• 한국음향학회지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.69-77
• /
• 2003

연안역의 천해 해저면에 설치된 ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler, 300㎑, 1200 ㎑)를 이용, 천해에서 체적 산란강도 (volume scattering strength, Sv)의 수직분포에 대한 시변동성을 알아보았다. 수심 85m와 113m에서 ADCP로 측정한 후방 산란강도의 일주기 변동성은 동물플랑크톤 (zooplankton)으로 추측되는 산란체의 일주기 수직이동 (daily vertical migration)에 기인된 것으로 추정되었다. 그러나 수심 20m의 천해에서 관측된 산란강도의 시변동성은 경험적 직교함수 (Empirical Orthogonal Function, EOF) 분석 결과, 해저면 부근의 변화가 천해 체적 산란강도의 변동성에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다.

• 대한전자공학회논문지SP
• /
• 제47권5호
• /
• pp.229-234
• /
• 2010

본 논문에서는 수심이 낮은 곳에서도 ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler)를 사용할 수 있도록 주파수 해상도를 높이는 음향신호처리 기법을 제안하였다. ADCP는 유속을 측정하는 장치이다. 일반적으로 바다에서 사용하는 ADCP는 수심의 제약이 없어서 300K Hz 이하의 중심주파수를 사용할 수 있으나 하천의 경우는 가뭄이 길어지면 수심이 30cm 이하도 나타나기 때문에 사용하기 힘들다. 따라서 기존의 신호처리 방법으로는 수심이 낮은 하천에서 유속을 측정하기 매우 어렵다. 본 연구에서는 낮은 하천의 수심을 고려하여 Zoom FFT 방법을 이용하여 유속을 추정하는 연구를 시뮬레이션해본 결과 이론적으로는 약 ${\pm}62\;cm/s$ 정도의 오차를 줄일 수 있었고, 실험적으로는 약 ${\pm}93\;cm/s$ 정도의 오차가 줄어들었다. 실험에서도 기존의 알고리즘으로 추정이 안 되었던 것이, 유속 20 cm/s 이상에서는 유속 추정이 가능하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제21권9호
• /
• pp.1818-1825
• /
• 2017

ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler) 는 초음파의 도플러 효과를 이용하여 수중에서 유속의 측정 및 교란 정도를 분석한다. 따라서 수신되는 각 공간 영역에 대한 속도 정보를 추출하기 위하여 수신 펄스 신호에 대한 자기 상관 함수나 FFT(Fast Fourier Transform) 스펙트럼을 추정한다. 그러나 자기 상관 함수 추정은 수신되는 반사 신호가 가우시안 형태의 대칭적인 도플러 스펙트럼을 가진다는 가정이 필요하며 이러한 조건이 만족 되지 않는 경우 추정치에서의 큰 편향오차가 발생할 수 있다. 또한 유속의 변화가 빠르게 나타나는 경우 신호 획득시간이 짧아 유속을 측정하기 위한 자기 상관 함수 나 FFT 스펙트럼의 정확한 추정이 어렵다. 따라서 본 논문에서는 반사 신호가 대칭형 또는 비대칭형 가우시안 형태의 스펙트럼을 보이면서 상대적으로 짧은 반사 획득 신호인 경우에도 정확한 유속 추정이 가능한 AR(Autoregressive) 스펙트럼 첨두치 추정 방법을 제안하였다. 이러한 방법을 이용하면 기존 방법에 비하여 그 정확도를 개선할 수 있음을 보였다. 제안된 방법의 평가를 위하여 다양한 환경에서의 모의 신호들을 구현하였으며 그 결과들을 비교하고 분석하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회(1)
• /
• pp.86-87
• /
• 2005

• 한국방재학회 논문집
• /
• 제9권3호
• /
• pp.101-106
• /
• 2009

우리나라의 경우 1990년대 후반부터 ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler)가 도입되기 시작하였으나 아직까지는 ADCP를 이용한 유량측정 기법과 현장 적용성 문제가 충분히 검토되지 못하고 있는 실정이다. 따라서, 본 연구의 목적은 회전식 유속계와 ADCP를 이용한 유속측정의 검증 및 적용에 관한 것이다. 검증방법은 실험실에서 측정된 유속 값을 이용하였다. ADCP와 회전식 유속계를 이용한 유속측정의 차이는 2.1% 이내로 이는 ADCP을 현장에 적용해도 무방한 것으로 나타났다. 검증을 실시 후 ADCP를 실제 하천에 적용하였다. 현장적용 대상하천으로는 매곡천을 선정하여 ADCP의 유속 및 회전식 유속계의 유속을 비교하였다. 결과에서 ADCP에 의한 유속측정 값은 기존에 전통적으로 사용되는 회전식 유속계의 측정과 비교해서 평균 10.5% 이내의 오차로 잘 일치하는 것으로 나타났다.

• 수산해양기술연구
• /
• 제46권2호
• /
• pp.165-172
• /
• 2010

This study was performed to estimate the swimming velocity of Pacific saury (Cololabis saira) migrated offshore Funka Bay of Hokkaido using an acoustic Doppler current profiler (OceanSurveyor, RDI, 153.6kHz) established in T/S Ushio-maru of Hokkaido University, in September 27, 2003. The ADCP's doppler shift revealed as the raw data that the maximum swimming velocity was measured 163.0cm/s, and its horizontal swimming speed and direction were $72.4{\pm}24.1\;cm/s$, $160.1^{\circ}{\pm}22.3^{\circ}$ while the surrounding current speed and direction were $19.6{\pm}8.4\;cm/s$, $328.1^{\circ}{\pm}45.3^{\circ}$. To calculate the actual swimming speed of Pacific saury in each bins, comparisons for each stratified bins must be made between the mean surrounding current velocity vectors, measured for each stratified bin, and its mean swimming velocity vectors, assumed by reference (threshold > -70dB) and 5dB margin among four beams of ADCP. As a result, the actual averaged swimming velocity was 88.6cm/s and the averaged 3-D swimming velocity was 91.3cm/s using the 3-D velocity vector, respectively.

