• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제19권9호
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• pp.1739-1749
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• 2018

본 논문에서는 해양 위치에 따른 다양한 해양 정보를 관측하기 위하여 기존에 설치된 등부표를 활용한 해양관측 시스템을 제안하고자 한다. 본 논문에서 제안하는 해양관측 시스템은 기존 표준형 등부표용 형태로써 등부표에 손쉽게 연결이 가능한 구조로 구성되어 있다. 제안한 해양관측 시스템은 기존 해양에서 관측하고 있는 유의파고, 최대파고, 평균파고, 수온을 측정하며 추가적으로 기압, 기온, 풍향/풍속까지 실시간 측정이 가능하다. 해양관측에서 중요한 파고를 측정하기 위해서는 10분 동안 2200개의 파고 데이터를 수집하며 수집한 자료는 스펙트럼 분석을 통하여 유의파고와 파주기 데이터를 추출한다. 개발된 시스템은 등부표 위에 해양관측 시스템이 부착이 되기 때문에 필터를 사용하여 노이즈를 제거한다. 본 논문에서는 검증된 기존 부이형태의 해양관측 시스템과 개발한 표준형 등부표용 해양관측 시스템의 측정 데이터를 비교 분석한다. 또한 비교 실험을 통하여 개발한 표준형 등부표용 해양관측 시스템이 기존 해양관측 시스템과 데이터가 유사하다는 것을 증명하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제47권4호
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• pp.231-238
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• 2023

등부표는 조류, 바람 등 외력에 영향을 받아 위치가 항상 유동적이고 위치는 항로표지용 AIS 또는 RTU를 통해 확인할 수 있다. 위치 확인이 가능한 등부표의 최근 5년간(2017~2021년) 위치 데이터 분석 결과 위치 오류 데이터는 평균 15.4%로 나타났으며 항해 안전사고예방 및 관리를 위해서는 위치 오류 데이터를 검출하고 정제된 위치 데이터 획득이 필요하다. 본 연구에서는 항로표지용 AIS 또는 RTU를 통해 획득한 위치 데이터를 DBSCAN Clustering하여 위치 오류 데이터를 검출하고 정제된 위치 데이터를 획득하고자 한다. 이를 위하여 위치 오류가 가장 많은 서해 해역 중 RTU가 설치된 군산항 1호 등부표의 21년도 위치 데이터를 Python library를 사용하여 DBSCAN Clustering 하였다. DBSCAN Clustering에 필요한 minPts는 2차원 데이터에 일반적으로 사용하는 값을 적용하였고 epsilon은 k-NN(최근접 이웃)알고리즘을 사용하여 값을 산출 및 적용하였다. DBSCAN Clustering 결과 minPts와 epsilon을 만족하지 못하는 위치 오류 데이터를 검출하였고 정제된 위치 데이터를 획득할 수 있었다. 본 연구는 항로표지용 AIS 또는 RTU가 설치된 등부표의 신뢰성 있는 위치 데이터를 획득할 수 있는 기초 자료로 활용할 수 있으며 항해 안전사고 예방에도 큰 도움이 될 것으로 판단된다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2001년도 춘계 학술대회 논문집 통권 4호 Proceedings of the 2001 KSRS Spring Meeting
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• pp.104-110
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• 2001

Ocean heat fluxes over a wide region are generally estimated by an aerodynamic bulk fromula. Though a remote sensing technique can be expected to estimated global heat flux, it is difficult to obtain air temperature and specific humidity at sea surface by a remote sensor. In this study present a new method with which to determine near-sea surface air temperature from in situ data. Also, These methods compared with other methods. A new method used a linear regression equation between sea surface temperature and air temperature of the buoys data. In this study new method is validated using observed monthly mean data at the Japan Meteorological Agency(JMA), National Data Buoy Center(NDBC) and Tropical Ocean-Global Atmosphere(TOGA)-Tropical Atmosphere Ocean(TAO) buoys. The result that bias and rmse are 0.28, 1.5$0^{\circ}C$ respectively. The correlation coefficient is 0.98. Also, to retrieve near-sea surface specific humidity(Q) from good nonlinear regression relationship between vapor pressure(Ea) of buoy data and air temperature, after obtained the third-order polynomial function, compared with that of estimated from SSM/I empirical equation by Schussel et al(1995). The result that bias and rmse are -1.42 and 1.75(g/kg).

