• 지구물리와물리탐사
• /
• 제23권3호
• /
• pp.178-191
• /
• 2020

무인항공기는 최근 10년간 빠르게 성장하고 있는 한편, 복잡하고 어려운 환경에서 적용가능하며, 높은 분해능을 가진 효율적인 탐사 기법의 필요성이 대두되고 있다. 이에 따라 기존의 탐사기술을 보완하고 대체할 수 있는 효율적인 탐사 방법으로 무인항공 탐사기술이 주목받고 있다. 특히나, 자력탐사기술은 무인항공기와 접목되어 빠르게 탐사 시장에서 자리를 잡아가고 있으며, 향후 활발하게 탐사분야에서 사용될 것이라고 기대된다. 국내 탐사시장에서 적절하게 활용되기 위해서는 최신 연구 동향에 대한 검토가 필요하며, 이를 위해 이 해설논문에서는 현재까지의 무인항공기반 자력탐사시스템 개발에 대한 연구동향들을 정리한 후, 향후과제들에 대해 검토하였다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
• /
• 한국지구물리탐사학회 2010년도 학술대회 초록집
• /
• pp.149-150
• /
• 2010

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
• /
• 한국지구물리탐사학회 2010년도 학술대회 초록집
• /
• pp.151-152
• /
• 2010

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제23권3호
• /
• pp.208-214
• /
• 2020

본 연구에서는 플럭스게이트(fluxgate) 센서를 탑재한 드론 자력탐사 시스템 시작품(proto-type)을 개발하였다. 시스템의 하드웨어는 플럭스게이트 자력센서, 관성측정장치(inertial measurement unit, IMU), GPS, 통신 모듈로 구성되어 있다. 또한 측정된 자료를 지상제어시스템(ground control system, GCS)으로 실시간 전송하는 모니터링 소프트웨어를 개발하였다. 측정된 자력값은 띠통과 필터(notch filter)와 대역통과필터(band-pass filter)를 거쳐서 최종적으로 1Hz 데이터로 저장된다. 본 시스템 검증을 위해 자성체 반응을 확인하는 예비 실험이 먼저 수행되었고, 이후 철광산 두 곳에서 현장 실증을 실시하였다. 현장 실증으로 경기도 포천과 강원도 정선 지역에서 자체 개발한 드론 자력탐사 시스템과 한국지질자원연구원(KIGAM)이 제작한 무인비행선 자력탐사 시스템 결과와 비교하였다. 그 결과 예비 실험과 현장 실증을 통해 본 시스템은 야외 항공 자력탐사에 충분히 활용 가능함을 확인할 수 있었다. 향후 양질의 항공자력탐사 자료 획득을 위해 잡음을 최소화하는 필터 기능 및 기구 성능을 고도화하는 연구가 요구된다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제23권4호
• /
• pp.243-252
• /
• 2020

이 논문에서는 시추공을 이용한 탐사나 자료 해석 시에 중요한 시추공 궤적 정보 획득 방법에 대한 이해를 공유하고자, 깊이에 따른 시추공의 좌표를 구하는 시추공 공곡 측정 문제를 좌표계 변환 공식에 기초하여 수학적으로 정리하였다. 먼저, 철재 케이싱이 설치되어 있지 않은 시추공에 적용 가능한 방법으로서 3성분 가속도계와 3성분 자력계를 함께 이용하여 시추공의 방위각, 편차각 그리고 센서회전각을 구하는 원리를 정리하였다. 다음으로, 철재 케이싱이 설치되어 있을 경우에 자이로스코프에서 3성분 각속도가 측정되었을 때, 좌표계 변환 행렬의 시간 미분 관계식에 기초해 각속도의 시간에 따른 적분을 통해 요-피치-롤 각을 구하는 수학적 이론을 정리하고 지구 자전의 영향을 제거함으로써 측정자료의 시간 적분에 의해 시추공의 궤적을 구하는 방법을 설명하였다. 오차가 포함된 측정 자료로부터 시추공 공곡 결정의 정확도를 높이는 중요한 방법으로 센서 또는 측정 자료를 융합하는 원리도 예를 들어 설명하였다. 시추공 공곡 측정원리는 GPS 수신이 불가능한 터널내에서의 궤적 추적 또는 무인비행체를 이용한 공중 탐사나 항공 탐사 시 센서의 자세 측정에도 활용될 수 있다. 또한, 센서의 융합에서 필수적으로 접목되어야 할 최적화 필터에 대해서도 중요 문헌 및 사례를 소개함으로써, 앞으로의 연구에 도움을 주고자 하였다.