해저표층 퇴적물 이동에 관한 음향영상정보 해석 기술에 관한 연구

이용국,정백훈 한국항해항만학회 2008 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.2008 No.공동학술

시화호내 조사구역은 수심 분포와 지형 변화 정도에 따라 크게 갑문을 중심으로 한 부근 지역과 발전소 예정지 부근 및 나머지 지역으로 나눌 수 으며, 수심은 연안의 1m 내외로부터 최대 수심이 20m로 방조제 중앙의 조력 발전소 예정지 부근에 인접해 나타난다. 해저면은 지형의 변화 정도 및 구성되어 있는 퇴적물에 따라 3개 지역의 특성이 나타난다. 방조제 부근 또는 섬 주변의 돌출 암반 지역과 해저면의 돌무더기 분포대 지역에서 강한 해저면의 후방산란 영상 특징이 나타난다. 조사 지역 중앙에 나타나는 과거 수로 지역과 상대적으로 가장 깊은 수심지역에서 약한 반사파 강도를 보인다. 이는 현재 퇴적물이 주변과 비교하여 깊은 수심대로 이동되고 있음을 의미하며 주기적인 해수 유입으로 인한 퇴적물의 이동에 의한 것임을 확인할 수 있다. 해저면을 구성하는 표층의 퇴적물은 해수의 유입·유출로 인한 수위의 증가·감소에 따른 관련 유속의 지속적인 영향에 따라 주로 배수 갑문쪽, 또는 제방의 중앙 조력발전 예정 지역 부근의 깊은 수심지역으로 집중되고 있음을 확인할 수 있다. 이는 해저면의 퇴적물이 배수 갑문을 중심으로 한 지역의 경우 거의 삭박되어 외부로 유출되고 있음을 짐작할 수 있고 제방의 중앙 지역의 깊은 수심지역내로 퇴적물이 계속 쌓일 수 있는 상황을 설명한다.

해저표층 퇴적물 이동에 관한 음향영상정보 해석 기술에 관한 연구

이용국,정백훈 한국마린엔지니어링학회 2008 한국마린엔지니어링학회 학술대회 논문집 Vol.2008 No.-

시화호내 조사구역은 수심 분포와 지형 변화 정도에 따라 크게 갑문을 중심으로 한 부근 지역과 발전소 예정지 부근 및 나머지 지역으로 나눌 수 으며, 수심은 연안의 1m 내외로부터 최대 수심이 20m로 방조제 중앙의 조력 발전소 예정지 부근에 인접해 나타난다. 해저면은 지형의 변화 정도 및 구성되어 있는 퇴적물에 따라 3개 지역의 특성이 나타난다. 방조제 부근 또는 섬 주변의 돌출 암반 지역과 해저면의 돌무더기 분포대 지역에서 강한 해저면의 후방산란 영상 특징이 나타난다. 조사 지역 중앙에 나타나는 과거 수로 지역과 상대적으로 가장 깊은 수심지역에서 약한 반사파 강도를 보인다. 이는 현재 퇴적물이 주변과 비교하여 깊은 수심대로 이동되고 있음을 의미하며 주기적인 해수 유입으로 인한 퇴적물의 이동에 의한 것임을 확인할 수 있다. 해저면을 구성하는 표층의 퇴적물은 해수의 유입ㆍ유출로 인한 수위의 증가ㆍ감소에 따른 관련 유속의 지속적인 영향에 따라 주로 배수 갑문쪽, 또는 제방의 중앙 조력발전 예정 지역 부근의 깊은 수심지역으로 집중되고 있음을 확인할 수 있다. 이는 해저면의 퇴적물이 배수 갑문을 중심으로 한 지역의 경우 거의 삭박되어 외부로 유출되고 있음을 짐작할 수 있고 제방의 중앙 지역의 깊은 수심지역내로 퇴적물이 계속 쌓일 수 있는 상황을 설명한다.

해저탐사에 적용되는 음파특성

김성렬,이용국,정백훈,Kim, Seong-Ryul,Lee, Yong-Kuk,Jung, Baek-Hun 한국석유지질학회 2006 한국석유지질학회지 Vol.12 No.1

