• 제목/요약/키워드: 해양환경관측

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이내비게이션을 활용한 해양환경관측 및 빅데이터 분석방안 (Methodology on e-Navigation-Assisted Ocean Monitoring and Big Data Analysis)

  • 이관홍;박재훈;하호경;김도완;이우주;김홍태;신현정
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제23권4호
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    • pp.204-217
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    • 2018
  • 본 연구에서는 이내비게이션 시스템이 장착된 연안 및 국제여객선을 활용하여 효율적으로 해양환경관측을 실시하고 관측된 해양 환경 빅데이터를 분석할 수 있는 방안을 제시하였다. 먼저, 이내비게이션 시스템과 운영 개념을 소개하고, 우리나라 연안의 해양환경모니터링 현황을 개괄한 후, 기존 관측망의 단점을 보완하고 장점을 강화할 수 있도록 이내비게이션을 활용한 해양환경모니터링 관측방법과 관측요소(기상, 물성, 유속 및 수심)를 제안하였다. 또한, 이내비게이션 시스템이 장착된 여객선에서 관측한 자료를 실시간으로 분석하는 시공간 혼합효과모형, 앙상블기법 및 무요소기법과 같은 해양빅데이터 분석 기법을 제안하였다. 본 연구는 연안 선박과 소형어선에 중점을 둔 한국형 이내비게이션 추진에 도움이 될 것으로 기대한다.

해양환경관측을 위한 원격탐사의 활용과 그 전망 (Perspectives on the Applicatio of Remote Sensing for Observation of Ocean Environments)

  • 유신재;정종철
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.277-288
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    • 1999
  • 본 소고의 목적은 광범위한 시.공간적인 규모에서 일어나는 해양환경의 변화를 관측하기 위한 원격탐사기술의 활용을 전망하는 것이다. 현재 적용되고 있는 해양원격탐사의 기술과 발전 방향을 고찰하여 바람직한 해양원격탐사의 활용방안을 제시하였다. 해양원격탐사의 효율적인 활용을 위해서는 현안문제 해결과 수요자 위주의 관점에서 종합적 계획을 세워 추진하는 것이 바람직하다. 해양환경변화는 그 변화과정이 가지는 시간적 또는 공간적 규모에 맞추어 관측이 되어야 한다. 해양과 연안해역의 다양한 환경변화를 적절히 관측하고, 모니터링 하기 위해서는 이용 가능한 센서의 활용을 확대하여야 한다. 또한, 조사목적에 적합한 관측주기와 관측범위를 다양화하기 위하여 탑재대 (platform)의 종류도 다양화되어야 할 것이다. 현장관측치에 의한 보정과 검증과정은 해양원격탐사 자료의 바른 해석을 위해 반드시 요구되는 단계로 부이 시스템이나 기회성 선박을 적극 활용하는 종합관측망의 일부로 개발되어야 한다.

세계 해양관측 시스템 구축 계획과 국지 연안 모니터링 시스템

  • 이동영
    • 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해안해양공학회 1993년도 정기학술강연회 발표논문 초록집
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    • pp.186-188
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    • 1993
  • 90년대에 와서 지구규모의 환경변동을 과학적으로 규명하고 예측하기 위한 해양의 계속적인 관측과 연구에 국제적인 관심을 보이고 있다 지구 환경 변화 연구와 관련하여 1992년 여름 세계해양 관측시스템(GOOS) 계획이 제안되어 이를 여러 전문가의 검토를 거처 보완하여 1993년 봄 UNESCO의 정부간 해양 위원회(IOC) 총회에서 채택 되었고 작년에 환경과 개발에 관한 국제 회의(UNCED)에서도 “21세기를 향한 행동 계획”으로 채택되었다. (중략)

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여수권역 해양교통시설을 이용한 해양기상정보 서비스 시스템 구축 (Oceanographic and Meterological Information Service System Construction using Yeosu Area Aid to Navigation)

