• 제목/요약/키워드: acoustic doppler current profiler (ADCP)

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ADCP를 활용한 하천의 2차원 유속분포 측정 연구 (A Study on Measurement of Two-dimensional Velocity Distribution in River using ADCP)

  • 유민욱;김영도;류시완;서일원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.916-920
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    • 2007
  • ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler)는 유수의 흐름을 방해하지 않으면서 물 속으로 일정 주파수의 초음파를 전송하고, 부유하는 입자들에 의해 산란되어 돌아오는 반향을 수집, 도플러효과를 이용하여 유속을 측정하는 장비이다. ADCP는 하천을 횡단하면서 순간적인 유속을 측정하므로 시간평균한 평균유속과의 차이가 발생하지만 1초에 1회 이상의 빠른 속도로 연직유속분포를 수집하면서 이를 공간적으로 평균함으로써 순간유속이 갖는 변동성을 완화시키는 특징을 갖는다. 본 연구에서는 ADCP를 활용하여 사행하천에서 수평방향 2차원 유속분포를 측정하고자 하였다. 만곡부가 교호적으로 나타나는 사행하천의 흐름구조는 매우 복잡하다. 특히 주 흐름의 수직인 단면에 나선형의 2차류가 관찰되는데, 이는 원심력과 횡방향의 수면경사 및 난류의 상호작용으로 발생된다. 주 흐름의 유속과 다른 분포를 나타낸다. 본 연구에서는 이찬주 등(2005)이 제시한 공간평균기법과 이동경로 수정을 통하여 측선별 2차원 유속분포를 측정하여 기 개발된 RAMS(서울대학교, 2007)를 적용하고 이를 검증하기 위한 자료를 확보하고자 하였다.

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하상재료에 따른 ADCP의 유량측정 비교 분석 (Comparative Analysis of ADCP Flow Measurement According to River Bed Material)

  • 최진우;홍창수;신경용;이진욱;김정애;조용철;유순주
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제5권3호
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    • pp.156-162
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    • 2018
  • 본 연구는 하상재료에 따른 ADCP의 측정 적합성을 평가하기 위해 하상 재료가 다른 자갈 하상과 모래 하상인 지점에서 ADCP의 유속, 수심 및 유량 자료를 ADV의 측정 결과와 비교 분석하였다. 연구결과 자갈 하상과 모래 하상에서의 ADV와 ADCP를 이용한 유속 분포와 수심 측정 자료는 비슷하게 나타났다. 유량측정 결과 자갈 하상에서 평균 3.5 - 4.8%, 모래 하상에서 평균 0.02 - 3.2%의 상대오차 범위를 나타내어 USGS에서 제시한 평균 오차 5%의 범위보다 작아 신뢰가 높은 결과인 것을 알 수 있었다. 이한 결과는 향후 ADCP의 하천 적용성에 대한 기초자료로 활용될 수 있으며 ADCP의 불확도 평가에 중요한 자료로 이용될 것으로 판단된다.

갑문조작에 의한 배수영향을 받는 지점의 유량산정 방법 (A Method on Discharge Computation of Backwater by Handle of Gate)

  • 이충대;한학영;임태은;최혁준;정성원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.421-425
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    • 2009
  • 수자원의 효율적인 관리를 위해서는 홍수량 자료뿐만 아니라 저 평수량의 자료도 매우 중요하며, 이는 최근의 가뭄 발생으로 인하여 용수공급 및 하천수질관리 문제에서 저수위 유량자료의 파악이 중요한 관심 대상이기 때문이다. 이를 위해서는 저수위에 대해 유량측정을 실시하여 유량자료를 확보해야 하며, 이와 더불어 연속적인 유량자료를 얻기 위해서는 신뢰성 있는 수위-유량관계곡선식이 필수적이다. 일반적으로 자연하천에서 수위-유량관계는 수위의 상승 및 하강에 따라 유량변화가 일정한 경향성을 가지고 변동을 하기 때문에 단일함수 관계로 설명이 가능하다. 하지만 갑문 조작에 영향을 받는 구간에서는 수위와 유량만의 단일함수 관계가 아닌 갑문의 개 폐에 따라 수위와 유량이 변동하는 특성을 가지고 있어 일반하천에 비해 수위-유량관계를 규명하는 것이 매우 어려운 문제이다. 최근에 ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler) 및 유속지수법을 이용한 자동유량측정시설이 국내에 도입됨에 따라 저 평수량에 대한 연속측정이 가능하게 되었으나, 측정된 수위-유량자료를 이용하여 수위-유량관계곡선식을 개발하는 것은 아직까지 국내 외를 막론하고 명확히 해결하지 못하는 문제점이 남아 있다. 본 연구는 갑문의 조작에 따라 크게 영향을 받는 저 평수량에 대하여 수위-수면경사-유량관계를 이용한 산정방법과 자동유량측정시설에 의한 유량산정방법에 대하여 비교 검토하였으며, 이를 검증하기 위하여 ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler)를 이용하여 갑문 개 폐에 따른 연속 측정을 수행하였다. 이와 같은 유량 산정방법과 검증을 통하여 보다 신뢰도가 높은 저 평수량을 산정하는 것이 목적이다.

