• 지구물리와물리탐사
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• 제11권1호
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• pp.15-25
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• 2008

지각구조 연구에서 해저면 지진계(OBS)의 위치정보는 OBS-에어건 탄성파 탐사에 있어서 매우 중요한 변수들중의 하나이다. 이 변수의 정확도을 향상시키기 위해 우리는 이용 가능한 음향 트랜스폰더에 의한 거리 정보와 함께 에어건 발파 자료와 수심 자료를 이용하여 OBS 위치를 결정하는 새로운 방법을 개발하였다. 음향 트랜스폰더로 얻은 거리 자료가 3 지점 미만의 것일 때에는 에어건 발파에 의해 발생하여 OBS에 기록된 수중 직접파의 주시가 OBS 위치 결정에 매우 중요한 정보로 활용된다. 그 새로운 방법은 두 단계로 이루어져 있다. 첫 번째 단계에서는 광역 검색이 이루어지는데 이는 수심 격자상에서 에어건 발파로부터 나온 수중 직접파의 관측 주시와 트랜스폰더 시스템을 사용하여 얻은 음향 거리로 설명할 수 있는 가장 가까운 노드를 찾는 것이다. 만약 OBS가 위치한 해저면 지형이 매우 험하다면 정밀한 2D 수심 데이터의 사용이 가장 중요하다. 국부적으로 수렴하는 최소값에 빠지지 않기 위해 첫 번째 단계에서 얻은 노드의 위치는 두 번째 단계의 초기값으로 사용된다. 두 번째 단계에서는 비선형 역산법이 수행된다. 만일 OBS의 내부 시계가 큰 편차를 보인다면 이 방법을 사용한 최종 OBS 위치와 함께 내부 시계에 대한 보정 또한 이루어져야 한다. 우리는 여기에서 OBS 위치 결정에 사용한 각 측정값의 영향과 오차에 대해서도 토론하고자 한다.

• 한국환경과학회지
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• 제22권5호
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• pp.543-554
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• 2013

Acoustic Doppler Current Profilers (ADCPs) are increasingly popular in the river research and management communities being primarily used for estimation of stream flows. ADCPs capabilities, however, entail additional features that are not fully explored, such as morphological representation of river or reservoir bed based upon multi-beam depth measurements. In addition to flow velocity, ADCP measurements include river bathymetry information through the depth measurements acquired in individual 4 or 5 beams with a given oblique angle. Such sounding capability indicates that multi-beam ADCPs can be utilized as an efficient depth-sounder to be more capable than the conventional single-beam eco-sounders. The paper introduces the post-processing algorithms required to deal with raw ADCP bathymetry measurements including the following aspects: a) correcting the individual beam depths for tilt (pitch and roll); b) filtering outliers using SMART filters; d) transforming the corrected depths into geographical coordinates by UTM conversion; and, e) tag the beam detecting locations with the concurrent GPS information; f) spatial representation in a GIS package. The developed algorithms are applied for the ADCP bathymetric dataset acquired from Han-Cheon in Jeju Island to validate themselves applicability.

• 자원환경지질
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• 제35권3호
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• pp.273-284
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• 2002

인공위성 레이더고도 측정값으로부터 유도된 중력이상으로턱터 남극 드레이크해협의 해저지형을 계산하기 위해 Gravity-Geologic Method(GGM)를 적용하였다. 총 6548개의 음항측심자료 중 2/3는 control depth로, 나머지는 결과 검증을 위한 check point 자료로 이용하였다. 효과적인 계산을 위해 해수와 해저지형의 밀도차이는 check point를 이용, 9.0 gm/㎤로 가정하였다. Control depth로부터 광역중력이상을 계산하였고, 이를 Sandwell & Smith(1997)의 중력이상으로부터 제거하여 해저지형의 기복에 의한 중력 효과를 계산하였으며, 이로부터 해저지형을 복원하였다. Selective Merging 기법을 개발하여 복원된 해저지형과 고주파 측심자료를 효과적으로 합성하였다. 복원된 해저지형은 한국해양연구원의 측심자료, GEODAS 및 전지구 모델 ETOPO5 결과와 각각 0.91, 0.92, 0.85의 상관계수를 갖으며, Selective Merging을 이용한 최종 결과는 GEODAS 및 Smith Sandwell(1997)의 결과와 각각 0.948 및 0.954의 상관관계 및 449.8, 441.3 m의 RMS 오차를 갖는다. GGM을 이용하여 계산된 해저지형은 측심이 충분히 이루어지지 않은 지역의 경우 전지구모델(ETOPO5)이나 자료의 양이 불충분한 음항측심에 의한 결과보다 우수한 것으로 나타났다.