  • 박인환;국승기
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2012년도 추계학술대회
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    • pp.393-395
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    • 2012
  • 여수권역 해양교통시설에 해양기상 수집 시스템을 구축하여, AtoN AIS를 이용하여 주변을 항해중인 선박에 해양기상 정보를 직접 제공하고, AIS 기지국을 통해 해양기상 정보를 수집 처리하여 연안여객터미널, 해경 파출장소, 유관기관을 해양기상 정보를 제공함으로서 도서민이나 해양에 종사하는 사람, 레져 인구에게 제공하는 서비스로서 해양교통시설을 활용하여 좀 더 안전한 해양 업무를 수행하고 사고로 인한 인명 및 물적, 환경적인 피해를 줄일 수 있도록 한다. 여수권역 해양교통시설에 6개 국소와 별도의 기상관측 부이를 설치하여 대기기상(풍향/풍속, 기온/습도, 기압, 시정) 과 해양기상(유향/유속, 파향/파고, 수온)을 관측 할 수 있도록 구축하였으며, 기상관측 표준화법에 맞게 센서를 검정하고, 설치하여 관측 자료의 신뢰성을 확보하였다.

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MODIS 자료에 의한 K490 공간 특성 (The Spatial Issue of K490 using MODIS Data)

  • 정종철
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.151-154
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    • 2009
  • MODIS Aqua에 의한 한반도 주변 해역의 관측은 엽록소의 변동을 관측하여 해양환경변화를 관측하는데 주로 연구되었다. 그러나 황해는 Case II 해역으로 해양의 엽록소 관측에 오차가 크기 때문에 동해와 남해, 동중국해역을 관측한 연구가 발표되어 왔다. 특히 적조와 같은 이상변동을 관측하는데 해색자료의 활용은 매우 활발한 연구가 이루어졌다. 하지만 K490(Diffuse attenuation coefficient for downwelling irradiance at 490nm)은 OCTS, SeaWiFS, MODIS, MERIS 등의 해색자료에 의해 많은 자료가 생산되고 있으나 이를 이용한 한반도 주변 해역의 해양환경변동에 관한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 2008년 한반도 주변해역에서 관측된 MODIS 자료를 처리하여 K490에 의한 시-공간적 변화를 분석하였다. 특히 K490에 의한 월 변화(monthly)와 통계처리 결과를 분석하여 기후변화의 주요 분석인자인 해양의 일차생산력을 판단하는데 중요한 영향을 미치는 K490의 공간 특성을 제시하였다. 한반도 주변 해역의 K490에 의한 시-공간적 특성은 육상의 주요 하천에서 기인하는 부유사와 서남해역의 재부유 물질에 의한 영향이 시-공간적으로 뚜렷하게 나타나는 것을 파악할 수 있었다.

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자율운항선박 지원을 위한 실시간 관측 기반의 해양환경 인공지능 예측기술 검증

  • 엄대용;박보슬;이방희
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.172-173
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    • 2022
  • 자율운항선박 등 스마트선박에서 항로상의 해양환경 상태를 관측·예측하는 과정은 필수요소이며 선박 통신을 고려했을 때 선박자체에서 취득할 수 있는 정보만을 이용하여 의사결정이 가능하도록 해양환경 정보를 생산하는 기술이 필요하다. 이에 본 연구는 짧은 시간 내에 해상 변화를 예측할 수 있는 인공지능(딥러닝)기반의 예측기법을 개발하였다.

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위성사진을 이용한 해양환경분석 (The Analysis of water quality using Satellite Remotely Sensed Imagery)

