전 세계적으로 환경, 해양, 기상, 기후, 해상 및 재난예방을 지원하기 위한 해수면 조사를 위하여 해양레이더를 운용하고 있으며, 국내에서도 해양유출유와 방조제 유출수 조사 및 해상안전사고 예방을 위하여 13, 25, 42 MHz 대역의 레이더를 6개 지역에서 운용하고 있다. 그러나 측정단파대역을 이용하는 해양레이더는 실험국으로 허가받아 관리되어지고 있으며, 오늘날 주파수 분배가 논의 되고 있다. 해양레이더 주파수 분배를 위한 조사에 의하면 3~50 MHz의 국내 전파환경은 20 MHz 이상의 대역에서 레이더운용에 문제가 없으나 13 MHz를 제외한 20 MHz 이하대역은 사용검토가 필요하다. 국내 사용자는 해양레이더의 운용과 자료처리 기법에 국내의 주파수 환경을 충분히 고려해야 한다.
전 세계적으로 환경, 해양, 기상, 기후, 해상 및 재난예방을 지원하기 위한 해수면 조사를 위하여 해양레이더를 운용하고 있으며, 국내에서도 해양유출유와 방조제 유출수 조사 및 해상안전사고 예방을 위하여 13, 25, 42 MHz 대역의 레이더를 6개 지역에서 운용하고 있다. 그러나 측정단파대역을 이용하는 해양레이더는 실험국으로 허가받아 관리되어지고 있으며, 오늘날 주파수 분배가 논의 되고 있다. 해양레이더 주파수 분배를 위한 조사에 의하면 3~50 MHz의 국내 전파환경은 20 MHz 이상의 대역에서 레이더운용에 문제가 없으나 13 MHz를 제외한 20 MHz 이하대역은 사용검토가 필요하다. 국내 사용자는 해양레이더의 운용과 자료처리 기법에 국내의 주파수 환경을 충분히 고려해야 한다.
There is increasing interest, on the global basis, in the operation of ocean surface radars for measurement of coastal sea surface conditions to support environmental, oceanographic, meteorological, climatological, maritime and disaster mitigation operations. In south Korea, ocean surface radars are...
There is increasing interest, on the global basis, in the operation of ocean surface radars for measurement of coastal sea surface conditions to support environmental, oceanographic, meteorological, climatological, maritime and disaster mitigation operations. In south Korea, ocean surface radars are operating to monitoring oil spill, outflow from dike or preventing from safety-accidents in the 6 regions (16 radial sites) by main frequency about 13, 25 and 42 MHz until the present. However, that ocean surface radars have been operated on an experimental spectrum basis. In the results of 3~50 MHz band domestic analysis to improve the regulatory status of the spectrum used by oceanographic radars, it was demonstrated that sufficient frequency bands are available for oceanographic radars on the frequency band above 20 MHz. It is difficult to deploy and operate oceanographic radars in the sub-bands below 20 MHz except for 13 MHz band. For using HF ocean surface radars one should understand the spectrum environment in Korea and should prepare a suitable operating system and data processing techniques.
There is increasing interest, on the global basis, in the operation of ocean surface radars for measurement of coastal sea surface conditions to support environmental, oceanographic, meteorological, climatological, maritime and disaster mitigation operations. In south Korea, ocean surface radars are operating to monitoring oil spill, outflow from dike or preventing from safety-accidents in the 6 regions (16 radial sites) by main frequency about 13, 25 and 42 MHz until the present. However, that ocean surface radars have been operated on an experimental spectrum basis. In the results of 3~50 MHz band domestic analysis to improve the regulatory status of the spectrum used by oceanographic radars, it was demonstrated that sufficient frequency bands are available for oceanographic radars on the frequency band above 20 MHz. It is difficult to deploy and operate oceanographic radars in the sub-bands below 20 MHz except for 13 MHz band. For using HF ocean surface radars one should understand the spectrum environment in Korea and should prepare a suitable operating system and data processing techniques.