광파 (또는 전자파)는 물에서 전달에너지의 감쇠 (attenuation)가 너무 심하여 수층을 투과하는데 한계가 있지만 음파의 경우는 매우 좋은 전달매체로 작용한다. 따라서 수중 또는 해저탐사에 사용되는 대부분의 탐사장비와 기술들은 음파를 이용하는 방법을 채택하고 있다. 일반적으로 파동의 특성은 주파수에 있다. 음원 (sound source)이 저주파일수록 투과력 (penetration)은 높아지지만 해상력 (resolution)은 낮아진다. 고주파의 경우는 그 반대이다. 즉 저주파는 바다 깊은 (또는 먼) 곳까지의 정보를 알 수 있지만 해상력은 낮다. 그러나 고주파는 깊이 (또는 멀리)까지는 도달할 수 없지만 얕은 (또는 가까운)곳의 정보는 저주파보다 훨씬 상세한 정보를 제공한다. 해저자원조사에 적용되는 음파탐사방법은 여러 가지가 있으나, 본 논의에서는 해저지형을 조사하는 음향측심, 지층구조와 퇴적층의 형태를 조사하는 지층탐사, 그리고 해저면을 평면적 영상으로 표현하는 측면주사음향탐사, 이 세 가지를 중심으로 해저탐사에 적용되는 음파특성을 논의하였다. The electromagnetic (light) waves have a limitation to penetrate media, ie, water and sea-bottom layers, due to high energy attenuation, but acoustic (sound) waves play as the good messenger to gather the underwater target information. Therefore, the acoustic methods are applied to almost all of ocean equipments and technology in terms of in-water and sub-bottom surveys. Generally the sound character is controlled by its frequency. In case that the sound source is low frequency, the penetration is high and the resolution is low. On the other hand, its character is reversed at the high frequency. The common character at the both of light and sound is the energy damping according to the travel distance increase.

자동차용 공기조화기의 퍼지 제어에 관한 연구

김양영,봉재경,정백훈,진상호 제어로봇시스템학회 1997 제어로봇시스템학회 국내학술대회 논문집 Vol.1997 No.10

자동차용 공기조화기의 퍼지 제어에 관한 연구

김양영,봉재경,정백훈,진상호 제어로봇시스템학회 1997 제어로봇시스템학회 국내학술대회 논문집 Vol.1 No.10

Side Scan Sonar 자료처리에서 수중예인체의 절대위치

김성렬,이용국,박건태,석봉출,정백훈 한국지구과학회 2003 韓國地球科學會誌 Vol.24 No.5

“Deep Tow Seafloor Imaging System(SIS-3000)”을 이용한 추락 공군기 잔해 탐색 및 그 결과

이용국(Yong-Kuk Lee),정백훈(Baek-Hoon Jung),김성렬(Seong-Ryul Kim) 한국마린엔지니어링학회 2007 한국마린엔지니어링학회 학술대회 논문집 Vol.2007 No.-

According to an urgent demands of investigation committee of Republic of Korea Air Force(ROKAF) at May, 2006, Korea Ocean Research and Development Institute(KORDl) carried out the seafloor side scan sonar survey for searching the wrecks, the precise positions of crash air craft and understanding the environmental conditions of its area using Deep Tow Seafloor Imaging System(SIS-3000). With the reliable position informations, ROKAF recovered the wrecks of crash air craft.

신두리 해안 Side Scan Sonar 해저면 음향영상과 해저퇴적물

우한준,이용국,정갑식,제종길,박건태,정백훈,조진형,김성렬,Woo, Han-Jun,Lee, Yong-Kuk,Jeong, Kap-Sik,Je, Jong-Geel,Park, Gun-Tae,Jung, Baek-Hun,Cho, Jin-Hyung,Kim, Seong-Ryul 한국지구과학회 2002 韓國地球科學會誌 Vol.23 No.8

사이드 스캔 소-나 시스템을 이용하여 태안반도 부근 신두리 해역에서 해저면 음향영상 자료를 획득하였다. 후방산란 음향강도와 해저퇴적물의 물성에 대한 상호관계를 연구하였다. 그리고 위의 두 자료 모두 해저수심과 각각 비교해석 하였다. 해저퇴적물의 물성 대부분은 음향강도와 좋은 상관관계를 보이고 있지만, 퇴적물의 분포양상은 암반노출지역을 제외하고는 해저면 음향영상과 정확하게 일치하지는 않았다. 해저수심은 해저면 음향영상의 분포형태에 영향을 미치고 있었을 뿐만 아니라, 해저퇴적물의 물성 분포에서도 선형적인 관계를 보이고 있었다. Seafloor acoustic image data using the side scan sonar system were gathered on the Sindu-ri offshore near the Taean peninsula, middle western Korea. The relationship between the back-scattering acoustic intensity and the sea-bottom sediment properties was studied. And these two data sets were compared and interpreted with the water depth, respectively. Most of sediment properties were correlated well to the acoustic intensity, however the distribution patterns of the sea-bottom sediment and the seafloor acoustic image were not similar to each other except the rocky bottom area. The water depth was not only influential on the distribution pattern of seafloor acoustic image but also showed a linear relation with the sediment properties distribution.