• 한국해양공학회지
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• 제23권1호
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• pp.89-95
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• 2009

The purpose of the present study was to evaluate the safety under extreme environmental conditions and the dynamic safety under service environment conditions, of oceanographic buoy mooring systems consisting of a variety of materials, including chain, wire rope, nylon rope, and polypropylene rope. For the static safety assessment of a mooring system, after the calculation of external forces and the division of a mooring system into finite elements, the numerical integral was conducted to yield the elemental static tension until satisfying the geometrical convergence condition. To evaluate the dynamic safety, various processes were considered, including data collection about the anticipated areas for mooring, a determination of the parameters for the interpretation, the interpretation of the dynamic characteristics based on an analytic equation that takes into account the heave motion effect of a buoy hull and a mooring system, and a fatigue analysis of the linear cumulative damage. Based on the analysis results, a supplementary proposal for a wire rope that has a fracture in an actual mooring area was established.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권6호
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• pp.1200-1207
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• 2015

게이트웨이 부이시스템은 수중 어플리케이션 구현 시 수중-육상 간 네트워크 연계를 위한 시스템으로 수중노드와 육상국간 통신 연계, 수중 네트워크 모니터링 등을 수행한다. 본 논문에서는 다수의 수중노드로 수중 네트워크를 구현 시 취득된 데이터들을 육상국과 연계하여 실시간으로 모니터링이 가능한 게이트웨이 부이시스템 개발에 대해 소개한다. 개발된 게이트웨이 부이시스템은 수중음향통신모뎀, RF 통신시스템, 게이트웨이 운용시스템으로 구성되며, 게이트웨이 운용과 수중 네트워크 상태모니터링을 위한 육상국용 관제 프로그램을 구현하였다. 또한 실 해역 시험을 통해 실시간 수중 네트워크 모니터링, 게이트웨이 상태모니터링 등의 성능 검증을 수행하였다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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• pp.394-397
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• 2006

Gridded products of surface wind/wind-stress over the world ocean have been constructed by using satellite scatterometer as the Japanese Ocean Flux data sets with Use of Remote-sensing Observation (J-OFURO) data. Our previous validation study in the tropical Pacific using TAO/Triton and NDBC buoys revealed high reliability of our products. In this study, the Kuroshio Extension Observatory (KEO) buoy data are used for validation of other gridded wind-stress products including the NCEP-1 and 2 in the western North Pacific region where there have been few in-situ data. Results reveal that our J-OFURO product has almost zero mean difference and smallest root-mean-square (RMS) difference, while the NCEP-1 and 2 ones significantly positive biases and relatively high RMS difference. Intercomparison between the J-OFURO and NCEP products in a wide region of the North Pacific covered by the westerly winds exhibits that the NCEPs have larger magnitudes in the wind stress than the J-OFURO's, suggesting overestimation of the NCEPs.

• 산업경영시스템학회지
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• 제46권3호
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• pp.186-197
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• 2023

In this study, we focus on the improvement of data quality transmitted from a weather buoy that guides a route of ships. The buoy has an Internet-of-Thing (IoT) including sensors to collect meteorological data and the buoy's status, and it also has a wireless communication device to send them to the central database in a ground control center and ships nearby. The time interval of data collected by the sensor is irregular, and fault data is often detected. Therefore, this study provides a framework to improve data quality using machine learning models. The normal data pattern is trained by machine learning models, and the trained models detect the fault data from the collected data set of the sensor and adjust them. For determining fault data, interquartile range (IQR) removes the value outside the outlier, and an NGBoost algorithm removes the data above the upper bound and below the lower bound. The removed data is interpolated using NGBoost or long-short term memory (LSTM) algorithm. The performance of the suggested process is evaluated by actual weather buoy data from Korea to improve the quality of 'AIR_TEMPERATURE' data by using other data from the same buoy. The performance of our proposed framework has been validated through computational experiments based on real-world data, confirming its suitability for practical applications in real-world scenarios.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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• pp.33-36
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• 2007