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문제 정의
따라서 본 보고에서는 해수면 레이더용 주파수 국제 분배에 대하여 논의가 되는 현 시점에 국내 해류관측 연구자들과 해양 레이더 전파관련 허가 담당자들에게 21세기 차세대 표층해류관측 장비인 HFOSR을 소개하고, 국, 내외 구축과정 및 운용실태를 파악함으로서 향후 해양레이더 도입과 활용에 도움을 주고자 한다.
한국해양연구원은 NAP사업의 일환으로 제주해협 관측을 위해 애월, 김녕지역에 13 MHz대역 해수면 관측 레이더(Table 6)를 구축하고 있으며, 이로 인해 해양오염 사고 발생시 국가적 대응 능력향상과 유출오염물질의 초기 및 중기적 거동 예측 정확도 향상을 증대시키고자 한다. 또한 새만금 해양환경보전대책을 위한 조사연구의 일환으로 2008년부터 군산대학교와 공동으로 새만금 외측해역의 표층류 모니터링(25 MHz 대역, Table 6)을 실시하고 있으며 관측자료는 새만금 연안정보 네트워크(Saemangeum coastal information network)를 통하여 제공할 계획이다.
제안 방법
한국해양연구원은 해양유류오염사고 대응체제 전략 수립을 위한 NAP 사업을 위해 제주해협을 우선 관측해역으로 선정하였다. 그리하여 HF Radar 사용 가능성 여부와 적절한 주파수 분배를 위해 전파환경특성을 알기위해 2009년 11월 서울전파연구소, 중앙전파관리소, 한국전자통신연구원과 함께 신청된 실험국의 전파환경 측정과 아울러 국내 해수면 관측 레이더 사용을 위한 전파환경측정을 실시하였다. 전파환경 측정은 해양 레이더 설치예정 후보지인 제주지역의 애월과 김녕 지역이며, 주파수 관측대역은 광역 해양레이더 사용주파수인 5 MHz와 13 MHz 대역이다.
대상 데이터
그리하여 HF Radar 사용 가능성 여부와 적절한 주파수 분배를 위해 전파환경특성을 알기위해 2009년 11월 서울전파연구소, 중앙전파관리소, 한국전자통신연구원과 함께 신청된 실험국의 전파환경 측정과 아울러 국내 해수면 관측 레이더 사용을 위한 전파환경측정을 실시하였다. 전파환경 측정은 해양 레이더 설치예정 후보지인 제주지역의 애월과 김녕 지역이며, 주파수 관측대역은 광역 해양레이더 사용주파수인 5 MHz와 13 MHz 대역이다. 애월, 김녕지역의 5 MHz 대역의 관측결과는 해상이동과 방송 등 명확하지 않은 신호들이 많이 유입있음을 보여준다(Fig.
성능/효과
이에 WRC-12 준비단은 해양레이더 국제 주파수 분배의 대응을 위하여 국내 해역에 대한 3~50 MHz대역 전파환경을 2009년 7월부터 9월까지 동해, 남해, 서해지역의 총 4 정점에서 6~12회에 걸쳐 전파를 측정하였으며, 간섭분석 결과는 국내기고문(ITU-R 5B/KOR, 2010)으로 보고하였다. 전파측정결과 20MHz이상의 주파수대역은 해양레이더 운용에 적절한 대역으로 인접국 간섭 영향도 없을 것으로 분석하고 있다. 하지만 13 MHz대역을 제외한 20 MHz이하 대역은 기 운용중인 단파 무선국으로 인해 해양레이더의 데이터 수집가능 여부가 불가능하고, 13 MHz 대역은 인접국(일본, 중국 등)레이더와 기 운용중인 단파대 무선국의 간섭영향이 우려되어 검토가 필요함을 지적하였다.