동해 울릉분지 남서부 대륙붕에서 채취된 시추퇴적물내 사암편의 기원

이의형,이용국,신동혁,허식,김성렬,정백훈,한상준,천종화,Lee, Eui-Hyeong,Lee, Yong-Kuk,Shin, Dong-Hyeok,Huh, Sik,Kim, Seong-Ryul,Jeong, Baek-Hoon,Han, Sang-Joon,Chun, Jong-Hwa 한국해양학회 2001 바다 Vol.6 No.3

대한해협의 북동쪽에 위치하는 해저곡에서 채취된 2점의 시추퇴적물에는 장경 약 7cm의 각진 사암편들이 협재 되어 있다. 이 시추퇴적물들의 퇴적상 분석과 사암편내에 포함된 개형충의 동정 등에 의해서 사암편의 기원과 해저곡 퇴적물의 퇴적환경을 해석하고자 한다. 시추퇴적물들은 해저곡의 수심 약 160m의 해저면에서 채취되었는데, 이곳은 천부탄성파 탐사(Chirp)자료에서 표층반사면은 확산되어 길게 연장되어 있으며, 내부반사파가 없거나 확산된 음파 특성을 보이고 있다 이 시추퇴적물들은 사암편들과 조개편들이 협재되는 상부 역질 모래퇴적물과 하부의 생물교란된 뻘퇴적물로 구성되어 있다. 하부의 생물교란된 뻘퇴적물은 내대륙붕 및 대륙사면의 홀로세 뻘퇴적물에 비해서 낮은 함수율(27${\sim}$44%)과 높은 전단응력(19.2${\sim}$>37 kPa)을 가진다. 그리고 뻘퇴적물의 점토함량은 48${\sim}$56%로, 내대륙붕에 발달된 하천 기원의 뻘퇴적물과 구성성분이 거의 유사하다. 시추자료 상부의 역질 모래퇴적물은 평균입도가 2.3${\sim}3.0\;{\phi}$이며, 사암편과 조개편들에 의해서 상향조립화 되어 있다 현재 대륙붕의 팔림세스트(palimpsest) 퇴적물은 대부분 뻘질 모래 또는 모래질 뻘 퇴적물(평균입도: 4.6${\sim}7.6\;{\phi}$ )로 구성되어 있다. 이 자료들에 의해서 시추퇴적물들은 선현세의 저해수면시기에 형성된 고하천과 고해안 퇴적층일 가능성이 크다. 한편 모래 퇴적물 내에 협재된 사암편들은 대부분 석영립과 생물쇄설성 입자로 구성되어 있으며, 탄산염질 니로 구성된 기질과 일부 해록석 입자와 빈 공극들이 관찰된다. 또한 EP-7 시추퇴적물내에 포함된 사암괸에서는 한류성 개형충 종인 Normanicythere sp.와 Kotoracythere sp.가 산출되었는데, 이들은 후기 플라이오세${\sim}$전기 플라이스토세를 지시하는 절멸종이다. 따라서 이 사암편들은 최후빙하기 동안에 해저곡 주변에 노출된 플라이오세-플라이스토세 기반암으로부터 운반된 고해안퇴적층의 일부로 해석된다. Several angular sandstone fragments (about 7 cm in longest diameter) occur in two piston cores, obtained from the submarine trough in the northeastern part of Korea Strait. The origin of the sandstone fragments and the paleoenvironment of trough sediment could be suggested from sedimentary facies analysis of cores and identification of ostracod within sandstone fragments. Echo characteristics around two core sites in submarine trough represent the prolonged bottom echoes with diffuse or no subbottom reflectors. The cores consist of a lower bioturbated mud and an upper gravelly sand sediments with sandstone/shell fragments. The bioturbated mud sediments show low water contents (27-44%) and high shear strength (19.2->37 kPa) compared with those of Holocene sediments (60-219% and 1.0-2.7 kPa, respectively) in the inner shelf and continental slope. However, clay contents (48-56%) of the bioturbated mud sediments are similar to those of fluviatile Holocene sediments in the inner shelf. The mean grain size of gravelly sand sediments ranges from 2.3 to 3.0 ${\phi}$ and shows coarsening upward with sandstone/shell fragments. The Holocene palimpsest in the continental shelf are composed of muddy sand sediments or sandy mud sediments (mean grain size: 4.6-7.6 ${\phi}$). Those suggest that two core sediments might be formed from Paleofluvial and paleocoastal deposits during sea-level lowstand. However, sandstone fragments mainly consist of quartz grains and bioclasts, with carbonate matrix, hollow pore, and glauconite. Two extinct ostracod species, Normanicythere sp. and Kotoracythere sp., are recovered in the sand-stone fragments of core EP-7, and they continued to exist from late Pliocene to early Pleistocene in cold water environment of this area. Thus, the sandstone fragments are interpreted to be formed at the paleocoastal environment derived from the Plio-Pleistocene outcrops exposed around the submarine trough during the LGM (Last Glacial Maximum) period.

Side Scan Sonar 모자이크 매핑에서 중첩영상의 처리

김성렬(Seong-Ryul Kim),석봉출(Bong-Chool Suk),이용국(Yong-Kuk Lee),정백훈(Baek-Hun Jung) 한국마린엔지니어링학회 2006 한국마린엔지니어링학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.-

In the side scan sonar mosaic mapping, the adjacent imageries are overlapped in case that the survey track line interval is narrower than scan range. The general mapping process is that no good imageries are blanketed with the better imageries. Then the overlapped boundary portion of seafloor mosaic image stands out clearly, even though the sea-bottom feature is realistically pictured. The improved method on seafloor sonar image mosaic processing to separate the imageries of this smeared part and to get the high resolution mapping results is proposed.