Geomorphologic features of Bengal Submarine Canyon captured by RV ISABU

뱅갈 해저 선상지(Bengal Deep Sea Channel)는 지구상의 최대 규모의 해저 선장지로서 히말라야에서 유래한 퇴적물들이 매년 약 1 기가톤씩 운반되어 퇴적되는 곳이다. 뱅갈 해저 선장지의 저탁암은 “source-to-sink” 개념에 따라 인도 몬순 변화에 의한 육상의 풍화, 하천에 의한 퇴적물 운반, 식생의 변화 양상을 기록하였을 것으로 여겨지며, 현재까지 알려진 바에 의하면, 인도 겐지스강 하구에서부터 적도를 지나 남위 3° 48‘까지 연장되어 있으며, 탐사 자료의 미비로 종단부는 확인되지 않고 있다. 한국해양과학기술원 대형연구선 이사부호는 인도양에서의 연구조사 수행을 위하여, 해저 선상지가 발달한 벵갈만 해역을 매년 수차례 왕복이동하며, 이사부호 선저에 장착된 KM EM122(12 KHz) 멀티빔 음향측심기를 이용하여 정밀해저지형을 취득하고 있다. 본 연구는 이동항해에서 취득된 정밀해저지형을 처리하여, 벵갈 해저수로의 지형적 특징을 분석한 사전연구 결과를 제시하고 있다. 분석 대상은 이사부호가 이동하는 위도인 북위 5° 부근대에서 확인된 멀티빔 음향측심자료이며, 해저 수로의 특징적 형상을 분석하였다. 벵갈 해저 수로에서는 다양한 구배의 사행천(meandering)과 우각호(cut-off loops)가 존재하며, 북위 5°, 동경 83° 부근 해저 수로의 폭은 3km, 깊이는 100m에 달한다. 향후, 이사부호의 이동항해 항로를 보다 계획적으로 설정하여, 조사 범위를 남북으로 확대하고, 활성 수로의 연차변화 등을 관찰할 수 있는 해역을 선정하여, 기후 이벤트에 다른 지형 변화의 기초자료로 활용될 수 있도록 연차 자료를 구축할 예정이다. 구축된 이동항해 자료는 GEBCO(The General Bathymetric Chart of the Oceans) 및 IOC Seabed 2030 Program등의 대양해저지형 DB 구축사업에 제공하여 국제적인 연구에 이바지 할 것이다.2

Geomorphologic features of Bengal Deep Sea Channel captured by R/V ISABU

한국해양과학기술원의 대형연구선인 이사부호는 인도양에서의 연구조사 수행을 위하여 북위 5° 부근 대인 벵갈만 해역을 매년 수차례 왕복 이동하고 있다. 이동 항해 동안 이사부호 선저에 장착된 EM122 (Kongsberg Maritime, 12 KHz) 멀티빔 음향측심기를 이용하여 정밀해저지형을 취득하고 있다. 본 연구에서는 이동항해에서 취득된 정밀해저지형 자료를 이용하여 벵갈 해저 수로의 지형적 특징을 분석하였다. 벵갈 선상지(Bengal fan)는 지구상의 최대 규모의 해저 선상지로서 히말라야에서 유래한 퇴적물들이 매년 약 1 기가톤씩 운반되어 퇴적되는 곳이다. 벵갈 해저 선상지의 해저 수로는 인도 갠지스강의 하구에서부터 적도를 지나 남위 3° 48‘까지 연장되어 있는 것으로 알려졌으며 수로 제방의 저탁암에는 인도 몬순 변화에 의한 육상의 풍화, 하천에 의한 퇴적물 운반, 식생의 변화 양상을 기록하였을 것으로 여겨진다. 해저 수로의 종단부는 아직 확인되지 않았다. 벵갈 해저 수로에는 다양한 구배의 사행천(meandering)과 우각호(cut-off loops)가 존재하며, 북위 5°, 동경 83° 부근의 해저 수로의 폭은 3km, 깊이는 100m에 달한다. 이사부호의 이동항해 자료를 이용하여 수로의 지형학적 특징을 분석한 결과는 이사부호가 취항하여 자료를 취득하기 시작한 2017년부터 누적/갱신하여 결과를 산출하고 있으며. 올 하반기에도 인도양 탐사가 계획되어 있어 탐사 종료 후 더 많은 자료를 취득할 수 있을 것으로 보인다. 이사부호의 이동항해 시 조사 범위를 남북으로 확대하여 하고, 활성 수로의 변화를 관찰할 수 있는 해역을 선정하는 등 이동항로를 목적에 맞게 계획적으로 설정한다면 보다 생산적인 연차 자료를 구축할 수 있을 것이다. 이는 위에서 언급한 인도 몬순 변화 등의 기후 이벤트에 따른 지형 변화의 기초자료로 활용될 수 있으며, 구축된 이동항해 자료는 NF-GEBCO (The General Bathymetric Chart of the Oceans)의 Seabed 2030 Project와 같은 대양해저지형 DB 구축사업에 제공하여 국제적인 연구에 기여할 예정이다.2

