• 한국해양공학회지
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• 제30권3호
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• pp.227-233
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• 2016

This paper presents an underwater structure 3D reconstruction method using a 2D multibeam imaging sonar. Compared with other underwater environmental recognition sensors, the 2D multibeam imaging sonar offers high resolution images in water with a high turbidity level by showing the reflection intensity data in real-time. With such advantages, almost all underwater applications, including ROVs, have applied this 2D multibeam imaging sonar. However, the elevation data are missing in sonar images, which causes difficulties with correctly understanding the underwater topography. To solve this problem, this paper concentrates on the physical relationship between the sonar image and the scene topography to find the elevation information. First, the modeling of the sonar reflection intensity data is studied using the distances and angles of the sonar beams and underwater objects. Second, the elevation data are determined based on parameters like the reflection intensity and shadow length. Then, the elevation information is applied to the 3D underwater reconstruction. This paper evaluates the presented real-time 3D reconstruction method using real underwater environments. Experimental results are shown to appraise the performance of the method. Additionally, with the utilization of ROVs, the contour and texture image mapping results from the obtained 3D reconstruction results are presented as applications.

• 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.

• 시스템엔지니어링학술지
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• 제20권spc1호
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• pp.90-96
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• 2024

In this paper, we propose a technique to model high resolution seafloor topography with 1m intervals using actual water depth data near the east coast of the Korea with 1.6km distance intervals. Using a feature point extraction algorithm that harris corner based on deep learning, the location of the center of seafloor mountain was calculated and the surrounding topology was modeled. The modeled high-resolution seafloor topography based on deep learning was verified within 1.1m mean error between the actual warder dept data. And average error that result of calculating based on deep learning was reduced by 54.4% compared to the case that deep learning was not applied. The proposed algorithm is expected to generate high resolution underwater topology for the entire Korean peninsula and be used to establish a path plan for autonomous navigation of underwater vehicle.

• Ocean and Polar Research
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• 제27권3호
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• pp.335-339
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• 2005

The underwater positioning system is important in interpreting data that are acquired from towing vehicles such as the deep-sea camera (DSC) system. Currently, several acoustic positioning systems such as long baseline (LBL), short baseline (SBL), and ultra short baseline (USBL), are used for underwater positioning. The accurate position of DSC, however, could not be determined in a R/V Onnuri unequipped with any of these underwater positioning systems. As an alternative, the DSC position was estimated based on the topography of towing track and cable length in the cruises before 1999. The great uncertainties, however, were found in the areas of flat bottom topography. In the 2003 and 2004 cruises these uncertainties were reduced by calculating the position of DSC with the cable length and seafloor depth below the vessel. The Japanese cruises for Mn-nodule used a similar estimation method for the DSC positioning system with a CTD sensor. Although the latter can provide better information for the position of DSC, the USBL underwater positioning system is strongly recommended for establishing better positioning of DSC and other towing devices.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제56권3호
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• pp.174-193
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• 2023

우리나라는 지형적으로 바다로 둘러싸여 있으며 내륙 곳곳에 바다로 이어지는 강들이 분포한다. 이러한 지형 특성에 의해 예로부터 바다를 통하여 세계 여러 나라와 교류 및 해전이 있었으며 강에서는 나루터를 두어 세금으로 지불되는 곡식, 물품을 운송하는 선박 운항 및 승객 수송을 하는 등 바다와 강은 과거부터 우리나라의 삶에 많은 영향을 주었다. 그로 인해 바다나 강 속에는 많은 문화유산이 존재하고 있을 것으로 예상되며 이러한 문화유산은 과거의 사회와 문화 이해 및 한 국가의 정체성을 나타내므로 이를 찾기 위한 노력이 계속되고 있다. 하지만, 수중문화유산은 바다나 강 속에 있어 육안 관찰의 어려움과 접근이 제한된 환경으로 인해 발견하기가 매우 어렵다. 이와 같은 문제를 극복하기 위해 지구물리탐사 기법을 활용할 수 있다. 지구물리탐사 기법은 탄성파의 반사와 굴절의 물리적 성질을 이용해 수중지형조사, 수중저면조사 및 지층조사를 수행하여 수중에 있는 물체나 지층이 갖는 물리적 특성을 감지하고 그 차이를 분석하여 수저면 위에 놓여 있거나 매장되어 있는 수중문화유산을 조사한다. 수중지형 조사에는 음향측심기를 사용하고 수중저면조사에는 측면주사음파탐지기를 사용해 수저면에 놓여 있거나 일부 노출된 수중문화유산을 탐사할 수 있다. 지층조사는 탄성파지층탐사기를 사용해 해저에 매장되어 있는 수중문화유산을 찾을 수 있다. 다만, 현재까지는 국내에서 발견된 수중문화유산은 어로 작업 중이던 어부나, 낙지잡이, 잠수사에 의해 우연히 발견되었다. 본 연구에서는 수중문화유산 탐사를 목적으로 수행된 지구물리탐사 기반의 수중지형조사, 수중저면조사 및 지층조사에 대한 최신 해외 연구 동향을 분석 정리해 국내의 수중문화유산 탐사 기법 연구에 기여하고자 한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권10호
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• pp.3709-3715
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• 2023

