• 수산해양기술연구
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• 제26권2호
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• pp.173-179
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• 1990

한국산 자기컴퍼스 카아드의 안정성을 조사하기 위하여 인공자장발생장치에 의한 수평자장의 세기와 카아드의 크기 및 컴퍼스액의 점성계수별 제진특성을 측정한 결과는 다음과 같다. 1. 실험에 사용한 컴퍼스 종류별 수평자장의 세기에 따른 제진특성은 A, B, C, D컴퍼스 모두 수평자장의 세기가 강할수록 주기와 감도는 짧고, 과행각은 크게 나타났으며, 극지와 같이 수평자장이 약한 0.03gauss에서는 진요회수와 마찰각등이 ISO의 허용범위 보다 미달되거나 크게 나타나, 컴퍼스 카아드의 지북단이 자북으로 복귀하지 않았다. 2. 한국근해의 표준자장인 0.30gauss에서 측정한 컴퍼스 종류별 성능제요소를 IMO NAV/ANNEX II 의 성능표준과 비교해 본 결과, 주기를 제외한 전 요소가 IMO NAV/ANNEX II의 성능표준의 허용범위 이내로 한국근해의 사용이 적합하나 지자기의 수평자장이 0.18gauss보다 약한 위도 60$^{\circ}$이상의 고위도 해역에서의 사용은 부적합하다고 생각된다. 3. 한국산 자기컴퍼스 카아드의 크기별 clearance에 대한 제진특성은 clearance가 클수록 감도는 예민하고 주기는 짧아져 방위지시부의 지북단이 자북으로 복귀하는 시간이 짧아진 반면 마찰각은 각각 $1.5^{\circ}$, 0$^{\circ}$, 0.5$^{\circ}$, 2.0$^{\circ}$가 되어 카아드의 크기가 170mm와 175mm로써 clearance가 10.0mm와 12.5mm일때가 마찰오차는 IMO NAV/ANNEX II의 성능표준의 허용범위 이내로 가장 적게 나타났다. 4. 카아드의 크기가 175mm, 자침의 자기능률이 1,925 C. G. S. E. M. U인 자침을 사용할 경우 한국근해의 수평자장 0.30gauss에서는 컴퍼스 액의 점성계수가 0.021poise로서 에칠알콜과 증류수의 혼합비율이 4 : 6일 때가 가장 적합하다고 생각된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제25권4호
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• pp.167-176
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• 2022

심지층 특성화 기술 확보에 필요한 자체 기기 개발의 일환으로 철재 케이싱이 설치된 시추공에도 적용가능한 공곡검층기 K-DEV를 설계하고 500 m 깊이 용 시작품을 개발하였다. K-DEV는 디지털 출력을 제공하고 이미 성능이 입증된 센서들을 장착하며, 기존에 국내에서 사용하는 윈치시스템과 호환성을 갖추도록 설계되었다. K-DEV 시작품은 외경 48.3 mm 비자성 스테인레스강 하우징을 채용했으며 실험실 내에서 20 MPa까지의 방수 시험, 그리고 1 km 깊이 시추공에 삽입하여 내구성 시험을 거쳤다. 시작품을 이용해 600 m 깊이까지의 하향 및 상향 연속 검층을 수행하여 작동의 안정성 및 자료의 반복성을 확인하였다. 철재 케이싱이 설치되어 있는 시추공내에서 방위각 결정에 필수적인 자이로 센서로 K-DEV 시작품에서는 고정밀도 MEMS 자이로스코프를 채택하였다. 여기에 가속도계 자료와 각속도 자료를 융합하고 무향 칼만 필터링(Unscented Kalman Filtering)을 통해 최적화 함으로써 정확한 궤적 추적을 수행하는 알고리듬을 고안하였다. 시험 시추공에서 K-DEV 시작품과 상업적 기기와의 비교 검층을 통해 서로 매우 근접한 결과를 얻었다. 특히, MEMS 자이로 센서의 시간에 따른 drift에 의한 오차 누적 문제는 검층 전 후에 정두에서 동일한 방향으로 위치한 정지 상태에서 측정한 자료로부터 각속도를 보정함으로써 해소될 수 있으며, 철재 케이싱이 설치된 시추공에서의 공곡검층이 나공 상태에서의 결과와 거의 동일한 궤적 추정 결과를 제공함을 확인할 수 있었다. 이러한 시작품 적용 결과로서 K-DEV 개발의 방법론, 시작품의 안정성 및 자료의 신뢰성을 확보하였다고 판단된다.