• 한국지리정보학회지
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• 제22권3호
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• pp.1-9
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• 2019

최근 해양분야에서는 해양공간정보의 발전을 위한 범용수로데이터모델 표준인 S-100에 관한 개발과 표준화가 진행되었고, S-100에서는 해도 제작 업무의 효율성과 수심자료의 다목적 활용을 위해 수심과 불확실도, 속성정보가 결합된 BAG 포맷의 S-102(Bathymetric Surface grid) 표준 개발 및 다양한 연구가 진행되고 있다. 선박의 운항에 중요한 수심 정보는 S-102 기반에서 제공됨으로 S-102 제작시 위치정보 보정방법은 수심결정에 중요한 요소이다. 본 연구에서는 국내에서 S-102 제작을 위한 표준화된 방법을 시범 적용하여 수로측량을 실시하였으며, 위치정보의 정확도 비교를 위해 GNSS 후처리 보정방법에 따른 수심 정보의 정확도를 비교하였다. 연구지역의 암반지형 2개소에서 수심을 비교한 결과 남무도 북측 수심은 DL 0.79~0.83m이며, 대호도 동측 수심은 DL 12.63~12.91m로 나타났고, 천소수심의 수평위치 오차는 1m 이내로 확인되었다. 결과적으로 BAG 제작시 위치보정방법에 따른 천소 수심의 오차는 선박의 안전항행에 사용가능한 범위에 있음을 확인하였다. 하지만 수로측량시 선박의 위치에 대한 정확도 검증은 지역특성 및 환경요소에 대한 다양한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.351-356
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• 2005

출구부 수심을 결정하는 것은 개수로 흐름을 해석하는 데 매우 중요하면서도 쉽지 않은 일이다. 출구부 수심을 결정하기 위해서는 무엇보다도 정확한 관측이 선행되어야 한다. 그러나 종종 그 형상이 복잡하고 부정확한 관측결과를 가져오는 경우도 있다. 이 때문에 본연구진은 보다 더 효과적으로 마찰계수와 출구부 수심을 결정하는 방법을 제안하고자 한다. 출구부 수심은 그 흐름 특성에 따라 상류일 경우에는 임계수심, 사류일 경우에는 등류수심과 거의 일치하며 이를 통해 출구부 수심을 양해적으로 산정하는 방법을 제안한다. 이 양해식은 관측된 '정류수심'자료를 통해 개발 및 검증되었으며, 여기서 정류수심은 하수관의 출구부에서부터 대략 관경의 0.7배 정도 떨어진 지점을 중심으로 형성되는 수심을 가리킨다.

• 한국측량학회:학술대회논문집
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• 한국측량학회 2003년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.231-235
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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 97953.9 ㎥이며, 실시간 동적 GPS와 음향측심기를 이용하여 추출한 수치표고모델에서의 체적은 95994.9 ㎥로 나타났다. 이는 수치지도에서의 체적과 측량결과의 체적이 단지 2.0%정도로 나타나 실시간 동적 GPS와 음향측심기의 결합에 의한 해저수심측량이 매우 성공적임을 알 수 있었다.

• 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.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.89-91
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• 2014

전자해도는 IHO의 S-57 ENC Product Specification에 따라 해양의 모든 지형정보를 포함하는데, 해양의 지형정보에는 해안선, 등심선, 수심 그리고 항로표지 등이 포함된다. 전자해도가 포함하는 정보는 수로측량을 통해 제작된 측량원도를 이용하여 제작하는데, 대용량의 측량원도 자료는 매우 조밀하고 양이 방대하여 전자해도에 반영하기 위해서는 수심 정보를 발췌하여야 한다. 국립해양조사원에서는 측량원도의 정보를 발췌하기 위한 방안으로 수심편수규칙을 정하고 있으며, 편수 단계와 편수 후 검증 단계를 거쳐 전자해도의 수심 정보를 제작하고 있다. 그러나 편수와 편수 후 검증은 모두 수작업으로 진행하고 있어, 보다 효율적이고 정확한 방법으로 수심 편수 결과를 검증하기 위한 방안이 필요하다. 본 논문에서는 수심 편수 결과를 규칙에 맞도록 편수되었는지를 평가하는 방안을 연구하였다. 각 편수된 수심을 들로네 삼각분할 기법에 따라 영역을 삼각분할하고, 측량원도의 수심 정보와 삼각분할 된 삼각형과 비교 분석하여 수심이 수심편수규칙을 준수하는지를 비교분석하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.88-88
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• 2022

