• 한국산업융합학회 논문집
• /
• 제26권1호
• /
• pp.133-141
• /
• 2023

Accurate measurement of seafloor topography plays a crucial role in developing marine industries such as maritime safety, resource exploration, environmental protection, and coastal management. The seafloor topography is constructed using side scan sonar (SSS) and single beam echosounder (SBES) or multibeam echosounder (MBES), which transmit and receive ultrasound waves through a device attached to a marine survey vessel. However, the use of a sonar system is affected by noise pollution areas, and the single beam has a limited scope of application. At the same time, the multibeam is mainly applicable for depth observation. For these reasons, it is difficult to determine the boundaries and areas of seafloor topography. Therefore, this study proposes a method to improve the backscatter data of multibeam echosounder, which has a relationship with the seafloor quality, by using digital image processing to classify the shape of the underwater surface.

• Ocean and Polar Research
• /
• 제35권1호
• /
• pp.51-61
• /
• 2013

Two surveys were conducted in January 2006 and September 2007 with multibeam echosounder to investigate the dune shape, migration rate, and bedload transport rate using dune-tracking method on an offshore sand ridge at southern Gyeonggi Bay. The migration rates of dunes range from 1.8 $myr^{-1}$) to 56.0 $myr^{-1}$), at the upper northwestern side of sand ridge towards the southwest direction and from the center of the sand ridge towards the northeast direction respectively. Large (i.e. length 10-100 m) dunes show faster migration (0.3-23.4 $myr^{-1}$) ) than very large (i.e. length > 100 m) dunes because larger dunes have required a larger volume of sediments to be displaced. The decreases in dimensions and migration rates of dunes from the center of sand ridge to the lower part of southeastern side on the sand ridge can be ascribed to the decrease of sandy sediments availability, tidal currents with depth, and the coarsening of surface sediments from the crest of the sand ridge to the trough. Bedload transport rates on the basis of migration rates and dune dimensions decrease from 74.5 $m^2yr^{-1}$) at C transect to 35.6 $m^2yr^{-1}$) at R-02 transect.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제38권6호
• /
• pp.761-770
• /
• 2014

경기만 남부 지역에 발달되어 있는 수중사구의 형태 특성 및 변화를 알아보고 수중사구의 발달 제어요인을 파악하기 위해서 2004년 9월과 2006년 9월에 고해상도 다중빔음향측심기를 이용한 지형조사와 퇴적학적 조사를 실시하였다. 연구지역은 현재의 조류세기와 퇴적물 특성이 대형 수중사구가 충분히 발달, 유지될 수 있는 조건을 나타내고 있다. 시간에 따른 퇴적물 특성 변화, 즉, 입도의 감소는 초대형 수중사구의 파고를 감소시키고 있어, 입도가 연구지역 내 수중사구 크기 발달에 영향을 미치는 주요 요인임을 나타낸다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제38권9호
• /
• pp.1163-1169
• /
• 2014

$CO_2$ 가스 기포 탐지 기술 개발을 위한 예비연구로 인위적으로 발생시킨 수층의 $CO_2$ 가스 기포 플룸을 다중빔음향측심기, 단일빔음향측심기 그리고 천부지층탐사기(SBP)를 이용해서 탐지 비교하였다. 인위적으로 발생시킨 기포의 상승속도는 가스 탱크에서 압축된 가스의 강제적인 누출이 영향을 미쳐 기존 자료보다 높게 나타나는 것으로 판단된다. 다중빔음향측심기는 단일빔 음향장비에 비하여 넓은 범위를 탐지할 수 있고 가스 누출 위치 및 수층에서 가스 플룸의 3차원적인 정보를 제공하고 있다. 따라서 다중빔음향측심기는 단일빔의 음향장비 보다 더 뚜렷한 가스 플룸을 탐지할 수 있으나, 상호보완적으로 동시에 운영하면 보다 효과적인 탐지기술을 확립할 수 있다. 향후, 본 연구는 특정가스의 음향학적 특징을 파악하여 정량적, 정성적 탐지 기술 향상에 기여하고자 한다.

• 대한공간정보학회지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.35-43
• /
• 2004

다중빔 음향탐사 시스템(Multibeam Echosounder system : MBES)은 넓은 지역을 소해측량(swath)하여 전자해도 제작, 고정밀 DEM 획득, 동영상 제작 등에 활용하는 최신 수로측량기술이다. MBES의 정확도향상 연구를 위한 기초연구로서 DGPS와 움직임측정센서(Motion senser)의 측정값을 비교 분석하여 선박의 동적 거동특성을 연구하였다. DGPS를 선체 전후, 좌우에 설치하여 측량한 GPS 위치 값의 수신정확도는 Roll은 ${\pm}0.0016^{\circ}$, Pitch는 ${\pm}0.0009^{\circ}$로 움직임측정센서 값의 정확도 평가가 가능한 양호한 정도를 얻었다. DGPS와 움직임측정센서의 Heading, Pitch, Roll 상관관계는 모두 정상관 관계를 나타냈다. 또한, 각 변화량에 따른 편차량의 상관관계는 정상관 관계이나 탐사선의 급회전, 진동 등과 같은 요소에 의해 편차가 발생 될 것으로 사료된다. GPS에 의한 조위변화량, Heave값은 움직임측정센서 값과 유사하며, GPS속도는 설치장소에 따라 변화가 있어 영향이 가장 적은 선박의 중심선에 설치하는 것이 적당하다. MBES Processor 장치에 입력되는 자이로, 움직임측정센서 값이 DGPS 실시간 관측 값보다 자이로는 15초, Pitch, Roll, Heave는 13초 시간차가 있어 MBES 최종값의 정확도에 영향을 줄 수 있는 것으로 사료된다.

