• Ocean and Polar Research
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• 제36권4호
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• pp.447-454
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• 2014

In August, 2013, we collected epifaunal megabenthos using a deep sea camera (DSC) around a benthic impact study (BIS) site. This was located in the KR5 block of the Korea Deep Ocean Study (KODOS) area in the Northeastern Pacific. The DSC was positioned at $6.8{\pm}2.9m$ (SD) from the sea bottom and was operated from a position at $131^{\circ}56.85^{\prime}-131^{\circ}55.02^{\prime}W$ for 2.3 h at a speed of 1-2 knot. The geographical features of the study area consisted of two structures; a trough in the middle and hills at the east and west sides. Sediment conditions were consistent within six blocks and were affected by slope and polymetallic nodule deposits. We analyzed 226 megafaunal species. Sipunculida comprised the highest percentage of individuals (39%), and the dominant epifaunal megabenthos were Hormathiidae sp., Primnoidae sp., Hexactinellida sp., Hyphalaster inermis, Freyella benthophila, Paelopatides confundens, Psychropotes longicauda, and Peniagone leander. More than 80% of the total density of megafauna occurred on sea plain (D- and E-blocks). We found two distinct groups in the community, one located on sea plains and the other along both sides of the sea slop. Our results suggest that geographical features such as slope and polymetalic nodule deposits are important in controlling the distribution of the epifaunal megabenthos around the KODOS area.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.389-394
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• 2018

Remotely operated vehicle(ROV) and autonomous underwater vehicle(AUV) have been used for underwater surveys, underwater exploration, resource harvesting, offshore plant maintenance and repair, and underwater construction. It is hard for people to work in the deep sea. Therefore, we need a vision control system of underwater submersible that can replace human eyes. However, many people have difficulty in developing a deep-sea image control system due to the deep sea special environment such as high pressure, brine, waterproofing and communication. In this paper, we will develop an Ethernet based remote image control system that can control the image mounted on ROV.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2002년도 ICCAS
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• pp.109.5-109
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• 2002

Autonomous underwater vehicles (AUVs) are unmanned underwater vessels to investigate sea environments, oceanography and deep-sea resources autonomously. Docking systems are required to increase the capability of the AUVs to recharge the batteries and to transmit data in real time in underwater. This paper presents a visual servo control system for an AUV to dock into an underwater station with a camera. To make the visual servo control system , this paper derives an optical flow model of a camera mounted on an AUV, where a CCD camera is installed at the nose center of the AUV to monitor the docking condition. This paper combines the optical flow equation of the camera with the AUV's equation o...

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권3호
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• pp.173-182
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• 2007

북동태평양 클라리온-클리퍼톤 균열대 지역의 해저평원에는 여러 유용 금속을 함유한 망간단괴가 다량 분포하는 것으로 알려져 있다. 심해저카메라(DSC)를 이용하여 지형과 단괴 부존량과의 상관관계를 제시하는 연구 결과마다 단괴 생산 유망 지역의 단괴부존량과 지형과의 관계를 다르게 설명하고 있다. 또한, 수중에 위치하는 DSC 위치추정 방법론에 대한 정확한 근거가 명확하게 제시되지 않았다. 북동태평양 대한민국 심해연구(KODOS) 지역에서 현장탐사를 수행하여 지형에 따른 단괴 채광조건의 변화를 관찰하였다. 이 연구에서는 망간단괴 분포 경향 및 채광가능지역을 분석하고자 할 때, DSC를 이용한 근접 해저면 영상관찰 방법의 활용가능성을 제시하고자 하였다. 이를 위해 해저산이 없는 심해평원지역인 KODOS 지역의 남쪽구역($132^{\circ}10'W$, $9^{\circ}45'N$ 부근)에서 DSC 영상으로부터 단괴 부존량을 추출하고 다중빔음향측심기를 사용하여 해저면 수심 변화를 동시에 측정하였다. 또한, DSC 수중 위치추정의 정확성을 제고하고자, DSC 위치 계산 방식에 적절한 가정을 도입하였고, DSC 측선의 교차점에서 측정한 부존량을 이용하여 간접적으로 위치 추정의 정확도를 검증하였다. DSC 영상을 관찰하면 단괴 및 퇴적물뿐만 아니라 해저면의 함몰지역인 균열대를 다수 발견할 수 있다. 또한, DSC 영상을 통해 관찰된 해저 균열대의 발견시간 자료로 부터 채광 장애지역으로 예상되는 균열대의 위치 추정을 시도하였다. 분석 결과 채광장비가 주행할 수 없는 채광 장애지역은 해저사면과 해저구릉지역임을 확인할 수 있었다.

• Ocean and Polar Research
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• 제26권2호
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• pp.207-218
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• 2004

Lomilik Seamount in the west Pacific was seismically surveyed and photographed to illuminate the bottom topography, the condition of manganese crust, and the characteristics of sedimentary environment. Lomilik Seamount has a NW-SE elongated bottom topography with steep slopes in the NESW direction part. Even though the steep slopes of the seamount are devoid of deposits, the summit area and gentle slope of the seamount are covered with thick deposits. The seismic data indicate that Lomilik Seamount is a flat-topped and step-faulted guyot of volcanic origin. Deep-sea camera photographs show that much of the seafloor is rippled in symmetrical and asymmetrical patterns. The traces of biological activity were distinct on gentle seafloor suggesting the low-energy bottom conditions. Some photographs also show outcrops encrusted with manganese crusts. Sedimentary environments in the Lomilik Seamount appear have been governed by regional morphology and strong bottom current.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.142-148
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• 2002