하천법 개정 및 수자원의 조사·계획 및 관리에 관한 법률 제정으로 하상변동조사를 정기적으로 실시하는 것이 의무화 되었고, 지자체가 계획적으로 수자원을 관리할 수 있도록 제도가 마련되고 있다. 하상의 지형측량은 직접 측량할 수 없기 때문에 수심 측량을 통해 간접적으로 이루어지고 있으며, 그 방법은 레벨측량이나 음향측심기를 활용한 접촉식으로 이루어지고 있다. 접촉식 수심측량법은 자료수집이 제한적이기 때문에 공간해상도가 낮고 연속적인 측량이 불가능하다는 한계가 있어 최근에는 LiDAR나 초분광영상을 이용한 원격탐사를 이용한 수심측정 기술이 개발되고있다. 개발된 초분광영상을 이용한 수심측정 기술은 접촉식 조사보다 넓은 지역을 조사할 수 있고, 잦은 빈도로 자료취득이 용이한 드론에 경량 초분광센서를 탑재하여 초분광영상을 취득하고, 최적 밴드비 탐색 알고리즘을 적용해 수심맵 산정이 가능하다. 기존의 초분광 원격탐사 기법은 드론의 경로비행으로 획득한 초분광영상을 면단위의 영상으로 정합한 후 특정 물리량에 대한 분석이 수행되었으며, 수심측정의 경우 모래하천을 대상으로 한 연구가 주를 이루었으며, 하상재료에 대한 평가는 이루어지지 않았었다. 본 연구에서는 기존의 초분광영상을 활용한 수심산정 기법을 식생이 있는 하천에 적용하고, 동일지역에서 식생을 제거한 후의 2가지 케이스에 대해서 시공간(Spatio-temporal)초분광영상과 단면초분광영상에 모두 적용해 보았다. 연구결과, 식생이 없는 경우의 수심산정이 더 높은 정확도를 보였으며, 식생이 있는 경우에는 식생의 높이를 바닥으로 인식한 수심이 산정되었다. 또한, 기존의 단면초분광영상을 이용한 수심산정뿐만 아니라 시공간 초분광영상에서도 수심산정의 높은 정확도를 보여 시공간 초분광영상을 활용한 하상변동(수심변동) 추적의 가능성을 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.40-41
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• 2011

동해를 전파하는 지진해일은 세계적으로 다른 지역에서 발생하는 지진해일과 비교하였을 때 상대적으로 파장이 짧고, 이에 비해 먼 거리를 전파한다. 그러므로 동해에서 발생한 지진해일의 전파에 대한 해석을 수행할 때 물리적인 분산효과가 매우 중요하다. 따라서 지배방정식으로 분산 효과가 충분히 고려된 선형 Boussinesq 방정식을 사용한다. 기존의 연구에서는 leap-frog 기법을 사용하여 선형 천수방정식을 차분할 때 발생하는 수치분산항에 분산 보정계수를 이용하여 선형 Boussinesq 방정식의 물리적 분산항과 같은 형태로 나타나도록 유도하여 수치모의를 수행하였다. 그러나 기존에 사용한 지배방정식은 수심이 일정하다는 가정을 통하여 유도된 것으로, 수심에 변화가 있는 실제 지형을 통과하는 지진해일에 대한 수치모의를 수행한 결과의 정확도에 문제가 생길 수 있다. 본 연구에서는 기존의 연구에서 발생할 수 있는 수심 변화에 따른 오류를 개선하기 위하여 바닥 지형이 1차원으로 변한다는 가정을 이용하여 지배방정식을 유도하였으며, 이로 인해 발생하는 수심 변화가 고려된 항을 기존의 분산보정기법에 추가하였다. 그리고 적용성을 높이기 위하여 수치모의 기법의 제한을 최소화하는 연구를 진행하였다. 본 연구에서 제안한 수정 기법이 수심이 변화하는 지형을 전파하는 지진해일 수치모의 과정에서 경사에 대한 분산효과가 충분히 고려되는지 확인하기 위하여 Gaussian hump를 이용한 가상 지진해일을 원형 천퇴 지형에 통과시켰다. 본 연구에서 사용한 지형을 통과하는 Gaussian hump에 대한 해석해를 구하는 방법이 존재하지 않으므로, Boussinesq 방정식을 직접 차분하여 푸는 FUNWAVE를 사용하여 동일한 조건 하에서 수치모의를 수행하였다. 비교 결과를 통하여 본 연구에서 제안한 기법의 정확도 향상을 확인하게 되면, 실제 지형을 통과하는 지진해일의 수치모의에 대한 활용성을 높일 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.1086-1091
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• 2004

