• Spatial Information Research
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• 제17권3호
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• pp.351-359
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• 2009

최근 수심측량 기술은 단일빔음향측심기에서 발달된 다중빔음향측심기가 일반화되면서 우리나라에 인접한 바다와 내륙에 형성된 하천 지역에 대한 정확한 수심측량 및 지형조사에 다중빔음향측심기가 사용되고 있다. 본 연구에서는 현재 널리 사용되고 있는 다중빔음향측심기의 정확도를 검증하고 정확도를 향상시킬 수 있는 검증방법을 수립하기 위해, 외력(파도, 조류 조석)에 의한 영향이 상대적으로 작은 하천지역에서 취득된 데이터의 정확도 분석을 실시하였다. 동일한 위치에서 토탈스테이션과 수위계를 이용하여 취득된 자료를 통해 정확도를 검증한 후 IHO의 허용오차 기준에 부합되는 지 여부를 판단하였다. 분석결과, 수심이 깊을수록 다중빔음향측심기의 측심 오차가 미세하게 증대되는 것으로 나타났으나, IHO 허용오차를 기준으로 특급 성과의 획득은 가능한 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.496-499
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• 2004

컴퓨터와 다양한 software의 보급과 함께 흐름의 수치해석 분야는 급속한 발전을 보게 되었고 고도의 수치해법이나 복잡한 경계 처리 등을 통해 실제현상과 같은 흐름해석을 가능케 하고 있으며, 이러한 수치해석을 위해 정확한 Bathymetry는 필수적이다. 본 연구에서는 등 격자간격의 수심도 생성을 위하여 전자해도를 작업에 적합하게 수정하고 부족한 조간대의 수심자료는 보완하고, 파일형식에 따른 적절한 프로그램밍 언어를 통하여 해도상 지점들의 수심자료를 획득하고 내삽하여 기존에 사용되는 방법에 비하여 비교적 간단하고 해도의 정보를 정확하게 반영하는 Bathymetry를 생성하는 기법을 제안하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권12호
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• pp.1059-1070
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• 2020

하천단면 계측자료는 하천관리를 위한 유량산정 및 홍수 예·경보 방안 등 수리·수문 모델링 관련 연구에서 가장 중요한 입력자료 중 하나이다. 그러나 불규칙한 기하학적 구조로 이어지는 하천의 정확하고 연속적인 단면자료의 취득은 시간과 비용적 측면에서 큰 제약이 따른다. 이러한 관점에서 본 연구의 목적은 연속적인 하천특성의 공간분포를 시간과 비용, 인력의 투입을 최소화하여 계측할 수 있는 방법론을 개발하는 것이다. 따라서 RGB기반 항공 이미지와 실측 자료를 이용한 다중 선형 회귀 분석을 통해 각 단면별로 수심을 추정하고 연속적인 단면 추정 가능성과 정확도를 검토하고자 하였다. 실측 자료와 비교검증을 통해 공간적으로 이질적인 관계를 포착할 수 있는 수심 약 2 m 내외에서 수심을 정확하게 추정할 수 있음을 확인하였으며 이를 통해 정확하고 연속적인 하천 단면 취득에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제19권5호
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• pp.457-466
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• 2007

북서태평양의 $115{\sim}150^{\circ}E,\;20{\sim}52^{\circ}N$ 사이의 해역을 $1/12^{\circ}$ 격자망으로 구성한 광역 조석 모델을 수립, 연안역 수심 조정이 전체 조석 모델 결과에 미치는 영향을 검토하였다. 최소 수심을 10 m에서 35 m까지 5 m 간격으로 증가시키며 계산된 모델의 정확도를 비교한 결과, $M_2,\;S_2,\;K_1$ 진폭의 정확도가 최소 수심이 25m일 경우최소 수심 10 m인 경우와 비교하여 각각 약 42%, 32%, 26% 정도 개선되는 것으로 나타났다. 제주도 주변 해역의 $M_2$ 조석 진폭은 연안역 수심 조정에 따라 약 20cm이상 차이를 나타냈으며 발해만 내에 존재하는 무조점의 위치도 크게 변화하였다. 해저마찰계수 및 최소수심에 따른 평균상대오차(ARE)를 계산해 본 결과 해저마찰계수 0.0015와 최소수심 25 m의 조합이 오차를 최소화 할 수 있는 최적 값으로 확인되었다.