• 수산해양기술연구
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• 제51권3호
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• pp.461-473
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• 2015

Jinhae Bay located in the southern of Korean Peninsular is an important spawning area in Korea. By some preliminary studies it was measured several times that adult Pacific codes (Gadus microcephalus) were passed (swimming layer: 15 to 18 m) over a submerged sea tunnel (sea bottom: about 30 m) rather than another immigration route when the Pacific codes were tagged surgically with an acoustic transmitters and released inside of the Bay. There is a possibility that the Pacific codes and the other fishes use the route on the sea tunnel as an immigration route are affected by a human-generated underwater noise around the sea tunnel due to the sea tunnel traffic. On this study the 25-hour measurements of the underwater noise level by water layer were conducted with a hydrophone attached on a portable CTD and an underwater noise level meter during four seasons, and the acoustical characteristics of the underwater noise was analyzed. The mean traffic volume for one hour at the sea tunnel on the spring was shown the largest value of 1,408 [standard deviation (SD): 855] vehicles among four seasons measurement. The next one was ordered on the autumn [1,145 (SD: 764)], winter [947 (SD: 598)] and summer [931 (SD: 558)] vehicles. Small size vehicle was formed 84.3% of the traffic volume, and ultra-small size, medium size, large size and extra-large size of the vehicle were taken possession of 8.7%, 3.2%, 2.0% and 1.8%, respectively. On the daily change of the noise level in vertical during four seasons the noise level of 5 m-layer was shown the highest value of 121.2 (SD: 3.6) dB (re $1{\mu}Pa$), the next one was 10 m-layer [120.7 (SD: 3.5)], 2 m- and 15 m-layer [120.3 (SD: 3.5 to 3.7)] and 1 m-layer [119.2 (SD: 3.6)] dB (re $1{\mu}Pa$). In relation with the seasonal change of the noise level the average noise level measured during autumn was shown the highest value of 123.9 (SD: 2.6) dB (re $1{\mu}Pa$), the next was during summer [121.4 (SD: 3.2)], spring [118.0 (SD: 3.4)] and winter [116.5 (SD: 5.1)] dB (re $1{\mu}Pa$). In results of eigenray computation when the real bathymetry data (complicate shape of sea bed) was applied the average number of eigenray was 2.68 times (eigenrays: 11.03 rays) higher than those of model bathymetry (flat and slightly sloped sea bottom). When the real bathymetric data toward inside (water depth becomes shallow according to a distance between the source of noise and hydrophone) of the Bay was applied on the eigenrays calculation the number of the eigenray was 1.31 times (eigenrays: 12.49 rays) larger than the real bathymetric data toward outside (water depth becomes deep with respect to the distance). But when the model bathymetric data toward inside of the Bay was applied the number of the eigenray was 1.05 times (eigenrays: 4.21 rays) larger than the model bathymetric data toward outside.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_4호
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• pp.1135-1144
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• 2023