일반적으로 하천유량은 하천단면에서 하폭, 수심, 유속 등에 대한 연속적인 측정으로 계산된다. 이론적인 적분법 대신 구간 유량의 합으로 유량을 산정하는 방법들은 한 측선에서 유속과 수심이 균일하다는 가정과 측선사이에서 유속 및 수심이 선형적인 관계를 지니고 있다는 가정을 포함한다. 따라서 너무 작은 측선수의 선택은 상당한 오차를 유발하게 된다. 유속-면적법에 의한 하천유량 측정에 있어 한정된 측선수를 선택하는데 따른 측정유량의 불확실도를 분석하였다. 측선수에 따른 불확실도를 분석하기 위해 국내의 중소하천 유량측정 지점을 중심으로 9개 하천에서 19개의 측정자료를 활용하였다. 유속 및 수심측정은 50개 이상의 측선에서 측정하였으며, 한 측점에서 유속측정은 수직축 컵형태의 유속계를 활용하여 120초 이상 측정하였다. 50개 이상의 측선으로 계산한 유량을 진유량으로 가정하고 각자 측선수에 따른 불확실도를 분석한 결과 작은 측선수를 선택할 경우 정확도가 심자하게 낮아짙 가능성이 있는 것으로 나타났다. 또한 20측선 이상에서 $5\%$이하로 수렴되어가는 경향을 나타냈다. 따라서 하천 유량측정 실무에서 20측선 이상의 측선을 선택하는 것이 비교적 정확하면서 경제적인 유량측정이 될 것으로 판단된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.162-168
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• 2017

드론을 이용하여 고도 100 m에서 촬영한 고해상도 카메라 이미지를 분석하여 천해 해저지형 측량을 시도하였다. 쇄파대 내의 수심측량은 해안침식의 원인분석 등 관련 연구를 위해 가장 중요한 입력자료 중의 하나이다. 특히 이동한계수심 이내의 천해 수심자료는 연안 침퇴적 수치모델링을 위한 가장 중요한 입력자료 임에도 불구하고 정확한 해저지형측량 자료를 얻을 수 없었다. 그 이유는 선박을 이용한 상세 수심측량이 흘수 등을 고려할 때 수심 2 m 이내에서는 거의 불가능하며, 또한 쇄파와 연안류로 인해 선박 또는 사람이 직접 충분한 해상도로 측량하기에 매우 어렵기 때문이다. 따라서 소형 드론과 고해상도 카메라 이미지를 이용한 광학원격탐사는 매우 효과적인 천해수심측량 수단이 될 수 있다. 본 연구에서는 경북 월포해수욕장에서 드론으로 촬영한 고해상도 카메라 이미지의 적색, 녹색, 청색 그리고 회색 밴드 이미지를 다변수 선형회귀분석법으로 분석하여 천해 수심을 추정하고 실측한 수심자료와 비교하여 천해수심측량의 가능성과 정확도를 검토하였다. 드론에서 촬영한 이미지를 해저 지질, 바닷물의 색상, 부유사의 농도 등의 영향을 고려하지 않고 수심추정 알고리즘을 이용하여 분석한 결과 수심 5 m 이내에서 상관계수 0.99 이상, 절대오차 0.2 m 이하로 수심을 정확하게 추정할 수 있음을 확인하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.146-157
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• 2019

최근 해양예보/재해 등의 주요 분야에서 해양수치모델의 수행 및 연구결과에 대한 활용도가 증가함에 따라 정확도 높은 수심자료의 중요성이 크게 부각되고 있다. 해양수치모델에 주로 활용되는 국내 수심자료는 Choi et al.(2002), Seo(2008)의 자료가 있지만, 제작년도가 오래되고 해도를 기반으로 작성했다는 제한사항이 있다. 해도는 항해를 목적으로 제작되어 수심 측량자료 중 최천소 자료를 사용하므로 실제 해저지형을 재현하는데 한계가 있다. 국립해양조사원은 매년 지속적인 수심측량을 통하여 해도를 생산하고 있지만, 수치모델을 목적으로 한 수심자료는 생산하지 않았다. 본 연구에서는 원시 수심측량자료를 이용하여 수치모델을 위한 해양수치모델 전용 수심 데이터셋(BADA Ver.1)을 구축하고, 공개된 해양 수심자료와 비교하였다.