• 한국측량학회지
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• 제20권4호
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• pp.375-381
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• 2002

하천이나 해양의 수심에 관한 정보는 주로 수면에서 해저까지의 음파신호의 왕복시간을 관측하는 음향측심에 의해 취득되며 이외에도 사진측량, 수중측량, 레이저 측량 등이 있다. 이 방법은 주로 수심이 얕은 해안이나 하천 등의 항로도 작성에 이용된다. 한편 부유물질의 영향이 적고, 수질이 양호한 해역에서는 항공사진 또는 인공위성 영상을 활용할 수도 있다. 현재 우리 나라의 경우 전반적인 수심측량이 완료되었으나, 측량된 수심의 점밀도가 비교적 낮은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 현재 가장 많이 이용되고 있는 음향측심기를 이용해 하천의 수심을 측정하고, GPS-RTK기법으로 평면위치를 측량하여 격자 수심도를 작성하여 그 정확도를 비교 분석하였으며, 그 결과 음향측심기에 의한 수심측량이 기존의 방법에 비해 상대적으로 정확하고 경제적인 수심측량이 가능하다고 판단되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.1434-1438
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• 2004

저수지 수질모형의 기초자료로서의 수체의 수리학적 인자는 물리적인 자료이므로 많은 실측 자료를 필요로 한다. 이러한 자료의 취득을 위하여 수체의 수심을 측정하고, 대상구역의 수계특성을 잘 반영할 수 있도록 수체를 분할하여 각 구간별 수체 중심, 특성길이, 연직 및 수평 단면적, 수표면적, 수체적, 수로경사 등을 구하여 사용한다. 이러한 자료의 취득은 여러 가지 어려움으로 인하여 조사지점이 조밀하지 못하거나 계간방법이 개발되지 못하는 등의 이유로 인하여 실제값과 상당한 차이를 나타내기도 하므로 이를 개선할 수 있는 방법을 제시하고자 한다. 최근에 개발된 다중 음향탐사기 (MBES)는 초음파를 발사하여 하상에서 반사한 파의 시간을 측정하고 거리로 환산하여 수심을 측정하는 것으로 여러 지점의 수심을 동시에 스캔할 수 있다는 장점이 있다. 또한 MBES는 수신기의 지향각이 존재하므로 파의 반사지점을 정확하게 파악할 수 있다. 단일 음향측심기는 측선을 따라 수심을 측정하므로 조사간격이 넓어 정확한 수로정보를 얻기에는 미흡한 점이 있으나 MBES는 수체 전체를 $1\times1m$ 당 $4\~5$ 번의 측정하고, 변화가 심한 호저면에서도 수심오차 $5\~8 cm$의 고분해능을 갖는다. 이를 이용하면 하상의 수심에 내한 3차원의 연속분포를 생성하고, 하상의 지형적인 특징을 조사${\cdot}$ 분석할 수 있으며 하상의 성상과정에 관한 기초자료로도 활용한 수 있다. 수체정보를 산정할 때 단일 음향측심법은 간접적으로 자료를 취득하므로 주관적인 견해 및 큰 오차를 내포하고 있으나, MBES는 Hypack Max를 이용하여 구획한 구간에 따른 수표면적과 연직단면적 및 수체적을 자동으로 계산한다. 그리고 측정한 자료의 raw data를 이용하면 각 구간에 대한 무게중심을 구하여 중점으로 사용 가능하고, 종방향의 구축을 산정하여 수로의 깊이 및 중심간 길이를 정확하게 계산할 수 있다.

• 한국측량학회지
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• 제29권3호
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• pp.275-281
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• 2011

해양이나 내수면 등 수상에서의 공사를 위해서는 수중 지형정보의 확보가 필수적이다. 수중 지형정보는 수심과 바닥면에 대한 지형정보로 구성할 수 있으며, 수심 측량과 바닥면에 대한 음향영상탐사 등을 별도의 탐사 방법으로 실시하여 정보를 취득하고 있다. 공학적 목적으로 양질의 정보를 제공하기 위해서는 두 정보에 대한 동시 획득과 통합적인 해석이 필요하다. 본 연구에서는 간섭계 방식을 이용한 음향영상탐사를 실시하여 수심과 수중 바닥 지형정보를 동시에 획득하였으며, 취득한 수심 정보에 대한 정확도 평가를 통해 간섭계방식의 수중 지형 탐사 방법에 대한 가능성을 검토하였다.

• Spatial Information Research
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• 제17권1호
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• pp.103-115
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• 2009

최근 경제발전과 아울러 점차 확충되어가는 우리나라의 주요항만과 연안해역의 개발로 해저시설물이 점차 증가 되어가고 있다. 그러나 현재까지 실시한 측량자료와 해도를 비교 검토해보면, 상당한 차이가 발생하고 있으며, 이는 해난사고의 주요한 원인이 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 5개 지역에 대하여 최신의 조사장비(MBES, SSS, SBP)를 이용한 해저시설물 조사수행 및 정확도 분석을 수행하였으며, 이를 바탕으로 해저시설물의 조사방법 및 정확도의 개선방안과 해양조사를 위한 정책적 고려사항을 분석하였다. 연구를 수행한 결과 인천항 작도부근에서 해저배관의 형태 및 천소수심, 목포항부근에서 침선, 평택항 부근에서 해저배관 및 천소수심, 장직로 부근에서 인공어초 및 천소수심, 제주 남부해역에서 해저분화구에 대한 보다 정확한 측량 값을 얻을 수 있었으며, 각종 해저시설물 및 장애물들을 기존 측량성과 보다 더욱더 정확하게 파악할 수 있었다. 또한 해저시설물에 대한 정보인프라 구축 방안 및 연계를 위한 방법론을 제시할 수 있었으며, 국내 사용가능 장비의 규격과 조사방법 및 절차에 대한 실험적 기준을 정립하고, 해저시설물 측량과 조사를 위한 정확도 판단 기준을 제시할 수 있었다.