We have persistently constructed gridded products of surface wind/wind stress over the world ocean using satellite scatterometer (ERS and Qscat). They are available for users as the Japanese Ocean Flux data sets with Use of Remote sensing Observation (J-OFURO) data together with heat flux components. Recently, a new version data of the Qscat/SeaWinds based on improved algorithm for rain flag and high wind-speed range have been delivered, and allowed us to reconstruct gridded product with higher spatial resolution. These products are validated by comparisons with in-situ measurement data by mooring buoys such as TAO/TRITON, NDBC and the Kuroshio Extension Observation (KEO) buoys, together with numerical weather prediction model products such as the NCEP-1 and 2. Results reveal that the new product has almost the same magnitude in mean difference as the previous version of Qscat product and much smaller than the NCEP-1 and 2. On the other hand, it is slightly larger root-mean-square (RMS) difference than the previous one and NCEPs for the comparison using the KEO buoy data. This may be due to the deficit of high wind speed data in the buoy measurement. The high resolution product, together with sea surface temperature (SST) one, is used to examine a new type of relationship between the lower atmosphere and upper ocean in the Kuroshio Extension region.

• 한국해양학회지
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• 제30권1호
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• pp.27-38
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• 1995

GPS 측위 방법과 무선 주파수를 응용하여는 연안에서의 해류구조 및 변화에 대한 지속적이고 동시성의 자료를 실시간으로 관측할 수 있는 해류 관측 연구 분야에 적합 한 새로운 장비를 개발하고자 하였다. 본 연구에서는 GPS 위성으로부터 수신한 위치 자료를 재 전송하는 송신 장치(이동 물체: Buoy)와 육상 또는 선박에서 수신하는 수신 기(Receiving system) 및 이를 분석하고 추적하며 처리하는 소프트웨어의 3가지 중요 개발이 이루어 졌다. 특히 시스템 중에서 송신용 및 수신용의 RF Modem은 기존의 유선 방식의 Modem과 달리 무선에서 의 응용으로 해양 자료전송 기술 발전을 가져왔고, 부 표(이동물체)의 위치 추적 소프트웨어는 국내에서 실제로 처음으로 성공한 경우라 할 수 있다. 본 시스템을 기존의 상품화된 표층해류 관측부표(예: 아고스 부표)에 비하여 운용비 및 제작 단가가 저렴하며 실시간 자료 획득이 가능하며 해류관측 뿐만 아니라 각종 해양과 육상에서도 응용이 가능하다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.311-317
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• 2014

해상 브이는 해상 기상상태에 따라 운동 특성이 변한다. 브이의 운동특성은 브이에 설치된 안테나, 전력공급용 태양광 발전시스템 등의 성능에도 영향을 미친다. 그러므로 브이의 운동특성을 파악하여 브이 관리 및 상태 확인에 활용하는 것은 중요하다. 브이 움직임 감시 시스템은 자이로 센서를 이용하여 등부표의 운동 상태를 측정하며 측정된 값은 신호처리 알고리즘에 따라 육상의 PC에 전송한다. 본 연구에서는 움직임 감시 시스템을 적용하여 해상용 브이의 상태를 체계적으로 감시 및 관리 메카니즘을 구축하고자 하는 것이 연구의 목적이다. 본 논문에서 설계한 브이용 움직임 감시시스템은 향후 브이의 상태를 실시간으로 파악하거나 해상구조물의 움직임을 예측하는 연구 분야 등에 적용 유용하게 사용될 것이다.