Design of Wave Glider for Long-term Ocean Observation

해양 시공간 물성의 장기변동성 관측을 위해서, 다양한 방식의 관측플랫폼이 요구되고 있다. 정점에서의 시계열적 변동 관측은 과학기지나 부이를 통하여 수행되고, 동일시각의 공간적 변화 관측을 위해선 위치 이동이 용이한 관측선이나 위성, 비행기, 수중 글라이더 등의 활용이 증대되고 있다. 본 연구에서는 해양에 항시 존재하는 파력을 에너지원으로 하는 해양장기 변동성 관측을 위한 수상 이동형 플랫폼의 추력기구 설계를 소개한다. 본 연구에서는 기계적 에너지 변환장치인 스프링과 파력에 의한 수괴의 수직변동을 힘으로 받는 수중 날개의 수직 병렬 배치 방식을 채용하여, 사용 목적에 따라 파력 에너지를 전진 추력으로 변환하는 양을 조절할 수 있는 추진 장치를 설계하고 시제를 구현하고 조파수조에서 그 성능을 평가하였다. 미 보잉사의 Wave Glider 와 달리, 수중 추진부와 수상 부력체 사이를 연결하는 선을 제거하고, 선박의 앞뒤에 파력 추진부를 수직구조물로 선체에 고정하고, 선미 추진부에는 조향장치를 추가하여 방형제어가 가능하도록 설계하였다. 개념 설계를 기초로 하여, 시제를 제작하였으며, 한국생산기술원 해양로봇센터 조파수조에서 파고 0.3m, 0.4m, 0.5m 파주기는 1.5s, 2s, 3s 상태에서 추진기구의 성능을 실험하였다. 본 수조실험에서는 파고 0.5m, 1.5s 조건하에서 최대 속도 1.45노트를 보였다. 조파 실험 결과, 파의 크기 보다는 파의 주기에 따른 시제 속도의 변화가 관측되었다. 이는 파도의 크기에 비하여 스프링의 변위가 작아 파력을 에너지로 전환하는데 효율이 제한되어 있음을 뜻한다. 대신 파도의 주기가 빠르면 빠를수록 날개의 퍼덕거림 횟수가 증가하여, 날개가 물을 밀어내는2

towed marine observation platform for overcoming capsize

본 발명은 수상 예인 플랫폼에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 본체함체의 단부와 회전가능하도록 연결되 는 회전모듈부의 중심부를 기준으로 수중탐지장치가 구비되는 수중탐지절반부 및 위성위치측정기가 구비되 는 위치측정절반부로 나눌 때, 상기 수중탐지절반부의 무게가 상기 위치측정절반부의 무게보다 무겁게 형 성되어, 상기 수중탐지장치가 수중에, 상기 위성위치측정기가 수상에 위치되도록 유지될 수 있는 수상 예 인 플랫폼에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 복수개의 부력체는 상기 모선에 예인되는 방향의 횡단면에 놓이는 가상의 삼각형 꼭지점 에 위치할 수 있도록 배치되어, 상기 수상 예인 플랫폼이 전복되더라도, 상기 복수 개의 부력체 중에 적어 도 2개는 수면에 부유하고, 나머지 1개는 상기 본체함체의 상방에 위치하여 상기 본체함체를 보호하는 상 태를 유지할 수 있는 수상 예인 플랫폼에 관한 것이다

