• 해양환경안전학회지
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• 제11권1호
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• pp.29-37
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• 2005

본 논문에서는 고투자율 등방성 자기물질을 이용한 공진형 마그네토미터(Resonant-type Magnetometer, RM)의 설계와 개발에 관하여 기술하였다. 먼저, 자기 물질에 감은 코일의 인덕턴스 L과 등방성 고투자율 자기 물질에서 나타나는 투자율 u(H) 사이의 기본이론을 정립하였다. 다음으로, L 의 변화를 간단한 슈미트 트리거 회로를 이용하여 주파수로 획득할 수 있는 RM회로를 구현하였다. RM의 측정능력을 평가하기 위한 선회실험을 통하여 RM의 지구자장 성분 측정 가능성을 확인하였다.

• Ocean and Polar Research
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• 제44권4호
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• pp.355-364
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• 2022

When the 60-ton-class patrol boat '72' of the Korea Coast Guard (KCG) was on duty and she accidentally collided with another patrol boat ('207', 200-ton-class) and sank. A month-long search found a small amount of lost items, but neither the crew nor the ship was found. For the first time in 39 years since the accident, the Korea Institute of Ocean Science and Technology (KIOST) searched the boat 72 using the latest integrated geophysical techniques. A number of sonar images presumed to be of a sunken ship was acquired using a combined system of side scan sonar and marine magnetometer, operated at an altitude of approximately 30 m from the seabed. At the same time, a strong magnetic anomaly (100 nT) was detected in one place, indicating the presence of an iron ship. A video survey using a remotely operated underwater vehicle (ROV) confirmed the presence of a shielding part of a personal firearm at the stern of the sunken vessel. Based on these comprehensive data, the sunken vessel discovered in this exploration was assumed to be '72'. This result is meaningful in terms of future ocean exploration and underwater archaeology, as the integrated system of various geophysical methods is an efficient means of identifying objects present in the water.

• 로봇학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.190-197
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• 2018

Geomagnetic field signals have potential for use in underwater navigation and geophysical surveys. To map underwater geomagnetic fields, we propose a method that exploits an autonomous surface vehicle. In our system, a magnetometer is rigidly attached to the vehicle and not towed by a cable, minimizing the system's size and complexity but requiring a dedicated calibration procedure due to magnetic distortion caused by the vehicle. Conventional 2D methods can be employed for the calibration by assuming the horizontal movement of the magnetometer, whereas the proposed 3D approach can correct for horizontal misalignment of the sensor. Our method does not require a supporting crane system to rotate the vehicle, and calibrates and maps simultaneously by exploiting data obtained from field operation. The proposed method has been verified experimentally in inland waters, generating a magnetic field map of the test area that is of much higher resolution than the public magnetic field data.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권7호
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• pp.1068-1079
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• 2008

Tilt and heading angles information of a remotely operated vehicle (ROV) are very important in underwater navigation. This paper presents a low.cost tilt and heading estimation system. Three single.axis rate gyros, a tri-axis accelerometer, and a tri-axis magnetometer are used. Output signals coming from these sensors are fused by two Kalman filters. The first Kalman filter is used to estimate roll and pitch angles and the other is for heading angle estimation. By using this method, we have obtained tilt (roll and pitch angles) and heading information which are reliable over long period of time. Results from experiments have shown the performance of the presented system.

