한 유지/보수가 필요한 수중 군시설 및 부두시설에 대한 정밀조사를 통하여 효율적 관리 정보제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제49권5호
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• pp.381-388
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• 2016

본 연구에서는 독도 연안의 정밀 해저 지형도, 해저면 영상도와 고해상도 수중 영상 자료 결과들을 활용하여 통합 이미지화 및 3차원 중첩 주제도 작성을 통해 맵핑 기법에 대한 연구를 하고자 하였다. 통합 이미지화 기법은 해저 지형 자료와 해저면 영상도, 수중 영상 자료 등의 환경 정보를 통합하여 지구물리 자료를 보다 입체적으로 표현 가능한 주제도를 만드는 것이다. 정밀 해저 지형 자료 및 해저면 영상 자료는 독도 서도 남부 연안 주변의 수심 약 50 m 범위에서 획득하였으며, 고해상도 수중 영상은 같은 구역 내에서 주요 서식지 환경이 형성되어 있는 세 구역을 선정하고 촬영하여 획득하였다. 통합 맵핑 기법을 적용한 주제도는 정밀 해저 지형 자료를 기반으로 작성하였으며, 해저면 영상도와 고해상도 수중 영상을 지형 자료와 중첩 통합하고 분석 처리하여 독도 연안의 해저환경 및 서식지 특성을 나타내는 3차원 중첩 주제도를 작성하였다. 해저면 영상도와 고해상도 수중 영상 자료를 지형 자료와 통합한 3차원 중첩 주제도는 해저 지형 특성과 실제 해저면 환경을 연계하여 분석이 가능하므로 해저면 생태계의 환경 및 상황을 파악하는데 유용한 자료이다. 이는 독도 연안 환경과 같이 불규칙하고 다양한 외부 환경 변화 요소에 노출된 해저면 환경의 현재 해저면 환경 특성을 파악하고 모니터링을 위한 자료로의 활용이 가능할 것으로 판단되며, 자료의 활용 가치를 높이기 위해 향후에 지속적인 자료 축적을 수행하고 3차원 중첩 주제도 작성이 수반되어야 할 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제22권4호
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• pp.243-253
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• 2006

해안지역의 해저 해빈모래가 다량 유실되면서 해안지역의 장기관리를 위해 침식구간에 대한 지속적인 모니터링 작업이 필요하다. 그러나 각 구청은 지형변화 분석작업 없이, 양빈작업에 급급하고 있어 장기효과가 나타나지 않고 있다. 그러므로 본 연구는 수심측량 및 GPS 측량을 통해 해저 해빈지대의 정확한 공간자료를 구축하고, RS GIS기법을 도입하여 지형변화를 정량 정성적으로 탐지 분석하였다. 연구 결과, 해운대 해저지형은 과도한 도시개발과 하천복개공사로 지난 25년간, 평균수심 0.40 m, 수표면적 11,028 $m^2$, 수중체적 2,207,884 $m^3$ 가량 침식되었다. 해빈지형은 지난 5년간, 평균고도 0.27 m, 총면적 6,501 $m^2$, 총체적 25,667 $m^3$ 가량 퇴적되었다. 이의 원인은 지오그리드의 설치로 해빈모래가 서측까지 도달하지 못하고, 계절영향으로 사료된다. 본 연구는 해저 해빈지형의 정확한 측량작업으로 해안 및 지형변화에 관한 모니터링 작업을 실시하여 연안침식 현황을 분석하고, 양빈작업 및 안전한 해양레저 활동, 해수욕장 관리에 필요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지형공간정보학회:학술대회논문집
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• 한국지형공간정보학회 2003년도 창립 10주년 기념 국제학술대회 논문집
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• pp.157-162
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• 2003

실시간 동적 GPS 측위를 이용한 해저수심측량은 GPS 수신기가 이동중인 상태에서 신호단절 없이 연속적인 수심측정이 가능하며 등수심도와 등고선 제작에 정확한 위치를 결정할 수 있고, 음향측심기는 발사파와 수신파의 도달시간을 측정하여 수심을 관측할 수 있기 때문에 실시간으로 정확한 3차원 측량이 가능하다. 본 논문에서는 해안지역에 대한 지형 분석을 하기 위하여 기준점에 대한 정지관측을 실시하여 좌표변환계수를 산출하고, 이로부터 실시간 동적 GPS 측량과 음향측심기를 이용하여 해운대 해수욕장과 해안을 관측하였다. 1:1,200 축척의 수치지도에서 추출한 수치표고모델에서의 체적은 $97953.9m^3$이며, 실시간 동적 GPS와 음향측심기를 이용하여 추출한 수치표고모델에서의 체적은 $95994.9m^3$로 나타났다. 이는 수치지도에서의 체적과 측량결과의 체적이 단지 2.0%정도로 나타나 실시간 동적 GPS와 음향측심기의 결합에 의한 해저수심측량이 매우 성공적임을 알 수 있었다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권2호
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• pp.141-147
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• 2014

본 논문에서는 사전에 알고 있는 해저 지형정보를 이용하여 송수신기의 위치와 해저 음속의 정확성을 향상시켜 탐지 범위에 따른 오차에 강인한 위치 측정 알고리듬과 최적의 수신기 개수를 제안하고자 한다. 송수신기 위치, 음속정보의 정확도는 표적 위치 측정의 성능에 영향을 미치며, 송수신기는 GPS를 통해 위치 정보를 얻는다. 그러나 GPS 오차에 의해 여전히 오차를 가지고 있으며, 음속 정보는 수온을 포함한 다양한 요인들에 의해 영향을 받는다. 먼저 송수신기 위치 오차, 음속 오차의 영향을 수학적으로 분석하고 해저 지형 정보를 이용하여 오차를 줄일 수 있는 방법을 확인한다. 컴퓨터 모의실험을 통하여 기존의 알고리듬과 제안된 기법의 성능을 비교 평가하고, 탐지 범위에 따른 최적의 수신기 개수를 확인한다.

• 한국측량학회지
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• 제38권1호
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• pp.1-9
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• 2020

항공수심라이다(ABL: Airborne Bathymetric LiDAR)는 녹색 레이저(green laser)를 사용하여 연안 및 하천에 대해 해저지형과 수심에 대한 관측을 동시에 수행하는 첨단측량 기술이다. 항공수심라이다를 활용하여 해저지형 정보를 구축하기 위해서는 취득된 포인트 클라우드로부터 해수면과 해저면 점들을 분리하고 추출하는 과정이 필요하다. 기존의 해저면 점을 추출하기 위한 연구는 주로 waveform 분석(analysis)을 기반으로 수행되었다. 하지만 일반 사용자의 경우 waveform 데이터에 대한 접근성이 낮으며, waveform 분석 기반 해저면 추출 방법론에 대한 보완도 필요하다. 본 연구는 항공수심라이다 데이터의 지형학적 정보를 사용하여 해저면 점들을 추출하기 위한 연구를 수행하였다. 이를 위해 지면분리(ground filtering) 기법인 CSF (Cloth Simulation Filtering) 알고리즘을 RIEGL VQ880 항공수심라이다 시스템으로부터 취득된 데이터에 적용하고 효용성을 분석하였다. 실험결과 CSF 알고리즘을 항공수심라이다 데이터의 해저면 포인트 추출에 효과적으로 적용할 수 있음을 확인하였다.