국내 농업용 저수지는 1970년 이전에 축조되어 준공 년도가 50년 이상 된 노후화된 시설이 대다수이며, 소규모 저수지는 기본 제원 및 수위 등을 파악할 수 있는 계측시스템이 없는 미계측 저수지이다. 준공 이후 호우발생 시 퇴적된 토사 유입, 퇴사량 증가에 따른 저수지 용량 감소 및 산업 고도화에 따른 수질악화 등은 저수지의 용수공급능력을 저하시키고 형상 변화를 야기한다. 따라서, 디지털 정보 및 원격탐사 정보를 결합한 계측 기술을 활용하여 미계측 저수지 수체 모니터링을 위한 공간정보 구축 방안이 필요하다. 본 연구에서는 지표면의 고도정보와 형태를 파악할 수 있는 Light Detection And Ranging (LiDAR) 센서를 활용하여 저수지 시설물의 고해상도 Digital Surface Model (DSM), Digital Elevation Model (DEM) 자료를 구축하고, 멀티빔(MultiBeam) 음향 측심기 기반 수심측량 정보의 융합을 통해 디지털 공간정보 융합 방안을 제시하고자 한다. 드론용 LiDAR를 활용하여 공간해상도 50 cm의 DSM 및 DEM 자료를 구축하여, 저수지 제방, 여수로, 용수로 등의 수리시설물의 디지털 공간정보를 구축하였다. 다분광 영상을 활용하여 수체를 탐지하기 위해 정규식생지수(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI), 정규수분지수(Normalized Difference Water Index, NDWI)를 산정하여, 저수지의 수표면을 산정하였다. 또한, 고해상도 DEM 자료는 수심측량 자료와 융합하여 수심도를 작성하였으며, Triangulated Irregular Network (TIN)로부터 저수지 만수면적 및 체적을 산정하였다. LiDAR 센서 및 멀티빔 기반의 수심측량, 광학위성자료 영상 및 다중분광 드론영상을 활용한 수체 탐지 기술 등의 공간정보 융합은 미계측 저수지의 디지털 인프라를 구축하여 저수지의 가용용수공급능력을 모니터링 하기 위한 기초자료로서 활용성이 높을 것으로 사료된다.

• 한국측량학회지
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• 제33권6호
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• pp.497-506
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• 2015

Gravity variations due to the 2011 Tohoku (M9.0) earthquake, which occurred at the plate boundaries near the northeastern coast of Japan, were estimated through the GRACE spherical harmonic (Stokes) coefficients derived from the CSR. About -5 μGal gravity variation by the GRACE data was found in the back-arc basin area with respect to a reference gravity model. The mean gravity variations in the back-arc basin area and the Japan Trench area were -4.4 and -3.2 μGal in order. The small negative gravity variations around the Japan Trench area can be interpreted by both crustal dilatation and the seafloor topography change in comparison with the large negative gravity variations in the back-arc basin area by co-seismic crustal dilatation of the landward plate. From the results of the gravity variations, vertical displacements generated from relatively short wavelength caused by the earthquake were estimated by use of multi-beam bathymetric measurements obtained from JAMSTEC. The maximum seafloor topography changes of about ±50 m were found at west side of the Japan Trench axis by the earthquake. The seafloor topography change by the megathrust earthquake can be considered as the results of the landslide of the seafloor throughout the landward side.

• 한국해양학회지:바다
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• 제28권1호
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• pp.51-61
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• 2023

음향은 수중에서 원거리 전파가 가능하여 수심 측량, 수중 물체 탐지, 수중 통신, 유속 측정 등 다방면에서 해양관측에 널리 사용되고 있다. 본 논문에서는 해저면 계류형태의 압력측정 전도음향측심기(Pressure-recording Inverted Echo Sounder, PIES)를 활용하여 관측 가능한 해양물리현상(해류, 중규모 소용돌이, 내부파, 해면고도변화 등)에 대해 서술한다. 이어서 PIES장비 회수 없이 음향을 활용한 원격 자료획득법, 자동 자료전송 팝업 부표(Pop-up Data Shuttle, PDS)를 활용한 최신의 원격 자동자료획득법을 소개하고, 향후 실현 가능한 (준)실시간 원격 자동자료획득법을 덧붙인다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제26권4_2호
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• pp.697-703
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• 2023