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Vertical Migration of Sound Scatterers in the Southern Yellow Sea in Summer

  • Lu, Lian-Gang;Liu, Jianjun;Yu, Fei;Wu, Wei;Yang, Xiaodong
    • Ocean Science Journal
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    • 제42권1호
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    • pp.1-8
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    • 2007
  • Acoustic volume backscattering strength data were collected and Conductivity Temperature Depth (CTD) measurements were conducted in the southern Yellow Sea in summer 2005 and 2006. The high temporal and vertical resolution acoustic data measured with a 307 kHz Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP) and a 250 kHz acoustic Doppler profile (ADP) had dominant diel variation, which resulted from vertical migration of sound scatterers. Some scatterers congregating in the bottom layer in the daytime migrated upward at dusk, and migrated downward into the bottom layer at dawn. The migration speeds were estimated. More than 33 days data show that the diel migration varies with time. The feature of migration measured with ADCP and ADP is consistent to some extent with what is described in the study on vertical migration of zooplankton in the southern Yellow Sea with conventional net samples.

대한해협 저층해류의 관측 (Observations of Bottom Currents in the Korea Strait)

  • 이재철;김대현
    • 한국수산과학회지
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    • 제49권3호
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    • pp.393-403
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    • 2016
  • A steady, strong southward flow was observed in the lower layer beneath the Tsushima Warm Current in the deepest trough of the Korea Strait. Known as the Korea Strait Bottom Cold Water (KSBCW), this bottom current had a mean velocity of 24 cm/s and temperatures below 8–10℃. The direction of the bottom current was highly stable due to the topographic effects of the elongated trough. To determine the path of the southward bottom current, ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler) data from 14 stations between 1999 and 2005 were examined. Persistent southward flows with average speeds of 4–10 cm/s were observed at only three places to the north of the strait where the bottom depths were 100–124 m. The collected data suggest a possible course of the southward bottom current along the southeast Korean coast before entering the deep trough of the Strait.

교정구에 의한 음향 도플러유향유속계의 평균 체적후방산란강도 검토 (Verification of mean volume backscattering strength from acoustic doppler current profiler by using calibrated sphere method)

  • 양용수;이경훈;이대재;이동길
    • 수산해양기술연구
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    • 제50권4호
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    • pp.551-555
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    • 2014
  • ADCPs have been widely used to estimate the dynamic characteristics and biomass of sound scattering layers (SSLs), and swimming speed of fish schools for analyzing SSLs spatial distribution and/or various behavior patterns. This result showed that the verification of the mean volume backscattering strength (MVBS or averaged SV, dB) acquired by the ADCP would be necessary for a quantitative analysis on the spatial distribution and the biomass estimation of the SSLs or fish school when ADCP is used for estimating their biomass. In addition, the calibrated sphere method was used to verify values of each MVBS obtained from 4 beams of ADCP (153.6 kHz) on the base of 3 frequencies (38, 120, 200 kHz) of Scientific echo sounder's split beam system. Then, the measured SV values were compared and analyzed in its Target Strength (TS, dB) values estimated by a theoretical acoustic scattering model.

ADCP 이동보트법 측정유량의 품질평가 방안 연구 (A Study on Quality Evaluation of ADCP Discharge Measurement for the Moving Boat Method)