Surficial Sediment Database System of Korean Seas

한국해양과학기술원 해양방위센터에서는 디지털 해저 공간 구축 연구사업의 일환으로 우리나라 연근해 표층 퇴적물 정보를 수집하였다. 그 결과 1980년부터 2011년까지 사업 보고서, 학위 논문, 학회 논문 등의 자료를 수집하였으며, 표층 퇴적물 자료 115편, 시추 퇴적물 자료 29편, 표층 퇴적물과 시추 퇴적물을 모두 사용한 자료 14편 등 총 158편의 자료를 통합하여 모두 10,026 지점의 정보를 얻었다. 수집된 자료로부터 퇴적물의 통계적 특성, 분류된 성과, 위치 정보, 연관 사업에 관한 자료를 갖는 메타정보를 구분하여 정리하였다. 메타정보에 입력한 속성은 ID, 위도, 경도, 수심, 역질함량(%), 사질함량(%), 실트함량(%), 점토함량(%), 유형, 평균 입도, 분급도, 첨도, 왜도이며, 스프레드시트에 모두 같은 포맷으로 입력하고, 좌표가 누락되거나 정점만 표현된 자료는 위치를 수치화하여 입력한 뒤 별도로 기록하였다. 입력된 자료의 지리정보는 레이어로 추출하여 저장하였으며, 사용자의 등급에 따른 접근 가능성을 구분하기 위해 보안 등급을 설정하였다.22Nothe

천해에서의 소형 무인수상선 방사소음 측정 및 특성 분석

수상선 또는 잠수정이 발생시키는 수중방사소음의 크기 및 특성을 정확하게 파악하는 것은 해양 생태계 보호뿐만 아니라 조선업, 군사적인 목적과 관련해서도 중요하다. 근래에는 해양 무인체가 활발하게 개발 및 활용됨에 따라 이들이 발생시키는 수중방사소음에 대해서도 관심이 증대되고 있다. 하지만 해양 무인체에 대해서 수중방사소음을 측정하고 평가할 수 있는 공인인증체계는 아직까지 전세계적으로도 구축된 바 없다. 본 연구자들은 이러한 공인인증체계 구축을 위한 기초 작업으로서, 천해 환경에서 수중방사소음을 정확히 측정할 수 있는 조건을 파악하고자 상용 소형 무인수상선 1 종을 이용한 실해역 측정을 수행하였다. 측정 시, 소형 무인수상선은 두 가지 선속으로 운행하였으며, 수중청음기 계류지점으로부터 무인수상선까지의 거리를 몇 가지로 바꾸어 가며 운행하였다. 우리는 이 운행시간 동안의 수중청음기에 수신된 소음 신호를 분석함으로써, 무인 수상선의 수중방사소음 측정에 적절한 수중청음기 거리, 소음 분석에 사용하기 적절한 선박 운행 구간, 신뢰할 만한 음원레벨을 획득할 할 수 있는 주파수 구간 등을 도출할 수 있었다. 이러한 결과는 향후에 해양 무인체 수중방사소음 평가 절차서를 확립하는 데에 실증적인 근거자료로서 활용될 수 있을 것이다. [해양수산부 재원으로 해양수산과학기술진흥원의 지원을 받아 수행된 연구임(RS-2023-00256122)]2