• 한국수산과학회지
• /
• 제49권4호
• /
• pp.509-515
• /
• 2016

At the first time in South Korea, the state of the art acoustic systems were mounted on the R/V Tamgu 21. The acoustic systems are an EK80 broadband echosounder (18, 38, 70, 120, 200 and 333 kHz) which has two beam modes such as continuous wave (narrowband) and frequency modulation (broadband), an ME70 multibeam echosounder (70-120 kHz), and a SH90 sonar (111.5-115.5 kHz). Acoustic data from broadband mode have a very short range resolution, a large detection range, a high signal to noise ratio, and a wide and consecutive frequency response. In ME70, each individual beam consisted in a multibeam plays a role as a spilt beam. The first trial of the cutting edge acoustic system installed on the R/V Tamgu 21 was conducted from 15 Feb to 29 Feb 2016 in East Sea, South Sea and East China Sea. The properties of the acoustic systems were elucidated and exploratory results from three systems were exhibited. Lastly, issues which should be considered and future research plan are mentioned.

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

• 대한공간정보학회지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.65-69
• /
• 2008

본 연구의 목적은 수중의 다양한 공간정보를 무인으로 획득할 수 있는 무인원격선체를 개발하는데 있다. 무인원격 선체는 GPS, 음향측심기, 사이드스캔소나, 지층탐사기 등을 탑재하고 자동제어에 의한 방법으로 내수면 및 연안해역의 수중공간정보를 획득하는 기능을 수행한다. 무인 원격 수중 공간정보 획득장비를 개발함으로써, 기존의 측량선을 이용하기가 어려운 저수지, 댐 등의 지역 및 오염으로 인해 사람이 접근하기 불가능한 지역의 각종 수중정보 취득이 가능할 것으로 기대된다. 또한 하나의 선체에 다중빔 에코사운더, 영상센서, 수질측정 센서 등 사용목적에 맞는 센서를 장착하여 다목적으로 사용할 수 있으므로 내수면과 관련된 정보의 획득을 필요로 하는 거의 모든 산업분야에서의 경제적인 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• Ocean Systems Engineering
• /
• 제14권2호
• /
• pp.101-114
• /
• 2024

Seafloor sediment mapping is an essential research topic in shallow coastal waters, especially in port development, benthic habitat mapping, and underwater communications. The seafloor sediments can be interpreted by collecting sediment samples directly in the field using a grab sampler or corer. Another method is optical, especially using underwater cameras and videos. Both methods each have weaknesses in terms of area coverage (mechanic) and accurate positioning (optic). The latest technology used to overcome it is the acoustic method (echosounder) with Global Navigation Satellite System (GNSS) Real Time Kinematic (RTK) positioning. Therefore, in this study will propose the classification of seafloor sediments in coastal waters using acoustic method that is Multibeam Echosounder (MBES) multi-frequency with five frequency (200 kHz, 250 kHz, 300 kHz, 350 kHz, and 400 kHz). In this study, the deep neural network (DNN) used the bathymetric multi frequency, bathymetric difference inters frequencies, and bathymetric features from 5 (five) frequencies as input layer and 4 (four) sediment types in 74 (seventy-four) sample sediment as output layer to make a seafloor sediment map. Results of sediment mapping using the DNN method show an overall accuracy of 71.6% (significant) and a kappa coefficient of 0.59 (moderate). The distribution of seafloor sediment in the study area is mainly silt (41.6%), followed by clayey sand (36.6%), sandy silt (14.2%), and silty sand (7.5%).

• 한국지구과학회지
• /
• 제31권6호
• /
• pp.608-624
• /
• 2010

황해 경기만 남부 지역에 분포하는 층면구조의 형태특징을 조사하기 위하여, 다중빔음향측심기를 이용한 지형조사가 2년(2006과 2007)에 걸쳐 수행되었다. 경기만 남부의 층면구조는 다양한 퇴적상 위에 연속적인 스펙트럼의 크기와 다양한 형태의 수중사구(A-F type)가 발달하고 있다. 경기만 남부 지역에 발달된 수중사구의 파장과 파고의 관계식은 $H_{mean}=0.0393L^{0.8984}$ (r=0.66)로 나타나고 있다. Flemming(1988)의 파장-파고 관계식과 연구지역의 관계식의 비교를 통해서 조석우세환경인 연구지역에 분포하는 수중사구는 현재 수리적, 퇴적학적 환경에 평형된 상태로 활발하게 발달되어 있고 강한 조류와 풍부한 퇴적물 유용도에 의해서 발달, 유지되고 있음을 보이고 있다. 또한 인위적인 작용인 해사채취는 층면구조를 파장이 짧고 낮은 파고의 불규칙형태로 바꾸며 퇴적물 유용도를 감소시켜 수중사구 발달에 영향을 미치고 있는 것으로 판단된다. 다른 제어요인인 수심과 입도는 경기만 남부지역의 수중사구의 발달과 유지에 크게 기여하지 못한 것으로 판단된다.