It is an important work to measure the dimensions of underwater spent fuel assemblies in the nuclear power industry during the overhaul, to judging whether the spent fuel assemblies can continue to be used. In this paper, a three dimensional reconstruction method for underwater spent fuel assemblies of nuclear reactor based on linear structured light is proposed, and the topography and size measurement was carried out based on the reconstructed 3D model. Multiple linear structured light sensors are used to obtain contour size data, and the shape data of the whole spent fuel assembly can be collected by one-dimensional scanning motion. In this paper, we also presented a corrected model to correct the measurement error introduced by lead-glass and water is corrected. Then, we set up an underwater measurement system for spent fuel assembly based on this method. Finally, an underwater measurement experiment is carried out to verify the 3D reconstruction ability and measurement ability of the system, and the measurement error is less than ±0.05 mm.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.233-239
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• 2019

무인 잠수정은 접경지역이나 적 잠수함이나 잠수정이 출몰하는 위협지역에서 감시 정찰 임무 가능한 주요 무기체계로 국내 외에서 활발한 연구 개발이 진행되고 있다. 무인 잠수정의 주요 활용처는 민수 분야에서는 해저 자원 탐사, 재난 예측, 해저 지형 조사 등에 활용가능하고, 국방 분야에서는 위협 지역이 등에서 적 잠수함/정 등에 대한 대잠 정찰, 기뢰 제거 등에 활용 가능하다. 본 논문에서는 무인 잠수정의 무게별, 임무별 주요 분류에 대해서 살펴보고, 무게별 주요 분류 기준에 따라 휴대용급, 경량급, 중량급, 대형급 무인 잠수정의 국외 개발 동향을 조사 분석한다. 이를 기반으로 국내 무인 잠수정 개발 동향을 조사 분석하여 국외 대비 국내 현황을 살펴본다. 또한 앞서 조사 분석된 국내 외 주요 무인잠수정 개발 현황을 통하여, 본 논문에서는 미래 국내 무인 잠수정의 핵심 기술로 은밀성 강화와 통합 전장 운영이 가능한 자율제어 기술, 수중 장기 체류가 가능한 차세대 에너지원 기술, 소형화 및 경량화 기반의 정밀 센서 기술 등 미래 무인 잠수정에 대한 발전 방안을 제시한다.

• Spatial Information Research
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• 제19권2호
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• pp.19-28
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• 2011

해저지형을 대상으로 한 3차원 모델링은 연안에서 발생하는 각종 재해와 해중 구조물에 대한 변위탐지 모니터링을 위해 반드시 필요하다. MBES는 해저지형에 대한 고밀도 수심측량이 가능한 시스템으로서 3차원 자료 구축이나 변위탐지 등에 폭넓게 활용되고 있다. 그러나 MBES 자료에는 장비 옵셋과 측량과정에 발생한 랜덤 오류를 포함하고 있어 오측심 자료의 보정에 대한 체계적 연구가 필요하다. 따라서 이 연구에서는 MBES 시스템의 장비 옵셋 보정 및 기본적인 노이즈 보정 후에 발생하는 다양한 랜덤 오류를 제거하기 위한 후처리 기법을 제안하고자 한다. 또한 연구지역에 적용하여 해저지형 모델링에의 적용 가능성을 분석하였다.

• 한국지형학회지
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• 제19권4호
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• pp.39-57
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• 2012

울릉도 화산체는 해수면 아래의 순상화산체와 해수면 위의 종상화산체로 크게 구분된다. 해수면 위 화산체의 지질은 기본적으로 알칼리 화산암류이며 이들은 다시 집괴암 및 응회암, 조면암 및 포놀라이트, 조면암질 부석, 조면안산암, 퇴적층 등 5개 지층으로 구분된다. 울릉도 지형은 전체적으로 화산지형이 우세하며 이들 화산지형이 풍화, 침식되어 다양한 풍화지형, 하천지형, 해안지형, 구조지형 등이 만들어졌다. 주요 화산지형으로는 칼데라분지, 중앙화구구, 주상절리 등이 있으며, 풍화지형으로는 타포니, 나마, 토르, 풍화동굴, 애추 등이 있다. 주요 해안지형으로는 해식애, 파식대, 시스택, 시아치, 해식동, 자갈해빈, 해안단구 등이 있다. 하천지형은 폭포를 제외하고는 그 발달이 미약하다.

• 지구물리
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• 제9권4호
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• pp.351-359
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• 2006

We investigated subsurface structures of the Bransfield Basin, the Antarctic with AUH (Autonomous Underwater Hydrophne) which was designed to record abyssal T-waves generated from submarine earthquakes. The data obtained from a multi-channel seismic survey and an AUH were used for this study. A seismic reflection method was applied to the multi-channel seismic survey data in order to identify bathymetry and sedimentary structures, and the signals recorded in the AUH were used to obtain deep structures as we applied a seismic refraction method. Even though we couldn’t investigate deeper and detailed structure in study area because of lack of Airgun’s capacity, the AUH showed possibilities for being used for a marine seismic survey. From this experiment, we decided the upper and lower sediment layer velocities, detected irregular basement topography probably caused by submarine volcanic/magmatic activities, and retrieved the velocity of the basement and the depth of the sediment layer/basement boundary.