음향은 수중에서 원거리 전파가 가능하여 수심 측량, 수중 물체 탐지, 수중 통신, 유속 측정 등 다방면에서 해양관측에 널리 사용되고 있다. 본 논문에서는 해저면 계류형태의 압력측정 전도음향측심기(Pressure-recording Inverted Echo Sounder, PIES)를 활용하여 관측 가능한 해양물리현상(해류, 중규모 소용돌이, 내부파, 해면고도변화 등)에 대해 서술한다. 이어서 PIES장비 회수 없이 음향을 활용한 원격 자료획득법, 자동 자료전송 팝업 부표(Pop-up Data Shuttle, PDS)를 활용한 최신의 원격 자동자료획득법을 소개하고, 향후 실현 가능한 (준)실시간 원격 자동자료획득법을 덧붙인다.
세계 최초의 정지궤도 해양관측위성인 천리안 해양관측위성(Geostationary Ocean Color Imagers;GOCI)의 자료 품질을 유지하면서도 용량을 줄임으로써 자료 배포 서비스를 향상시키기 위한 방법을 검토하였다. 레벨-2 자료는 압축만으로도 약 92.9%의 용량 절약을 할 수 있지만, 레벨-1 자료는 압축으로 인한 용량 절약이 약 20.7%에 그치기 때문에 또 다른 접근 방식이 필요하였다. 이 연구에서는 위성 영상 자료의 양자화 비트 수(12비트)가 레벨-1 자료의 픽셀 당 비트 수(32비트)보다 작게 설정되어 있다는 점에 착안하여, 레벨-1 자료에 대해 최적화된 픽셀 당 비트 수를 찾고자 하였다. $R^2$와 변조전달함수(Modulation Transfer Function, MTF)를 이용한 실험 결과, 레벨-1 자료의 픽셀 당 비트 수를 14비트까지 줄이더라도 위성 영상자료의 품질 저하가 없다는 것을 정량적으로 확인하였다. 또한, Ns2 (Network Simulator 2)를 이용한 네트워크 평가 결과, 레벨-1 자료의 경우 픽셀 당 비트 수를 14비트까지 줄였을 때 배포시간을 약 57.7% 줄일 수 있었고, 레벨-2 자료의 경우 압축을 이용하여 92.9%까지 파일 크기를 줄였을 때 배포시간을 약 92.5% 줄일 수 있었다.
장기간의 해양 모니터링을 위해서는 종합관측부이를 국산화하여 활용하는 것이 요구된다. 이런 요구에 부응하여 한국과 비슷한 여건의 대만 성공대학과 공동연구를 통해 종합관측부이 제작기술을 도입하여 이를 한국에서 효율적으로 해양 환경 모니터링에 활용할 수 있게 발전·개선시켰다. 부이의 크기는 육상 운반과 해상 설치에 편리하도록 직경 2.5m로, NOAA의 3.0m 부이보다 작다. 부이의 동적특성을 수치모델로 해석하였는데, 주기가 4초 이상의 파랑을 관측하는 데는 문제가 없는 것으로 나타났다. 부이의 관측 및 제어 시스템을 개선하여 더 많은 관측센서를 부착할 수 있고, 전원 소모량을 줄이고 또 자료의 분석 및 관리 기능을 높혔다. 이 논문에서는 개선된 종합관측부이의 각 구성부분을 자세히 설명하였다. 종합관측부이는 풍향, 풍속,기온, 습도, 기압 및 파랑 등 기존의 해양 기상 요소에다 수온, 염분, DO, pH 및 탁도 등 해양환경 요소를 첨가하였다. 원해에 설치된 부이로부터 실시간 자료 전송을 위해 Inmarsat 위성통신 시스템을 이용하였다. 개선 제작된 부이는 포항 앞바다에서 1개월 간의 시범 운영을 통하여 계류, 자료 송신에 대한 성능 실험과 파랑자료를 검증하기 위하여 네덜란드의 Datawell사의 Wave-rider부이와 동시 관측 실험을 수행하였는데, 좋은 결과를 얻었다.
서지정보학의 발달 및 전산화로 방대한 양의 연구논문들이 축적되고 있다. 이에 따라 전 세계에서 출판되는 관련 분야 논문들을 모두 검토하기는 실질적으로 어려워졌으며, 연구방향을 잡고 추진하는 것도 어려워졌다. 그러나 자연어 처리기법의 발달로 인해 출판된 연구논문들의 경향 분석이 수월해졌다. 여기서는 해안 해양공학 분야의 SCOPUS DB(Data Base) 서지정보 텍스트 마이닝(Text Mining) 분석을 R언어를 이용하여 수행했다. 분석 결과, 예상한 바와 같이 'wave' 용어가 압도적으로 우세하였으며, 'numerical model', 'numerical simulation' 및 experimental study' 용어로부터 여전히 수치해석 및 수리실험의 우세가 확인되었다. 또한 최근 해양에너지와 관련되는 'wave energy' 용어 사용이 부각되고 있는 것으로 파악되었다. 한편, 해안 해양공학 분야의 연구주제 용어의 빈도와 연결 관계는 'wave -> height, energy' 우세를 정량적으로 확인할 수 있었으며, 향후 세부분야 및 시기별 고해상도 분석 가능성을 제시하였다.