  • 송재현;이금영;이기성;장복진;정성원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.462-462
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    • 2016
  • 하천의 유량은 다양한 방법으로 측정가능한데 그중에 ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler)는 1980년대 말 도입된 이래 현재 국내외에서 광범위하게 사용되고 있고, 그 활용성은 점점 더 커지고 있다. 이러한 이유로 최근 미국, 호주, 뉴질랜드 등에서는 ADCP 측정유량에 대한 품질관리와 생산된 자료에 대한 평가를 통해 신뢰성을 확보하기 위한 방안을 마련하고 있다. 본 연구에서는 ADCP 이동보트법 측정유량에 대한 3개국(미국, 호주, 뉴질랜드)의 품질관리 및 신뢰도 확보 방안에 대한 문헌조사를 수행하였고, 각 방안들에 대하여 7개 항목으로 비교 및 분석하였다. 그리고 분석된 내용을 바탕으로 ADCP 이동보트법 측정유량의 품질평가 방안을 제시하고, 유량조사사업단에서 수행한 ADCP 이동보트법 측정유량 자료(2013년~2014년)를 대상으로 측정유량 품질평가 방안을 적용하여 결과를 품질등급으로 제시하였다. 이 지표는 사용자가 ADCP 이동보트법 측정유량의 품질을 확인하고 신뢰할 수 있게 함으로써 향후 활용성을 더욱 향상 시킬 수 있을 것으로 기대된다.

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Geostrophic Velocities Derived from Satellite Altimetry in the Sea South of Japan

  • Kim, Seung-Bum
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.243-253
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    • 2002
  • Time-mean and absolute geostrophic velocities of the Kuroshio current south of Japan are derived from TOPEX/Poseidon altimeter data using a Gaussian jet model. When compared with simultaneous measurements from a shipboard acoustic Doppler current profiler (ADCP) at two intersection points, the altimetric and ADCP absolute velocities correlate well with the correlation coefficient of 0.55 to 0.74. The accuracy of time-mean velocity ranges from 1 cm s$^{-1}$ to 5 cm s$^{-1}$. The errors in the absolute and the mean velocities are similar to those reported previously for other currents. The comparable performance suggests the Gaussian jet model is a promising methodology for determining absolute geostrophic velocities, noting that in this region the Kuroshio does not meander sufficiently and thus provides unfavorable environment for the performance of the Gaussian jet model.

ADCP를 이용한 하천 유속 자료의 추출 (Acquisition of River Velocity Data Using Acoustic Doppler Current Profiler)

  • 이찬주;이두한;김명환
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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    • pp.365-370
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    • 2004
  • 본 연구에서는 ADCP를 이용하여 수집된 3차원적 하천 유속 자료를 기기 특성상 오류, 운용상 오류 등을 고려하여 검토하였으며, 원시 자료의 편차를 보정하는 공간평균기법을 적용하여 필터링함으로써 유속 자료를 추출하였다 공간평균기법으로 추출된 자료는 원시 자료에 비해 유속 편차가 감소되어 매끄러운 유속 분포를 보여주었을 뿐만 아니라 원시 자료에 의한 유량 계산 결과와 거의 일치하여 유속 분포를 적절하게 필터링하는 것으로 파악되었다. 또한 공간평균된 유속 자료를 이용하여 하천의 흐름장을 일목요언하게 제시할 수 있는 평면적 유속 벡터와 단면상 유속 벡터를 제시하였다. 차후 다른 유속계를 이용한 결과와 적절히 비교된다면 공간평균된 자료는 원시 자료에 비해 보다 유용할 것으로 예상되며 하천 흐름 해석 및 수치 모의에 기초 자료로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

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ADCP bottom tracking에 의한 금오열도 주변의 해수유동 (Acoustic Doppler Current Profiler Bottom Tracking Survey of Flow Structures around Geumo Archipelago in the Southern Waters of Korea)

  • 추효상
    • 해양환경안전학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.589-600
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    • 2019
  • 한국 남해안 금호열도 주변 다도해역의 조류특성과 해수순환 구조를 파악하기 위해 대조와 소조시 ADCP bottom tracking을 이용한 25시간 선박 항주관측을 실시하였다. 대조시 낙조와 창조 방향은 남동-북서이며, 최강유속은 표층 약 40 cm/s이다. 개도주변은 지형적 특성으로 주변해역의 탁월유향과 다르고, 유향 유속의 분산이 크다. 전 구간 표~저층 흐름에 두드러진 경압모드 성분은 없었다. 이는 좁은 수로와 얕은 수심, 빠른 유속으로 지형성와류나 eddy로 인한 연직혼합이 활발했음을 나타낸다. 소조시 조류는 남남동-북북서, 평균유속은 대조의 85 %이다. 탁월유향은 대조보다 우세하지 못하고 지속시간도 짧다. 흐름은 연직방향 유속시어, 수평와류, 비대칭 조류혼합으로 물질의 수평 연직이동이 왕성할 것으로 추정된다. 일평균조류는 개도 서~북서 수로해역이 북서~북동, 금오도 서쪽은 서남서~남남서 방향 최대 21 cm/s의 흐름이 존재한다. 소리도 서쪽에는 좌선환류나 와류가 형성되었다.