  • 신범식;김규한;편종근
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1940-1944
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    • 2006
  • 현지관측을 통한 지속적이고 광범위한 지역에 대해 정확하고 정밀하게 조사하여 종합적인 분석과 예측, 결정과정에 있어서, 복잡한 해양의 특성, 여러가지 조사 작업상의 난점, 경제적, 시간적으로 많은 어려움이 따르게 된다. 하지만, 위성원격탐사와 GIS를 이용한 해양환경파악기법은 현지관측에서 얻을 수 있는 제한적인 자료이외의 다량의 자료를 정성 및 정량적으로 데이터베이스화하여 분석함과 동시에 가시화함으로써 해양개발로 인해 불가피하게 초래될 수밖에 없는 환경을 보다 정확하게, 객관적으로 분석하여 장기적으로 예측할 수 있는 고도화된 환경조사 및 평가 기술이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 고해상도 위성자료인 Landsat TM 영상과 NOAA AVHRR 자료를 이용하여 수온 및 클로로필을 추출하였으며, GIS를 이용하여 현지관측자료 및 수치해도를 기초로 공간분포도를 작성함으로서 그 외의 수질환경요소를 산출하였다. 위성영상분석은 현장조사와 같은 시점의 Landsat TM 위성영상을 획득하여, 위성 영상은 지구의 곡률과 자전, 위성체의 자세와 고도 및 속도, 그리고 센서의 기하 특성으로 인하여 실제의 지형에 대하여 기하학적 왜곡을 가지고 있으므로 지형도에서 지상기준점(Ground Control Point, GCP)를 추출하여 ERDAS Imagine으로 UTM좌표체계에 따른 기하보정(Geometric Correction)을 실시하였으며, 동일한 시기의 NOAA AVHRR영상을 데이터로 처리하여 수온자료를 추출하였다. 표층수온과 현장관측에 의한 클로로필을 수치 지도화하기 위하여 열적외선영역인 TM band 6의 분광특성값(Digital Number)과 동일한 위치의 수온자료를 기초로 회귀분석을 실시함으로써 수온추출 알고리즘을 도출하여, 분석데이터의 신뢰도를 검증하였으며, 수온, 클로로필, 투명도 등을 위성원격탐사 자료와 GIS를 이용하여 공간분석을 실시하고, 공간분포도를 작성함으로써 대상해역의 해양환경을 파악하였다. 본 연구결과, 분석된 위성자료가 현장조사에 의한 검증이 이루어지지 않을 경우, 영상자료분석을 통한 표층수온 추출은 대기 중의 수증기와 에어로졸에 의한 계산치의 오차가 반영되기 때문에 실측치 보다 낮게 평가 될 수 있으므로, 반드시 이에 대한 검증이 필요함을 알 수 있었다. 현지관측에 비해 막대한 비용과 시간을 절약할 수 있는 위성영상해석방법을 이용한 방법은 해양수질파악이 가능할 것으로 판단되며, GIS를 이용하여 다양하고 복잡한 자료를 데이터베이스화함으로써 가시화하고, 이를 기초로 공간분석을 실시함으로써 환경요소별 공간분포에 대한 파악을 통해 수치모형실험을 이용한 각종 환경영향의 평가 및 예측을 위한 기초자료로 이용이 가능할 것으로 사료된다.

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AtoN AIS를 활용한 해양기상신호표지시스템 구축 (Oceanographic and Meterological Monitoring System with Aids to Navigation AIS)

  • 권혁동;이병곤;김영진
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.555-556
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    • 2010
  • 연안 수역에서의 해상교통 환경변화에 부응하고 나아가 대형 해양사고 방지와 인명사고 예방을 위해 필요한 해양기상신호표지 시스템 구축을 위하여 해양기상 관측 및 항로표지 정보제공 시스템을 도입, 통항선박에게 안전항해에 필요한 정보를 제공함으로서 해양교통 안전을 확보하고자 한다. 인천 연안의 팔미도를 포함한 15개 항로표지시설에 기상(온습도, 풍향/풍속, 기압) 및 해양(유향/유속, 수온, 파고/파향) 관측시스템을 설치하고 항로표지용 AIS (AtoN AIS) 통신시스템을 이용하여 육상 정보수집 처리서버 및 항행 선박에게 해양기상관측자료를 실시간 전송하는 시스템을 구축하였다.

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GPS 자료 품질평가를 이용한 기준국 신호환경분석 (Analysis of GPS signal environment at DGNSS stations using TEQC)

  • 손동효;박관동;김두식
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2011년도 춘계학술대회
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    • pp.319-320
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    • 2011
  • 이 연구에서는 국토해양부 해양교통시설과 위성항법중앙사무소가 운영하고 있는 DGNSS 기준국의 신호수신환경을 파악하기 위해 관측자료의 TEQC 품질평가와 현장조사를 병행하였다. TEQC는 GPS 수신기로 관측한 원시자료를 RINEX형식으로 변환 편집하고, 관측자료의 품질을 점검하는데 이용하는 GPS 전처리 소프트웨어이다. TEQC 품질점검 기능을 통해 GPS 관측자료의 데이터수신율, L1과 L2 신호의 의사거리 다중경로오차, 사이클슬립에 관한 지수를 산출하였고, 이를 현장조사결과와 상호 비교하였다. 장기 관측 자료의 TEQC 품질지수 결과를 통하여 시간변화에 따른 관측소의 주변환경 및 장비변화 시점을 간접적으로 확인하였다.

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