Intertidal zones, akin to tidal flats, are among the potential areas where underwater cultural heritage might be submerged. However, the shallow depths in these regions present challenges for conventional vessel-based survey methods. Moreover, during low tides, intertidal zones transform into tidal flats, limiting the efficiency of survey efforts due to restricted access and potential risks. As a result, proper underwater cultural heritage surveys encounter difficulties in these environments. In recent times, extensive research is underway to address these issues by investigating underwater cultural heritage surveys in intertidal zones, encompassing diverse fields, including equipment-based investigations. This study aimed to explore the feasibility of utilizing unmanned aerial vehicles (UAVs) to conduct intertidal cultural heritage surveys, employing aerial photography and 3D mapping to create detailed orthoimages and 3D models. The study focused on assessing the potential application of these techniques for cultural heritage surveying within intertidal zones. Notably, the survey conducted in Jindo's Naesan-ri demonstrated high-resolution capabilities, enabling the distinction of actual pottery fragments mixed within gravel fields. Similarly, in the survey of Jindo's Byeokpa-hang, it was found that a wooden pillar structure existed in a section about 200m long. The integration of various sensors, including LiDAR, with UAVs allows for diverse investigation possibilities, including bathymetric measurements, and is expected to facilitate the acquisition of varied datasets for further research and assessment.

• 한국측량학회지
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• 제33권2호
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• pp.131-142
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• 2015

본 논문에서는 저가형 하천측량시스템 개발을 위해 다중의 단일주파수 GPS 수신기를 사용하여 측량선의 정밀 위치와 자세각을 동시에 결정할 수 있는 관측데이터 모델링 기법을 연구하여 기준국 2대와 이동국 3대에서 취득한 GPS 관측데이터와 이동국 기선장을 구속하는 동적네트워크 관측데이터 모델을 도출하였다. 이 모델을 기반으로 정수제약 최소제곱법에 의한 정밀 3차원 위치추정 및 자세각 결정알고리즘을 구현하고 측량구역 2km 내외에 대한 수치실험을 통해 그 정확도를 분석하였다. 동적모드에 대하여 OTF 연속미지정수결정 알고리즘을 적용한 결과 99.0% 경우에서 2초 이내에 미지정수 결정이 가능하였으며, 이때 추정위치의 평균제곱근 오차는 수평과 수직방향에 대해 각각 ±1cm와 ±2cm정도였다. 또한 측량선의 기하구조에 대한 GPS 추정 자세각 정확도는 요각, 피치각, 롤각 순서를 보였으며, 정량적으로 이동국 기선장이 3∼6m인 하천측량선을 고려 할 때 요각 ±1′ 내외, 피치 및 롤각 각각 10′과 ±20′ 이상, 이에 반해 기선장 6∼15m 정도인 수로조사선의 경우 요, 피치, 롤각에 대해 각각 ±1′, ±5′ 그리고 ±10′ 이상 확보가 가능 할 것으로 분석되었다.

• 한국지리정보학회지
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• 제26권1호
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• pp.56-68
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• 2023

본 연구에서는 소규모 해역을 대상으로 한 해양수심측량을 위해 단빔 음향측심기와 GNSS를 조합하여 해상에서 수평위치와 수심을 동시에 연속적으로 관측하여 해저지형정보를 추출하는 시스템을 구축하고 실측에 적용함으로써 수심측량 및 해저지형데이터 획득의 효용성을 검토하고자 하였다. 개발한 외업용 프로그램 DS-NAV와 내업용 프로그램 DS-CAD를 이용하고 대상 해역의 실측 당시 조위데이터를 적용함으로써 기준면(약최저저조면)을 기준으로 한 수심측량 성과를 도출할 수 있었으며, 또한 자동 구축된 데이터베이스로부터 해저지형을 3D 모델링하고 단면도 등을 추출할 수 있었다. 본 연구결과는 소규모 해역에서 해저지형정보를 추출하거나 해상 준설시공현장 등에 경제적으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.