• 한국해양학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.172-183
• /
• 1989

1987년 9월 한국해협에서 수집한 ADCP의 음파산란 신호를 이용하여 음향적으로 동물플랑크톤의 수직적인 분포를 추정하였다. ADCP의 음파산란 자료는 8m 두께의 해수내에 존재하는 산란체에 의한 음파산란 신호로써 이를 근거로 계산한 동물플랑크톤의 개체수는 계절 수온약층이 존재하는 수심 40m 부근을 경계로 하여 하층보다 상층에서 많은 양이 나타남을 보이고 있다. 한편 한국해협 저층의 냉수층에서도 상당량이 존재함을 나타내고 있다. 표층의 개체수 분포는 부산연안에서 많은 양을 보이다가 한국해협 중앙부까지는 거의 일정하며 다시 대마도 부근으로 갈수록 증가함을 볼 수 있다. 이러한 분포양상은 기존의 방법에 의한 분포와 잘 일치함을 보여주고 있다. 따라서 동물플랑크톤의 시공간적 분포 파악을 위해 ADCP를 이용한 음향학적인 접근방법의 가능성을 보여주었다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제17권8호
• /
• pp.1790-1795
• /
• 2013

ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler) 에서의 거리 별 유속이나 유체의 교란 정도 등에 관한 정보는 수신 도플러 스펙트럼의 첫 번째 및 두 번째 스펙트럼 모멘트를 추정함으로서 얻을 수 있다. 그러나 펄스페어(Pulse-pair) 방법으로 불리는 상관함수 추정에 의한 모멘트 추정 기법은 일반적으로 가장 많이 사용되고 있으나 수신 신호의 특성이 대칭형 도플러 스펙트럼이며 하나의 첨두치를 갖는 것을 전제 조건으로 한다. 유체의 교란정도가 심하게 나타나는 상황에서는 이러한 조건이 충족되지 않을 수 있기 때문에 심각한 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 분석하기 위하여 여러 가지 형태를 가지는 다양한 도플러 스펙트럼 수신 신호들을 모의 구현하였으며 이러한 신호들을 이용하여 펄스페어 추정 방법에 의하여 얻어진 결과 값들을 FFT(Fast Fourier Transform) 추정 방법에 의한 결과 값들과 비교하고 그 차이점을 분석하였다. 수신 신호가 도플러 주파수 영역에서 심하게 편이 되거나 다중 첨두치를 가지는 경우에는 펄스 페어 방법에 의한 추정치들은 무의미한 값들로 나타날 수 있음을 알 수 있다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
• /
• 해양환경안전학회 2007년도 추계학술발표회
• /
• pp.9-14
• /
• 2007

한국 남해안 거제도 앞바다에 구축된 인공용승구조물로 인하여 발생하는 유동 변화를 파악하기 위해 ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler)를 이용한 정선관측을 2003년 하계 및 추계에 실시하였다. 관측 결과 하계에는 수심 약 $30{\sim}40$ m를 기준으로 상층과 하층의 유동분포가 상이한 경계수심이 존재하였으며, 추계에는 이러한 현상이 3층 구조로 나타났다. 또한 연직유동성분은 수심과 지역에 따라 상승류와 하강류가 번갈아 분포하였으며 이러한 현상은 관측범위를 확장하였을 때도 유사한 유동분포를 보이고 있다. 한편 ADCP의 수평유동성분을 이용하여 계산된 연직전단(vertical shear) 및 상대와도(relative vorticity)는 상승류가 발생하는 지역에서 연직전단은 큰 값을 나타내었고, 상대와도는 +값으로 상승류의 방향을 나타내었다. 이러한 결과는 유동성분의 상승류 분포역과 유사하게 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.944-951
• /
• 2011

본 논문은 ADCP 계측기기 부근에서 음향학적인 그리고 ADCP 계기로 인해 발생하는 흐름의 교란에 기인한 속도 오차에 대한 원인들을 실험 및 수치모의를 통해 고찰한다. 실험실에서의 연구는 선박에 탑재되지 않은 독립된 ADCP에 대해 수행하였고, 수평 및 수직면에서 ADCP에 의해 유발되는 흐름 교란은 ADV를 이용하여 관측하였다. 그리고 ADCP와 ADV의 동시적 측정이 ADCP계측에 있어 추가적인 계측기기 부근의 영향들을 고려하기 위해 수행되었다. 수치모의는 ADCP가 선박에 탑재되었을 때 ADCP 계기 부근에 발생하는 잠재적인 오차에 대해 연구하기 위해 설계되었다. 수치해석 기법 사용된 LES (Large Eddy Simulation)는 선박에 탑재된 ADCP에 작용하는 항력과 계기와 선박의 막음효과에 의해 발생하는 흐름의 교란의 크기와 범위를 모의하였다. 결과로 ADCP에 의해 관측된 속도는 계측기기 하단의 제한된 범위 내에서 일정 정도 오차를 보였고 교란되지 않은 하천의 흐름 조건에 따라 오차가 실질적으로 다르게 나타났다.