• Journal of information and communication convergence engineering
• /
• 제7권2호
• /
• pp.176-181
• /
• 2009

This study is part of a project to develop and improve mooring systems for oceanographic use that include an electro-optical sensor, 1MHz Nortek Aquadopp Doppler Profiler and AIRMAR multipurpose Sensor. The adaption of Doppler current profilers to measure directional wave spectra has provided a new instrumentation approach to coastal and nearshore oceanographic studies. The HEIOB is developed are light weight and of a compact design, and can be easily installed in marine environment. Since there are no base station and gateways in marine environments, we selected CDMA and Orbcomm to send the data information. Therefore, the data can be sent by either e-mail service or Short Message Service (SMS). This paper will present some of scientific sensor results regarding real-time oceanographic and meteorological parameters such as wind spend, wind direction, wave direction, and etc. The modeling and test results highlight the engineering challenges associated with designing these systems for long lifetimes. It can also be used in future application to build wave observation buoy network in real-time using multiple ubiquitous buoys that share wave data and allow analysis of multipoint, multi-layer wave profiler.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제32권2호
• /
• pp.135-145
• /
• 2020

해양에서의 파랑관측은 부이나 압력계 등을 이용하여 수면변위를 관측하는 직접관측방법과 Radar를 이용하여 관측하는 원격관측방법으로 구분된다. 직접관측방법은 정확도가 높지만, 악기상 시 파손 및 유실 위험이 크며 외해 설치 시 많은 유지 보수비용이 필요하다는 단점을 가지고 있다. 반면 Radar와 같은 원격관측방법은 장비를 육지에 계류하여 유지관리가 용이하지만 직접관측방법과 비교하면 정확도가 다소 낮은 단점이 있다. 본 연구에서는 원격파랑관측자료의 품질을 개선하기 위해 독도에 설치되어 운영 중인 MIROS Wave and Current Radar(MWR) 관측자료의 수집 및 분석을 하였으며, 이를 기상청에서 운영 중인 해양파고부이(CWB)의 관측자료와 비교하였다. 그리고 MWR 관측자료의 품질을 개선하기 위해 1) MIROS사에서 개발한 필터(Reduce Noise Frequency, Phillips Check, Energy Level Check)의 복합적인 사용(최적필터; Optimal Filter), 2) OOI(Ocean Observatories Initiative)에서 개발한 Spike Test 알고리즘(Spike Test) 그리고 3) 유의파고-주기 관계식을 이용한 새로운 필터(H-Ts QC)를 사용하여 신뢰도가 낮은 이상자료(Noise; 시계열 자료 중 급격하게 자료가 발산하여 정상자료가 아닌 것으로 판단되는 자료)의 제거 및 보정을 수행하였다. 결과적으로 3가지의 품질관리기법을 적용한 MWR의 파랑관측자료는 유의파고에 대해서는 일정 부분 신뢰도를 가지지만 유의파주기에서는 여전히 오차가 존재하며 이에 대한 개선이 요구된다. 또한, MWR의 파랑관측자료는 3 m 이상의 고파랑에서는 CWB와 다소 양상이 달라지는 한계가 발생하므로 이를 위한 장기간의 원격파랑관측 자료의 수집과 분석, 그리고 필터 개발 등에 관한 지속적인 연구가 필요하다.

• Journal of information and communication convergence engineering
• /
• 제6권2호
• /
• pp.140-145
• /
• 2008

We recently developed new offshore observation system using USN buoy, widely used to measure the directional properties of ocean wave, seawater temperature, UV light, longitude and latitude of the buoy using GPS module. This paper also documents the development and implementation of a buoy network for acquisition of data of base station with buoys. The major phases of the project include specification of the network, physical construction of network nodes, software development for control of nodes, and testing of network performance. We described some of the practical issues involved in designing, building and deploying a buoy network for oceanographic monitoring. The paper explains some of the design decisions and their consequences, and some of the lessons learned from a first lesson network trial at sea.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.119-125
• /
• 2008