• 해양환경안전학회지
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• 제19권6호
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• pp.666-673
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• 2013

본 연구는 빠른 운항 속도와 짧은 운용 시간을 요구하는 임무에 활용될 저가 소형 자율 무인잠수정에 고가 대형 관성 측정 장치를 대신하여 사용할 수 있는 저가 소형 자세 측정 장치 개발 및 성능 검증을 수행하였다. 저가 소형 자세 측정 장치 개발을 위해서 MEMS 기술을 적용한 gyro, accelerometer 및 magnetometer 채택하여 MEMS 기반 하드웨어를 제작하였으며, 좌표 변환 공식과 칼만 필터를 적용하여 자세 계산 알고리즘을 구현하였다. 또한 개발된 MEMS 기반 자세 측정 장치에 대한 기본 성능 검증을 위한 지자기센서 검증 시험, 정적 자세 시험, 차량 시험, 운동 모사 장치 시험을 수행하였으며, 각각 시험 결과를 제시하였다. 지자기센서 검증 시험 결과 외부 자기장 보정을 통하면 개발된 MEMS 기반 자세 측정 장치의 측정 결과가 외부 자기장에 강인함을 확인하였으며, 정적 자세 시험 및 차량 시험을 통하여 자세 변화가 크지 않는 환경에서 자세 측정 오차가 $0.5^{\circ}/hr$ 임을 확인하였다. 운동 모사 장치 시험을 통하여 5분 내외 자세 변화가 큰 운동 중에도 자세 측정 오차가 발산하지 않고 $1^{\circ}/hr$ 이내임을 확인하였다. 상기 시험 결과로부터 개발된 MEMS 기반 자세 측정 장치가 목표 성능인 $1^{\circ}/hr$이내 roll, pitch, yaw 오차를 보여주고 있음 확인하였으며, 이로부터 20분 내외 운용 시간 동안 정확한 자세 정보 제공 가능성을 확인할 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제27권2호
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• pp.119-128
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• 2024

해양자력탐사는 다른 탐사법에 비해 측정이 간편하여 해저 지구조 및 광상자원 분포 등의 탐사에 개척자 탐사로 주요하게 사용되는 방법이다. 측정은 주로 해수면 견인 자력계와 선상 삼성분 자력계를 주로 사용하고 있다. 해수면 견인 자력계는 분해능이 높다는 장점이 있지만 독자적인 연구선을 사용해야 하고, 자기장의 세기 만 측정할 수 있는 반면, 선상 삼성분 자력계는 상대적으로 분해능이 낮지만 자기장의 벡터 삼성분을 측정할 수 있고 연구선을 단독으로 사용하지 않아도 자료를 획득할 수 있다는 큰 장점을 가지고 있다. 하지만, 선상 삼성분 자력계는 선박의 자성 영향으로 인해 측정된 자료의 까다로운 보정이 필요하다. 현재까지 다양한 방법론이 제시되었지만 점성자화의 영향으로부터 벡터 삼성분의 보정이 불가능하였다. 본 연구에서는 해수면 견인 총 자력계와 선상 삼성분 자력계를 동시에 획득하였을 경우, 회전행렬을 통하여 간단하게 선상 삼성분 자력계로 얻은 자료를 해수면 견인 자력계로 얻은 자료로 바꿔 줌으로써 선박의 점성자화 성분을 효과적으로 제거하여 벡터 삼성분 자력이상 자료를 근사하여 보정하는 방법을 고안하였다. 오차분석을 통해 약 7-25 nT의 오차가 발생한 것을 확인하였는데 이는 지자기 이상 벡터의 잔여성분과 이로부터 유도되는 점성자화의 영향으로 여겨진다. 이 방법은 해양지자기의 정확한 벡터성분을 제공함으로써 지자기 이상 벡터성분의 다양한 해석을 가능하게 할 뿐만 아니라, 판 이동 및 지질 구조 연구, 해양 자원 개발 등 탐사의 정확성 향상에 크게 기여할 것으로 기대된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제8권1호
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• pp.104-111
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• 2005

