• 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.

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

• 한국환경과학회지
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• 제24권4호
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• pp.371-381
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• 2015

In the mountain streams in Jeju Island, strong turbulence and roughness usually made it nearly impossible to utilize most of intrusive instrumentation for streamflow discharge measurements. Instead, a non-intrusive fixed electro-magnetic wave surface velocimetry (fixed EWSV: Kalesto) became alternatively popular in many representative streams to measure stream discharge seamlessly. Currently, Kalesto has shown noteworthy performance with little loss in flood discharge measurements and also has successfully provided discharge for every minute. However, Kalesto has been operated to regard its measured one-point velocity as the representative mean velocity for the given cross-section. Therefore, it could be highly possible to potentially encompass discharge measurements errors. In this study, we analyzed the difference between such Kalesto discharge measurements and other alternative concurrent discharge measurements such as Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP) and mobile EWSV which were able to measure velocity in multi-points in the cross-section. Consequently, Kalesto discharge deviated from ADCP discharge in amount of 48% for relatively low flow, and more than 20% difference for high flow compared with mobile EWSV discharge measurements. These results indicated that the one-point velocity measured by Kalesto should be used as a cross-sectional mean velocity, rather it should be accounted for as an index-velocity in conjunction with directly measured cross-sectional mean velocity by using more reliable instrumentations. After inducing Kalesto Discharge Correction Coefficient (KDCC) that actually means relationship between index velocity and cross-sectional mean velocity, the corrected discharge from Kalesto was significantly improved. Therefore, we found that index velocity method should be applied to obtain better accuracy of discharge measurement in case of Kalesto operation.

• 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.

• 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.

• 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.

• 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.

• 한국해양학회지:바다
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• 제6권4호
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• pp.249-258
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• 2001

한국 남동해역 내대륙붕 음향혼탁층이 잘 발달된 이토대(mudbelt) 퇴적물의 음파전달속도와 전기비저항에 대해연구하기 위하여 총 9개 정점에서 피스톤시추기를 이용하여 해저퇴적물을 채취하였다. 각 코어별 10 cm 깊이로 퇴적물의 음파전달속도, 전기비저항, 공극율 및 전밀도를 측정하였고 연엑스선 촬영을 통해 퇴적구조를 관찰하였다. 연구지역의 해저지층은 고해상도 해저지층탐사기를 이용하여 조사하였다. 고해상도 해저지층탐사결과 음향혼탁층의 분포를 알 수 있었으며,코어시료의 연엑스선분석 결과 가스에 의해 형성된 균열구조(degassying structure)를 확인할 수 있었다. 코어시료의 내부구조, 음파전달속도, 전기비저항 및 물성 값을 토대로 연구지역 퇴적물을 가스함유퇴적물(gassy sediment)과 무가스함유퇴적물(non-gassy sediment)로 구분하였다. 퇴적물의 깊이에 따른 속도, 전기비저항, 공극율 및 전밀도 차이는 퇴적물 조직과 관련된 퇴적구조에 영향을 받으며, 가스의 함유유무와 그에 수반되는 균열구조에 의해 음파전달속도와 전기비저항 값이 큰 차이를 나타냈다. 이들 자료의 수직적인 단면도와 상관관계를 통해 연구지역에서는 가스함유 유무에 따라 음파전달속도와 전기비저항 값이 크게 반응하며 이중 음파전달속도가 더 민감하게 반응하는 것으로 나타났다.

• 한국환경과학회지
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• 제20권1호
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• pp.107-118
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• 2011

While the assessment of mean flow field is very important to characterize the hydrodynamic aspect of the flow regime in river, the conventional methodologies have required very time-consuming efforts and cost to obtain the mean flow field. The paper provides an efficient technique to quickly assess mean flow field by developing and applying spatial averaging method utilizing repeatedly surveyed acoustic Doppler current profiler(ADCP)'s cross-sectional measurements. ADCP has been widely used in measuring the detailed velocity and discharge in the last two decades. In order to validate the proposed spatial averaging method, the averaged velocity filed using the spatial averaging was compared with the bench-mark data computed by the time-averaging of the consistent fix-point ADCP measurement, which has been known as a valid but a bit inefficient way to obtain mean velocity field. The comparison showed a good agreement between two methods, which indicates that the spatial averaging method is able to be used as a surrogate way to assess the mean flow field. Bed shear stress distribution, which is a derived hydrodynamic quantity from the mean velocity field, was additionally computed by using both spatial and time-averaging methods, and they were compared each other so as to validate the spatial averaging method. This comparison also gave a good agreement. Therefore, such comparisons proved the validity of the spatial averaging to quickly assess mean flow field. The mean velocity field and its derived riverine quantities can be actively used for characterizing the flow dynamics as well as potentially applicable for validating numerical simulations.

• 한국수자원학회논문집
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• 제48권5호
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• pp.367-377
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• 2015

최근 수문관측의 측정 인력과 비용의 절감과 측정 정확도를 높이기 위해 초음파를 이용한 ADCP 유량 측정 방법의 적용이 활발하게 이루어지고 있으며 점점 그 비중이 높아지고 있다. 하지만 ADCP의 유속 및 수심 측정 정확도에 대한 자료가 부족하여 ADCP 측정 결과에 대한 신뢰도를 확신하기 어렵다. 이에 본 연구에서는 직선하천에서 체계적이고 정밀한 측정을 통해 ADCP의 유속 및 수심 정확도를 분석하였다. ADCP의 유속 측정 정확도를 분석하기 위해 횡단면에 184개의 측점에서 측정한 ADV 유속 측정 결과와 ADCP의 유속 측정 결과를 비교하여 오차를 계산하였다. 그 결과 바닥을 기준으로 수심비(y/h)가 0.4~0.8 범위에서는 ADCP가 정확하게 유속을 측정하는 것으로 나타났으나, 수면 근처에서는 유속을 작게 측정하였고, 하상 근처에서는 유속을 크게 측정하여 정확도가 떨어지는 것을 확인하였다. 또한 ADCP의 수심 정확도를 분석한 결과 하상추적(bottom tracking) 방식이 약 6%의 오차를 보였고, 연직 빔(vertical beam) 방식이 약 9%의 오차를 보여 식생이 활착한 자연하천의 경우 하상추적 방식이 좀 더 정확하게 수심을 측정하는 것으로 확인하였다. 그리고 고정 측정 방법과 이동 측정 방법의 차이를 검토한 결과 두 방법 모두 유사한 정확도를 나타냈다. 이와 같은 연구 결과는 향후 ADCP의 측정 불확도 평가를 위한 기초 자료로 활용한다면 ADCP를 하천에 적용함에 있어 좀 더 정확한 유속 및 수심 측정이 가능할 것으로 기대된다.