본 연구는 낙동강 하구 주변해역의 파랑 특성을 분석하기 위해 2007년 춘계(4월, 5월)에 낙동강 하구 중앙 해상 지점에서 관측된 파랑자료와 기상청에서 운영하고 있는 거제도 해양기상 부이에서 동일시점에 관측된 결과와 비교 검증하고 관측기간동안의 두 지점에서의 기상인자(기압, 기온, 풍속 및 풍향)와의 상관성을 비교하였다. 이상에서 얻어진 결과는 다음과 같다. (1) 2007년 춘계(4월과 5월)의 거제도 해양기상 부이 파랑 관측자료가 최대파고 약 3-4m, 유의파고 약 2m, 주기 약 5-8sec의 범위에 해당하는 반면에 낙동강 하구에서의 파랑 관측자료는 파고가 대체적으로 1m미만의 상태로 정온한 상태를 보이며 주기는 4-7sec의 범위를 가진다. (2) 춘계 파랑 관측자료에서 바람에 의한 파랑 감쇄가 없을 경우 거제도 해양기상 부이에서부터 천수 또는 굴절에 의한 파랑변형의 효과로 인해 낙동강 하구 중앙부까지 파랑이 전달되면서 최대파고값은 약 2.2m, 유의파고값은 약 1.3m정도 감소된다. (3) 낙동강 하구역으로 내습하는 해양파랑은 대상해역의 기상조건, 특히 바람의 영향(풍속 및 풍향)에 따라서 증감하는 것을 알 수 있는데, 특히 풍향이 역풍이 부는 경우 유의파고는 감소하는 경향을 나타내며 풍속이 클수록 그 감소 기울기도 더욱 커짐을 알 수 있다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
• /
• 한국환경과학회 2003년도 International Symposium on Clean Environment
• /
• pp.37-42
• /
• 2003

We have analyzed the characteristics of the sea surface winds and wind waves near the Korean marginal seas on the basis of prediction results of the sea surface winds from MM5/KMA model, which is being used for the operation system at the Korea Meteorological observation buoy data to verify the model results during Typhoon events. The correlation coefficients between the models and observation data reach up to about 95％, supporting that these models satisfactorily simulate the sea surface winds and wave heights even at the coastal regions. Based on these verification results, we have carried out numerical experiments about the wave modulation. When there exist an opposite strong current for the propagation direction of the waves or wind direction, wave height and length gets higher and shorter, and vice versa. It is proved that these modulations of wave parameters are well generated when wind speed is relatively week.

• Journal of information and communication convergence engineering
• /
• 제6권3호
• /
• pp.249-254
• /
• 2008

Moored ocean buoys are technically feasible approach for making sustained time series observation in the oceans and will be an important component of any long-term ocean observing system. The 3M disc buoy carried Zeno 3200, MCCB, Orbcomm, Global Star and Bluetooth module. The deployments have relied on Orbcomm and Global Star as the primary satellite communications system. In addition to detailing our practical experience in the use of Orbcomm and Global Star as high latitudes, we will present some of scientific sensor results regarding real-time oceanographic and meteorological parameters such as wind speed, wave height and etc. In this paper we present the design and implementation of a small-scale buoy sensor network. One of the major challenges is that the network is hard to access after its deployment and hence both hardware and software must be robust and reliable.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
• /
• 한국해안해양공학회 2003년도 한국해안해양공학발표논문집
• /
• pp.137-142
• /
• 2003

Offshore observation of tsunami and storm surge before arriving to the coast is very important fur coastal disaster prevention. But up to ten years ago, coastal tide stations had been supposed to be the only means to observe tsunami and storm surge profile, fir difficulty of offshore observation (Goda.et.al., 2002). Recently seabed installed coastal wave gauges have been repeatedly reported to successfully observe various tsunami profiles by conducting continuous data acquisition (Goda.et.al., 2001 ： Nagai, 2002a; Nagai.et.al, 1996, 2000, 2002b). (omitted)

