선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 echo sounder# 이용한 수심 측량 시, 탁도에 의한 정밀도를 저하 요인을 분석하고 실험을 통해 이에 대한 보정 기법을 제시하고자 한다
- 따라서 본 연구에서는 동일한 탁도라도 탁도 유발물질 의 입경에 따른 echo sounder 측심 특성을 파익하기 위해 사용하였다.
- 본 연구에서는 실험을 통해 echo sounder의 음파가 통과하는 매질인 물의 탁도에 따른 측심 오차를 분석하고자 한다.
- 실험결곽로부터 echo sounder로 관측이 불가능한 탁도의 한계치를 제시하고자 한다.
제안 방법
- 그러나 echo sounder의 음파경로 전체에서 동일한 탁도를 유지할 수 없으므로 본 구성에서 음파경로 중 가장 높은 탁도를 나타내는 지점을 사전 실험을 통해 결정한다. 그리고 수조의 상부에 echo sounder와 탁도계를 거치시키고, echo sounder의 송수파기를 고정시키고 또한 탁도계의 관측센서를 사전실험에서 결정된 지점에 고정하여 관측하였다.
- 그러나 echo sounder의 음파경로 전체에서 동일한 탁도를 유지할 수 없으므로 본 구성에서 음파경로 중 가장 높은 탁도를 나타내는 지점을 사전 실험을 통해 결정한다. 그리고 수조의 상부에 echo sounder와 탁도계를 거치시키고, echo sounder의 송수파기를 고정시키고 또한 탁도계의 관측센서를 사전실험에서 결정된 지점에 고정하여 관측하였다.
- 구성된 실험 장치로 먼저 수조 내에 시료를 투입하지 않은 상태에서 초기 탁도와 초기측심자료를 획득하였다. 그리고 수중펌프에 의한 수조내부순환이 측심결과에 미치는 영향을 파악하기 위해 수중펌프만을 가동시켜 측심자료를 획득하였다. 송수파기의 주파수는 200kHz를 사용하였고, 자료취득 간격을 Isec로 설정하여 1시간동안 3, 6。。회 관측하였다.
- 두 번째 사전실험은 echo sounder의 음파경로에 대한 탁도 분포를 파악하기 위한 실험으로 주 실험에서 탁도계 센서의 관측위치를 결정한다.
- 따라서 본 연구에서는 인공수조 실험을 통해 벤토나이트와 실제하천에서 채취한 시료를 이용하여 탁도를 재현하고 echo sounder로 측심하여 탁도별 수심을 측정하였다. 본 연구에서 탁도에 대한 echo sounder의 측심 한계구 간 결정에 있어 점토와 실트를 사용한 것은 사질은 실트와 점토에 비해 입경이 크고 침강도 신속히 되므로 실제 준설, 매립공사 등에서 탁도를 유발하는 주요 물질이 아닌 것으로 판단하였기 때문이다.
- 벤토나이트를 500g씩 투여하고 탁도가 안정화된 이후 10분 동안 탁도와 측심 자료를 저장하였다.
- 본 연구에서는 echo sounder를 이용한 수심측량 시, 탁도에 대한 Echo Sounder의 측정한계 구간을 제시하기 위해 echo sounder의 음파가 통과하는 매질인 물의 탁도 별 수심을 실험을 통해 측정, 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 이를 위해 벤토나이트와 현장채취시료를 각각 0.5kg, 1kg, 1.5kg을 투여하고 순환펌프를 가동시키면서, 수조바 닥으로부터 2m지점, 1.8m지점, …, 0.4m, 0.2m지점까지 탁도를 3회 반복 관측하였다. Table 5와 6은 벤토나이트와, 현장채취시료에 대한 실험 결과이다.
- 시료채취지점의 평면직교좍표는 RTK GPS를 이용하여 획득하였고, 입도분석은 비중계 분석방법을 이용하였다. 주 실험은 탁도 유발 물질을 500g씩 투여한 후, 수중펌프에 의해 충분히 순환되어 탁도 관측치가 안정화된 때부터, 10분씩 탁도와 측심자료를 저장하였다.
- 탁도에 따른 echo sounder^ 측심오차를 분석하기 위해 본 연구에서는 Fig. 1과 같이 실험 장치를 구성하였다. 본 구성에 대해 설명하면, 먼저 수조 내에 설치된 수중 펌프는 탁도를 유발시키기 위한 물질을 투입하였을 때 수조 내부를 순환시켜 가능한 일정한 탁도를 유지할 수 있도록 장치하였다.
- 현장채취시료를 500g씩 투여하고 탁도가 안정화된 이후 10분 동안 탁도와 측심 자료를 저장하였다.
대상 데이터
- 구성된 실험 장치로 먼저 수조 내에 시료를 투입하지 않은 상태에서 초기 탁도와 초기측심자료를 획득하였다. 그리고 수중펌프에 의한 수조내부순환이 측심결과에 미치는 영향을 파악하기 위해 수중펌프만을 가동시켜 측심자료를 획득하였다.
- 탁도에 따른 echo sounder 관측 정밀도 분석 실험에 사용된 관측 장비인 echo soundei.는 Marimatech사의 E-Sea sound 103고} 탁도계는 투입 센서형인 TOA사의 WQC-22A 를 사용하였다. 탁도계와 Echo sounder의 상세한 설명은 Table 3곽 Table 4에 나타내었디(http://www.