• 한국GIS학회:학술대회논문집
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• 한국GIS학회 2008년도 공동추계학술대회
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• pp.331-332
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• 2008

단빔, 멀티빔, 사이드스캔소나 등을 이용하여 해저면의 위치나 형상파악을 하는 방법은 측량시간과 비용이 막대하게 소요되고 해안절벽과 도서지역은 접근이 용이하지 않은 관계로 이러한 측량환경의 단점을 보완하기 위하여 항공기에 레이저 측량장비를 탑재하여 해저면의 수심을 측량할 수 있는 기술이 확산되고 있다. 본 연구에서는 실험지역에 대하여 항공레이저 수심측량을 실시하고 취득된 데이터를 이용하여 해안선을 추출하였다. 해저면 지역에 대하여 단빔 수심측량 데이터와 비교한 결과, 실험지역 A에서는 표준편차가 ${\pm}1.795m$, 실험지역 B에서는 표준편차가 ${\pm}2.251m$로 제시되었다. 또한 SHOALS 데이터와 7개의 암초에 대하여 9개 지점의 암초 수심측량 값과 비교하였으며, 암초 수심측량 값의 측량밀도가 적어 암초의 형상을 3차원으로 재현함에 있어서 한계가 존재하지만 SHOALS 데이터를 이용하여 암초에 대한 형상을 정확하게 3차원으로 표현할 수 있었다. 육지지역에 대한 SHOALS 데이터 검증을 위하여 라이다 데이터와 비교 한 결과, $0.16m{\pm}0.16m$로 나타났으며, 1/1,000 수치지형도와 비교한 결과, $0.51m{\pm}0.26m$로 SHOALS 데이터의 정확성과 신뢰성을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 국내에서도 SHOALS 데이터를 이용하여 해안선측량 및 수심측량에 적용할 수 있는 근거를 제시하였으며, 현행 수심측량으로 어려움이 많은 수심이 낮은 천소지역과 접근이 어려운 절벽지역에 효과적으로 적용할 수 있는 기반을 제시하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.58-58
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• 2011

동해를 전파하는 지진해일은 다른 지역에서 발생하는 지진해일과 비교하였을 때 상대적으로 파장이 짧고, 파장에 비해 먼거리를 전파한다. 따라서 지진해일이 전파할 시 물리적인 분산효과가 매우 중요하다. 그러므로 동해에서 발생하는 지진해일을 수치모의 할 때는 분산효과가 충분히 고려될 수 있는 선형 Boussinesq 방정식을 사용한다. 그러나 이를 직접 풀 경우에는 상당히 많은 시간이 소비되며 효율적이지 못하다. 이와 같은 단점을 극복하기 위해 기존의 연구에서는 leap-frog 기법을 사용하여 선형 천수방정식을 차분할 때 발생하는 수치분산항을 선형 Boussinesq 방정식의 분산항과 같은 형태를 가질 수 있도록 분산보정계수를 사용하여 수치모의를 수행하였다. 하지만 이때 사용된 지배방정식은 수심이 일정하다는 가정을 이용하여 유도된 것이므로, 실제 경사가 있는 지형을 통과할 때의 수치모의 결과는 정확하다고 할 수 없다. 본 연구에서는 이를 극복하기 위하여 바닥 지형이 1차원으로 변한다는 가정으로 새로운 지배방정식을 유도하였으며, 수심변화로 인해 새로 발생하는 항을 기존의 분산보정기법에 추가하였다. 또한 수심이 변화는 지형을 통과하는 지진해일의 분산효과가 충분히 고려되는지 확인하기 위하여 Gaussian hump를 이용하여 가상 지진해일을 원형 천퇴지형에 통과시키는 수치모의를 수행하였다. 결과의 비교를 위한 정확해가 없으므로, 비선형 Boussinesq 방정식을 직접 차분하여 푸는 FUNWAVE를 이용하여 동일한 조건으로 수치모의를 수행하였다. 수치모의 시 중심선에 4개의 가상 gage를 설치하였으며, 이를 통해 각각의 수치모의 실험에 대한 자유수면 변위를 관찰하여 비교하였다. 수치모의 결과에 대한 비교를 통하여 기존의 분산보정기법에 비해 본 연구에서 제안한 새로운 수치기법이 분산효과를 비교적 잘 반영하는 것으로 나타났으며, 비교적으로 실제 지형에 적용하였을 때 정확도 향상의 가능성이 높다고 판단하였다.