해양의 모니터링을 위해서는 변화를 예측하는 과정이 필요하다는 것은 널리 인정되고 있다. 이 연구에서는 Geostationary Ocean Color Imager (GOCI) 자료를 이용하여 해양의 변화를 지시할 수 있는 반사도의 시계열 예측을 수행하였다. 이를 위해 다중 규모 Convolutional Long-Short-Term-Memory (ConvLSTM) 모델을 제안하였으며, GOCI-I 자료를 이용하여 모델을 학습하였다. 취득 기간이 다른 GOCI-II 자료를 이용하여 모델의 성능을 검증하였으며, 기존의 ConvLSTM 모델과 성능을 비교하였다. 비교 결과, 제안한 모델은 시공간적 특성을 모두 고려하여 반사도의 변화 경향성을 파악하는데 있어 가장 우수한 결과를 보였다. 장기 예측 결과를 통해 모델이 학습한 반사도의 시간적 변화 경향을 확인하였으며, 이를 이용한 주기적 변화 탐지가 가능할 것으로 기대된다.
자연 및 인간 시스템에 큰 영향을 주고 있는 해양 부문의 기후변화 적응 대책 수립을 위해서는 기본적으로 해양에 대한 기후변화 취약성 평가가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 해양 부문의 취약성 평가를 위해 민감성, 적응성, 노출 등의 규준을 설정하고, 각 규준에 적합한 평가지표를 선정 후 지표별 공간자료를 구축하였다. 해양부문에서는 평가지표 자료가 육지영역과 해양영역으로 구분되어 있었으나, 본 연구에서는 행정구역별 육지영역 자료를 해양 영역으로 외삽을 통해 통합하였다. 그 결과, 해양부 문의 취약성을 해양영역에서 공간별로 다양하게 나타낼 수 있었다. 민감성의 경우, 남서쪽 해역이 동해와 서해에 비하여 월등히 높은 값이 나타났고, 노출의 경우 서해와 서 남해 해역이 변화율이 높게 나타났다. 반면 적응성의 경우, 동해가 적응성이 가장 높게 나타났으며 전라남도와 제주도 북쪽 해역 또한 다른 행정구역에 비하여 적응성이 높게 나타났다. 이 세 가지 규준을 통하여 평가한 결과 상대적으로 적응성이 높지만 노출과 민감성은 월등히 높은 값을 나타낸 남서쪽 해역이 두드러지게 취약성이 높게 평가되었다. 하지만 본 연구에서 진행된 해양 부문의 취약성 평가는 제한적인 지표를 사용하였기 때문에 적절한 취약성 평가에 필요한 지표들의 자료구축이 필요하다.
Unlike other mass production in small variety, shipbuilding process is a project-based method in single variety, which causes unpredictable volatility in the planning system. In shipyards, series of manufacturing processes from fabrication to erection is sequentially carried out. In order to predict unfavorable changes such as overload or low load of working volume, computerized simulation has been being gradually adopted. The data used in the simulation are processed from the database of the main scheduling and planning system. Thus the quality of those data is very crucial for the meaningful results. Unfortunately, research on the verification of data quality is very rare and hardly known to the authors. In this work, using the database of scheduling and product information system of a large domestic shipyard, the data required for the simulation are qualitatively analyzed and verified.
With the increasing requirements for the survey and development of the ocean, the demands on the of AUV(Autonomous Underwater Vehicle) technologies have been increased. Reconstruction and replay of the AUV motion on the basis of the data stored during the execution of mission, can help the development of control strategies for AUVs such as mission planning and control algorithms. While an AUV cruises for her mission, her attitude and position data are is recorded. The data can be used for visualization of the motion in off-line. However, because most of the position data gathered from acoustic sensors have long time-interval and include intermittent faulty signal, the replayed motion by the graphic simulator can not demonstrate the motion as a smooth movie. In this paper, interpolation methods are surveyed to reconstruct the AUV position data. Then, an efficient 3D visualization method for AUV motion using the interpolation method is proposed. Simulation results arc also included to verify the proposed method.
성공적인 국제 Argo 사업을 통해 얻어진 고해상도의 수온 및 염분 프로파일들을 이용하여 준실시간으로 3차원 전지구 해양 상태의 재현이 가능해졌으며, 전지구 해양 자료 분석 연구에 대한 관심 또한 크게 증가하였다. 본 연구에서는 XBT와 Argo 자료의 계통 오차, 열염분 해수면 높이 및 인공위성 관측 자료와의 해수면 수지 불일치, 해양 열용량 변동 및 객관 분석장 개발 현황 등 최근의 자료 분석 연구의 주요 쟁점들에 관해 정리하였다. 특히 동아시아 해역에서의 지역 규모 해양 기후 변화 분석에 앞서 매우 신중한 해양 자료의 품질 관리 및 전구 규모의 해양 변동에 관한 이해가 필요하다는 것을 강조하였다.
Qingmei, XIAO;Huaguo, ZHANG;Changbao, ZHOU;Weigen, HUANG;Dongling, LI;Junhua, Ten
대한원격탐사학회:학술대회논문집
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대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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pp.298-300
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2003
A management information system of the Nanji Islands National Marine Reserve is designed and constructed based on method of integration of remote sensing and geographic information system (GIS). The system consists of two sub-systems, dynamic monitoring information system and general database system. The former is used for storage and manage fundamental geographical data (topographical and bathymetric map), satellite remote sensing data (IKONOS, SPOT, IRS, NOAA and SeaWiFS etc.) and multimedia data. The latter is used for storage and manage resource data (shellfish and alga etc.), environmental data (meteorological and hydrologic) and in situ data. As part of electronic government, this system will be submitted to local government for monitoring, management and decision.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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