- 둘째, 실제자연하천에서 채취한 시료를 탁도 유발물질 로 사용한 경우이다. 본 연구에서는 낙동강 하구둑 상류 부 인근에서 채취한 시료를 사용하였다.
- 시료는 각각 20Kg을 사용하였으며, Fig. 2는 Echo Sounder와 탁도계 등이 설치된 실험수조의 모습이다.
- 실험 인공수조는 수조 상부에 echo sounder와 탁도계를 거치할 수 있는 상부거치대를 설치하였으며 수조 내 입.배수가 용이하고 내부가 보이는 형태로 제작되었다.
- 주 실험 전의 첫 번째 사전실험은 수중펌프에 의한 수조내부순환이 측심 결과에 미치는 영향을 파악하기 위한 실험으로 자료취득 간격을 Isec로 설정하여 1시간동안 3, 600개의 측심 자료를 취득하였다. 취득결과 초기 수심2.
- 총 20kg의 시료를 사용하여 36, 000개의 동일시간 탁도와 측심 자료를 취득하였다. 동일한 방법으로 총 10회 반복 실시하였다.
- 탁도 측정 단위는 Nephelometer를 사용하여 탁도를 측정하는 단위인 NTU단위를 사용하였다.
데이터처리
- 시료채취지점의 평면직교좍표는 RTK GPS를 이용하여 획득하였고, 입도분석은 비중계 분석방법을 이용하였다. 주 실험은 탁도 유발 물질을 500g씩 투여한 후, 수중펌프에 의해 충분히 순환되어 탁도 관측치가 안정화된 때부터, 10분씩 탁도와 측심자료를 저장하였다.
- 한계구간을 결정하기 위해 10회 반복실험으로 얻은 모든 자료를 통합하여 회귀분석을 수행하였다.
- 회귀분석은 탁도에 따른 관측수심의 관계 특성을 고려 하여 비선형 Sigmoidal(S자형) 방정식을 이용하여 실시 하였다.
이론/모형
- 입도분석은 비중계 분석방법을 이용하였다.
성능/효과
- 구한 회귀방정식을 이용하여 한계구간을 계산한 결과 221 〜259NTU로 결정할 수 있었다.
- 이상의 분석을 통해 점토질인 벤토나이트를 사용한 경우 221~259NTU, 실트질인 현장채취시료를 사용한 경우 217〜 250NTU의 한계구간을 결정할 수 있었다. 두 경우에 있어 값의 차이가 작아 따로 나누어 한계구간을 결정하는 것이 큰 의미가 없는 것으로 사료되어, 본 연구에서 사용한 점토와 실트 시료의 echo sounder 수심관측 탁도 한계구간은 217〜259NTU로 결정할 수 있었다.
- 10m에서 수중펌프를 가동한 1시간동안 측심치의 변화 는 전혀 일어나지 않았다. 따라서 본 연구에서 사용한 수중펌프에 의한 수조내부순환이 echo sounder의 측심 결과에는 영향을 주지 않는 것으로 나타났다.
- 또한 1차 실험을 바탕으로 10회 실험을 실시하여 결과를 분석한 결과, 한계구간에 있어서 차이는 있었지만 1차 실험과 깉은 경향을 나타내었다. Table 8은 10회 실험의 한계구간이다.
- 본 실험결과를 통해 벤토나이트와 현장채취시료 모두 수조 바닥에서 20cm지점이 가장 높은 탁도를 보이는 것으로 나타났다.
- 이상의 분석을 통해 점토질인 벤토나이트를 사용한 경우 221~259NTU, 실트질인 현장채취시료를 사용한 경우 217〜 250NTU의 한계구간을 결정할 수 있었다. 두 경우에 있어 값의 차이가 작아 따로 나누어 한계구간을 결정하는 것이 큰 의미가 없는 것으로 사료되어, 본 연구에서 사용한 점토와 실트 시료의 echo sounder 수심관측 탁도 한계구간은 217〜259NTU로 결정할 수 있었다.
- 이상의 실험 결과로부터 벤토나이트와 현장채취시료에 의한 탁도 증가에 따른 echo sounder에의한 수심관측은 정상수심관측구간, 한계 구간, 관측불가능구간의 순으로 이루어진다는 것을 알 수 있었다.
후속연구
- 본 연구에서 결정한 한계구간은 실제 준설, 매립공사 등에서 적용 가능하며 본 연구에 결정한 한계구간은 작업과 측량이 동시에 실시될 수 있는 준설, 매립공사 등에서 먼저 echo sounder에 의한 수심측량이 불가능할 경우 원인 규명에 있어서의 기준과 echo sounder의 음파 주파수 를 변경하거나 탁도저감대책 등의 대책 수립에 있어서의 기준으로 사용할 수 있을 것이다.
- 3에서 보는 바와 같이 탁도에 따른 관측수심의 관계는 일정정도의 탁도까지는 관측 수심에 영향을 주지 못하다가, 1차 실험의 경우 탁도 242NTU에서 249NTU 사이에서 수심관측 자체가 이루어지지 않거나 불규칙적인 수심값을 보이는 한계구간이 나타났다. 이후로 시료를 추가 투입하여 실험을 계속 실시하였으나 수심 자료를 더 이상 취득할 수 없었다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.