1883 년에 진수된 러시아 순양함 드미트리 돈스코이(Dmitri Donskoi ; 6,200톤)호는 러일전쟁에 참전하여 1905년 5 월 29 일 동해 울릉도 근해에서 침몰되었다고 알려져 있다. 이 침몰선을 찾기 위해 1999 년부터 2003 년까지 5 년간 탐사를 수행하였다. 러시아와 일본의 해전사 자료를 토대로 침몰 예상 위치를 파악하여 탐사해역을 설정하였다. 3 차원 해저 지형 조사, 해상 자력 탐사, 천부지층조사, 해저면 영상 조사 등의 기록을 종합 분석하여 침몰선으로 추정되는 이상체를 확인하였다. 지구물리탐사를 통해 확인된 이상체에 대해 심해카메라와 무인잠수정(remotely operated vehicle) 및 유인잠수정 Pathfinder 를 이용한 정밀조사를 수행함으로써 울릉도 저동항에서 약 2 km 떨어진 해역, 수심 400 m 지점의 심해 계곡 중턱에 걸쳐진 돈스코이호를 발견하였다. 침몰선체에는 152 mm 함포 등이 그대로 장착되어 있고 선체 주변에는 전쟁 시 불에 탄 조타기 등의 잔해가 놓여있었다. 조사 지역은 강자성을 띤 대규모 화산암 지대이기 때문에 자력탐사로 침몰선을 식별하기가 어렵다. 천부지층탐사와 해저면 영상조사는 심해 계곡의 심한 지형 변화에 따라 음파의 난반사가 일어났으며 자력탐사 역시 자력이상도의 왜곡으로 인하여 이상체 식별이 곤란하였다. 그러나 중천해용 다중빔 음향 측심기의 경우 탐사선을 최대한 저속으로 운항하고 수심 및 지형에 따라 빔 각도를 조절하여 획득한 해저영상은 침몰선 확인에 매우 유용하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제4권1호
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• pp.35-42
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• 1990

The area where age dating of the seafloor and interpretation of geomagnetic basic structure are conducted is also important in the aspect of geophysics. Near the sea mount (water depth to the top is 3900m and 6500m to the bottom), there are Mesozoic magnetic lineations at the sea-side flank along the trench axis. A two dimensional model analysis of Talwani and Heirtzler(1964) and a three dimensional model analysis of Talwani are performed by using data obtained from the marine proton magnetometer. Distribution, direction of the lineation, amplitude and period of magnetic anomaly are correlated and analysed with speed of the plate movement and lineation of the sea mount. In the west and north-west Pacific there are lots of huge sea mounts retaining the history of oceanic crust. This indicates that geomagnetic basis subsided into the oceanic crust and has interest in the aspects of the isostasy theory of the gravity.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2000년도 춘계공동학술발표회
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• pp.311-313
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• 2000

Identifying anomaly correlations between data sets is the basis for rationalizing geopotenial interpretation and theory. A procedure between the two or more geopotential data sets. Anomaly features that show direct, inverse, or no correlationsbetween the data may be separated by applying filters in the frequency domains of the data sets. The correlation filter passes or rejects wavenumbers between co-registered data sets based on the correlation coefficient between common wavenumbers as given by the cosine of their phase difference. This study includes as example of Magsat magnetic anomaly profile that illustrates the usefulness of the procedure for extracting correlative features between the sets.

• 한국해양공학회지
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• 제30권5호
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• pp.389-399
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• 2016

This paper presents the explorations of hydrothermal vents located in the Marina Arc and Back Arc Basin using the deep-sea ROV Hemire. These explorations were conducted by KRISO and KIOST to demonstrate the capability of Hemire in various applications for deep-sea scientific research. The missions included the following: (1) to search the reported vents, (2) conduct visual inspections, (3) deploy/recover a sediment trap and bait traps, (4) sample sediment/water/rock, (5) measure the magnetic field at the vent site, and (6) acquire a detailed map using multi-beam sonar near the bottom. We installed three HD cameras for precise visual inspection, a high-temperature thermometer, a three-component magnetometer, and a multi-beam sonar to acquire details of the bottom contour or identify vents in the survey area. The explorations were performed in an expedition from March 23 to April 5, 2016, and the missions were successfully completed. This paper discusses the operational process, navigation, and control of Hemire, as well as the exploration results.