(Water Resources Research Center, Korea Water Resources Corporation)
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Applying microwave, a velocity measurement system has been developed in order to measure the velocity of stream water surface. It's main purpose is the measurement for high velocity of flood water. It is under the developing stage of experimental measurement system. The microwave surface velocity meter uses Doppler effects of microwave. It consists of a radio frequency(RF) part and that of signal processing. Thr RF part has the function of microwave oscillation, reception of reflected wave, and determination of Doppler frequency, etc. Signal processing designates amplification, fast Fourier transform, etx. Various measuring experiments were performed at bridges and a spillway of Taechong re-regulation dam with the microwave velocity meter. Verification test was also made through water tank of ship model test at Research Institute of Ships and Ocean Engineering. It shows 4% error inherent in A/D converter and additional several percentage errors from measurement circumstance. The measuring ranges are from 0.5 to 3.5 m/s. The result shows good linear relationship between carriage velocity and measured velocity, thus proves usefulness as a measuring instrument for flood water velocity. The instrument requires overall re-engineering procedure and number of data should be accumulated and analyzed to treat wind effects and random fluctuations of water surface.
하천의 홍수유속을 측정하기 위하여, 전자파를 이용한 물 표면 유속 측정체계를 개발하였다. 현재의 개발단계는 실험용 유속측정체계 수준이다. 전자파 표면유속계는 초고주파(micro-wave) 전자파의 도플러 효과를 이용한다. 이는 전자파의 발진과 안테나를 통한 반사파 수신, 차주파수 신호의 추출로 이루어지는 RF부분과, 차주파수 신호의 A/D변환 및 고속 후리에 변환 등으로 이루어지는 신호처리부로 구성된다. 구성된 유속측정 체계로 교량 아래 유속, 대청 조정지댐 방수로 등에서 측정 실험하였고 선박해양공학 연구센터의 선박 실험용 선형수조에서 검증 실험을 수행하였다. 검증결과 A/D 변환기 제작오류에서 발생된 4% 오차 이외에 측정환경의 문제에서 비롯된 몇 %의 오차가 혼재되어 있음이 분석되었다. 그러나 0.5~3.5 m/s 유속을 측정한 결과, 기준속도와 측정속도간 선형성이 우수하고 홍수 유속 측정에 매우 유용한 장비임이 입증되었다. 향후 소형화, 경량화를 수행하고 바람, 물 표면의 불규칙 유동에 의한 영향을 분석하여 신호처리 방안을 마련하는 재제작 (re-engineering) 과정이 요구된다.