• Journal of Ship and Ocean Technology
• /
• 제10권4호
• /
• pp.34-48
• /
• 2006

The visual observation of wave condition depends on the observer's skill and experience. Also, the environmental conditions such as light and cloud heavily influence the visual measurement. In the speed test of sea trial, the wave measurement should be objective and accurate. In this paper, the problems of visual measurement and their effects on speed test are described. To overcome those problems, we developed the wave measurement system using commercial marine X-band radar, WaveFinder. The system installed at inland base was calibrated by waverider buoy and then the system's operability was defined. Onboard tests had also been performed three times for formal wave measurement to correct the ship speed. The results illustrated very good agreement with visual observation by experts. It can be concluded that the system would be useful to measure wave and swell information for the sea trial, irrespective of day and night.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제32권5호
• /
• pp.296-306
• /
• 2020

수압식 파고계(WTG)로 관측한 파고가 저파랑 환경에서 저평가되는 문제가 제기되어 왔으며 이 자료를 보정하여 관측오차를 줄이는 것은 WTG 실측자료를 사용해 항만정온도 기준을 개선하는데 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 네 지점에서 관측한 AWAC 및 부이식 파고계(Waverider buoy) 자료를 사용하여 동일 지점에서 관측한 WTG 유의파고를 보정하였다. 먼저 저파랑 조건 하에서 WTG 유의파고(H_m0) 값이 저평가되는 경우에도 유의파고와 첨두주기의 곱인 WTG HT는 저평가되지 않고 AWAC 및 부이식 파고계의 HT와 선형관계를 유지함을 발견하였으며, 이 선형성을 적용하여 WTG HT와 H_m0 간의 분포를 대표하는 3차 함수를 각 지점 별로 산정하였다. 이 함수를 사용하여 저파랑 임계파고로 설정한 0.7 m 이하의 WTG H_m0를 보정하였으며, 그 결과 보정된 WTG H_m0와 AWAC 및 Waverider buoy H_m0의 선형관계가 향상되었고 저평가되었던 파고도 상당부분 개선되었음을 확인하였다. 본 연구 결과를 적용하면 HT의 선형성이 유지되는 타 지역의 WTG 관측 파고를 보정하는 일과, 나아가 보다 정확한 실측자료를 제공해 해당 항만의 개선된 정온도 기준을 마련하는 일에 기여할 수 있을 것으로 예상된다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.599-607
• /
• 2015

본 연구에서는 파랑수치모형(SWAN)을 사용하여 우리나라 연안역에서의 장기 파랑을 후측모델링하고, 그 활용성에 대하여 논하였다. 파랑후측모델링을 위한 입력 바람자료(NCEP, ECMWF, JMA-MSM)를 검토한 결과, JMA-MSM의 예측정확도가 높게 나타났지만 상대적으로 자료제공기간이 짧아 자료제공기간이 긴 ECMWF 바람자료를 채택하였다. 파랑후측모델링은 파랑관측부이가 설치되어 검증이 가능한 2001년부터 2014년까지의 ECMWF 바람자료를 이용하여 수행하였으며, 생성된 모델 결과는 기상청, 국립해양조사원의 파랑관측 부이자료를 이용하여 검증하였다. 파랑후측모델링 검증결과 파랑관측 부이자료와 잘 일치하였으며, 특히 태풍과 같은 이벤트 기간의 해역 상황을 전반적으로 잘 재현하였다. 이를 통하여 현재 파랑관측부이 자료의 한계인 결측기간 동안의 파랑자료를 대체할 수 있음을 확인하였다. 하지만 일부 정점에서는 이벤트 기간 동안의 최대파고를 과소평가하는 것으로 나타났으며, 이러한 이유는 바람입력자료의 시간간격 및 해상도, 수심자료, 격자크기 등의 한계로 파악된다. 본 파랑후측모델링 결과는 연안역에서의 침식원인규명 특히, 이벤트 시기의 파랑특성과 연계한 분석이 가능하며, 원하는 연안지점에서의 파랑후측정보를 생산할 수 있어 연안재해취약성평가 등에 활용이 가능하다.