Increasing Surveyed Area using Tilted Multi Beam Echo Sounder

The paper presents implementation & evaluation of survey method with tilted transducer of Multi Beam Echo Sounder (MBES) to increase horizontal & vertical coverage over obstructed port environments with limited physical properties of MBES. Proposed method ( 25∘ titled transducer) have some discrepancy of bathymetric profiles between normal and tilting method, but we proved average difference is less than IHO Special Order requirements with survey data at port of Dong Ho Port, Masan, Korea. For horizontal mapping coverage of total survey area ( 114,961m2 ), normal method covered 53%, 60,895m2 of total area but tilting method covered 75%, 5.933m2 . It is 22% efficient than normal method with similar environments. For vertical mapping coverage of total vertical structure face ( 7,421m2 ), normal method covered 14%, 1,046m2 , proposed methods covered 60%, 4,450m2 . And we adapt longitudal steel bar to validate MBES results, and provide calibration method with titled transducer of MBES. 본 연구에서는 멀티빔 음향측심기 조사 각도의 물리적 한계 및 수면 및 수중의 장애물로 인하여 발생되는 음영 구역을 축소하고, 수직 구조물에 대한 계측 범위 확대를 위하여 트랜스듀서를 기울인 상태로 측량하는 기법을 적용하고 기술의 적정성을 평가하였다. 경남 마산 동호항에서 실시한 실해역 시험을 통해 트랜스듀서를 특정 각도( 25∘ )로 기울여 측량한 결과, 기존 방식의 측심 결과와의 차이가 국제 수로측량 기준 상의 특등급 허용오차를 넘지 않았다. 총 조사대상 구역 114,961m2 의 수면적 중, 일반적인 조사방식으로는 60,895m2 로 53% 계측되었으나, 제안한 기울임 방식을 적용하여 85,933m2 를 계측할 수 있었다. 이는 전체 조사면적의 약 75%로, 동일조건의 장애물이 존재함에도 불구하고 기존 방식보다 약 22% 수평면적을 더 조사한 효과를 얻었다. 수직면에 대한 조사 대상구역 7,421m2 중, 일반적인 계측방식으로는 1,046m2 로 전체 조사면적의 약 14%가 조사되었으나, 제안한 기울임 방식으로 조사하여 총 4,450m2 , 대상면적의 60% 정도의 수직면이 계측되었다. 또한, 기울임 측량의 성능 평가를 위하여 선형 반사판을 고안하고, 측심기를 검교정하고, 트랜스듀서의 기울임 자체를 검교정하는 방안을 제시하였다.22Nkc

APPARATUS RETRIEVAL AND DEPRESSING FOR TOW-FISH

해양탐사체용 하강 및 회수장치가 개시된다. 본 발명의 해양탐사체용 하강 및 회수장치는, 판 형태로 형성 되고 양쪽에 날개부가 마련되며, 상기 날개부 사이의 중간영역에는 전방부에서 후방부 방향으로 길게 형성 되고 후방 쪽으로 열린 개구부를 갖는 설치장공이 형성된 몸체 및 조사선의 메인 견인케이블이 연결되는 전방 연결부가 일단에 형성되고, 타단에는 수중탐사체와 연결된 보조 견인케이블이 연결되는 후방 연결부 가 형성되며, 상기 전방 연결부가 형성된 영역이 상기 전방부 쪽의 설치장공에 위치한 상태에서 회동가능 하게 축으로 결합되고, 상기 개구부에 위치하는 영역이 시어핀에 의해 상기 개구부 쪽에 결합 되는 견인 프레임을 포함하고, 상기 시어핀은, 상기 몸체의 전방부에 수중장애물이 간섭됨으로써 상기 견인 프레임 에 소정의 하중 값보다 더 큰 하중 값이 작용할 때 파단 되어 상기 몸체가 상기 축을 중심으로 하향 회전 하여 상기 수중장애물로부터 벗어나도록 하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 해양탐사체용 하강 및 회수장치가 조사선의 인양장비와 수중탐사를 위한 수중탐사체 사이에 설치 됨으로써, 수심이 깊은 곳에 서 상승이 억제되어 안정적으로 해양 및 해저 조사가 이루어질 수 있는 효과를 제공할 수 있고, 해양탐사 체용 하강 및 회수장치를 이용하여 수중탐사체를 견인중인 상태에서, 부이용 로프나 어구용 로프와 같은 수중장애물이 몸체에 걸려 시어핀에 허용한계를 넘는 과도한 하중이 가해지면 몸체가 회피자세로 회전하 여 수중장애물을 회피할 수 있음으로써, 수중탐사체의 회수가 용이하게 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 수 중탐사체의 분실로 인한 경제적 손실

Marine Debris Detection and Mapping with Underwater Image Enhancement

This paper introduces the system of reconstructing underwater trash map. First, our systems improve performance of underwater object detection by using deep learning-based image enhancement. Also, we prove that using enhanced image, it needs a little labeled data compare to underwater images. Finally, we reconstruct underwater 2D trash map by stitching images and detecting trash coordinates.2