Autonomous underwater vehicles (AUVs) are unmanned underwater vessels to investigate sea environments, oceanography and deep-sea resources autonomously. Docking systems are required to increase the capability of the AUVs to recharge the batteries and to transmit data in real time for specific underwater works, such as repeated jobs at sea bed. This paper presents a visual servo control system for an AUV to dock into an underwater station with a camera mounted at the nose center of the AUV. To make the visual servo control system, this paper derives an optical flow model of a camera, where the projected motions of the image plane are described with the rotational and translational velocities of the AUV. This paper combines the optical flow equation of the camera with the AUVs equation of motion, and derives a state equation for the visual servoing AUV. This paper proposes a discrete-time MIMO controller minimizing a cost function. The control inputs of the AUV are automatically generated with the projected target position on the CCD plane of the camera and with the AUVs motion. To demonstrate the effectiveness of the modeling and the control law of the visual servoing AUV, simulations on docking the AUV to a target station are performed with the 6-dof nonlinear equations of REMUS AUV and a CCD camera.

• 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.

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권1호
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• pp.18-29
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• 2019

독도와 심흥택 해산의 정상부 및 사면에서 HD 급 비디오카메라, 2기의 LED 조명, 1개의 다목적 로봇팔, 8개의 추진기가 장착된 소형 ROV로 해저면 조사를 수행하였다. 조사에 사용된 장비는 스웨덴에서 제작된 500 m급 소형 무인잠수정 "V8 SII"과 지원모선인 "코쌀 5호"였으며, 수심 범위가 45~370 m인 조사해역의 4정점에서 총 6회 잠수를 수행하였고, 잠수시간은 운용조건에 따라 약 30~120분 소요되었다. 조사 결과, 독도 주변 해저 경사면과 해산 정상부 부근에는 다양한 크기의 암석 및 밀도 높은 부착생물인 심해성 말미잘(Actinostolidae sp.), 거미불가사리류(Ophiuridae sp.), 대게류의 서식이 확인되었다. 본 조사를 통해 얻어진 결과는 1) 주요 수산자원인 대게류의 서식 확인 및 심해생물상 자료, 2) 해저면의 퇴적상 및 지형 특성 확인, 3) 육상기원 어구 폐기물 확인 등이다. 본 탐사는 수산자원 및 생태학적으로 중요한 독도 해저면과 주변 해산의 수중환경의 첫 기록으로서, 동해의 해산 정상부의 심해 저서환경 및 생물의 직접관찰에 소형 ROV가 활용 가능함을 시사하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제32권4호
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• pp.287-295
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• 2018

This paper presents the results of an exploration of the ferromanganese crusts of Western Pacific Seamount registered by the Korean government. This area has been surveyed with a deep-sea camera and crust samples have been acquired by deep-sea dredging since 2013. On October 18-19, 2017, a united research team from KIOST and KRISO explored two blocks, OSM11 and OSM07, on the seamount using Hemire ROV. A precise survey was conducted on the ferromanganese crusts and sediments covering the slope/top of OSM11 and the middle flat area of OSM07. Rock samples were collected with precise positioning, and HD videos were recorded for 7 hours. This paper discusses the technical issues of this exploration in terms of (1) how to deal with an emergency situation during an electric power blackout, (2) the improvement of the thruster power by adding cooling plugs to the housings of the thruster amplifiers, (3) the relative motion of the depressor by changing the fixing method of the cable terminator, which affects the service life of the cable, (4) a sampling technique for the steep slope of the seamount, (5) integrated navigation under a USBL blackout, and (6) a 3-dimensional image mosaic for visualizing the distribution state of the crusts.

• 자원환경지질
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• 제49권2호
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• pp.121-134
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• 2016

서태평양 공해 해저산의 다중빔 음향측심자료와 해저면 영상관측 자료를 활용하여 해저산 정상부와 경사면에 피복된 망간각의 공간 분포 변화 양상을 파악하였다. 다중빔 음향측심기를 이용하여 구분된 해저산의 지형 특성은 정상부 면적의 약 70% 이상이 경사가 $5^{\circ}$ 미만으로 비교적 평평한 지대로 이루어져 있으나 후방산란강도는 해저면의 매질변화를 지시하는 이봉분포를 보였다. 이 이봉분포에서 -30 dB이상의 높은 최빈값은 경사면과 정사부 가장자리 지역에서 우세하였으며 -30 dB이하의 낮은 최빈값은 정상부 중앙지역에서 우세하였다. 해저면 표층의 영상자료와 후방산란 자료의 연관성을 분석한 결과, 정상부 중앙지역은 경사면에 비해 상대적으로 완만한 기울기와 미교결 퇴적물만 존재하여 후방산란이 낮게 나타난다. 반면, 정상부 가장자리 및 경사면은 퇴적물이 없어 기반암이 노출되거나 망간각이 피복되어 후방산란이 높게 나타남을 보여준다. 따라서 다중빔 음향측심조사를 통해 획득된 후방산란 자료와 해저면의 퇴적물 및 망간각 분포 사이의 상관관계가 높다는 것을 알 수 있다. 이 연구결과는 다중빔 음향측심조사를 통해 획득된 후방산란 자료를 활용하면 기요형태의 해저산에 피복된 망간각의 전체적인 분포 규모를 확인할 수 있음을 의미한다. 따라서 해저산 지역의 망간각 개발 유망구역을 선별하는데 후방산란 자료가 유용하게 활용될 수 있을 것이다.