후속연구
특히 한국해양연구원은 2007년 12월 7일에 발생한 허베이스피리트호 원유 유출사고를 계기로 전반적인 국가 해양유류 오염사고 대응체제 전략 수립의 기반으로 국가사회적 문제해결형 융,복합사업(National Agenda Project; NAP)을 수행하고 있다. 그리하여 해양오염 유출사고 발생시 해수면 관측 레이더을 이용한 광역 표층류 모니터링을 통하여 정확한 이동경로 예측을 향상하고 향후 유류사고에 대한 생태계, 관광, 어업 및 양식장 피해 문제 등 사회, 경제적인 문제 해결을 지원코자 한다.
끝으로 해양레이더를 운용하는 국내 연구소, 학계와 국가 기관 등은 연구지역의 확장과 체계적이고 연속적인 조사를 기반으로 종합적인 표층해류 데이터를 구축하여 재난대응 및 해상안전과 기후 및 해양환경연구를 위해서 기관간 협조 및 국가적인 관측망 구축을 위한 종합계획이 필요하다.
한국해양연구원은 NAP사업의 일환으로 제주해협 관측을 위해 애월, 김녕지역에 13 MHz대역 해수면 관측 레이더(Table 6)를 구축하고 있으며, 이로 인해 해양오염 사고 발생시 국가적 대응 능력향상과 유출오염물질의 초기 및 중기적 거동 예측 정확도 향상을 증대시키고자 한다. 또한 새만금 해양환경보전대책을 위한 조사연구의 일환으로 2008년부터 군산대학교와 공동으로 새만금 외측해역의 표층류 모니터링(25 MHz 대역, Table 6)을 실시하고 있으며 관측자료는 새만금 연안정보 네트워크(Saemangeum coastal information network)를 통하여 제공할 계획이다.
그러나 국내에서의 해수면 레이더 장비 관련 연구개발실적과 기술수준은 매우 미미하다. 향후 21세기 신 해양시대를 대비한 실시간 광역해 관측조사의 발전을 위해서는 국내 20 MHz 이하의 복잡한 전파환경에 적합한 기존 해수면관측레이더의 운영 및 자료처리기법 개발이 요구되어진다. 이를 위해서는 육지의 사용전파를 보호하기위한 해양 지향성안테나의 적용, 해안의 고비용 전력공급시설의 해소를 위한 저전력 운용시스템 및 설치장소의 최소화와 더불어 장비신호 이외의 간섭 전파를 구별, 제거할 수 있는 우리나라 전파환경과 연안설치 환경에 적합한 장비도입 및 개발이 필요하다.
또한 국내 허가되지 않은 주파수 뿐만아니라 일본, 중국 등 해외전파의 유입이 많아 해양레이더의 데이터 수집 가능 여부에 대한 심도있는 검토가 필요하다. 향후 5 MHz 해양레이더의 도입을 통하여 4~5 MHz 대역에서의 표층해류 관측 가능여부를 시험할 필요가 있다.
국립해양조사원은 항만 및 항로에 대한 항해 안전 인프라 구축을 위하여 단파대 해양레이더를 도입하여 2002년 경기만해역 표층해류관측의 시험운용을 시작하였으며, 현재는 부산신항과 여수만에 25, 42 MHz 대역 레이더를 설치하여 시험운용 중에 있다(Table 8). 향후 해수면 관측레이더의 추가 도입을 통하여 항해안전정보를 수요자들에게 제공함으로써 선박의 안전사고 저감과 경제적 항해지원을 위한 실시간 해류 관측시스템을 구축할 계획이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
해양레이더를 운용하는 목적은?
전 세계적으로 환경, 해양, 기상, 기후, 해상 및 재난예방을 지원하기 위한 해수면 조사를 위하여 해양레이더를 운용하고 있으며, 국내에서도 해양유출유와 방조제 유출수 조사 및 해상안전사고 예방을 위하여 13, 25, 42 MHz 대역의 레이더를 6개 지역에서 운용하고 있다. 그러나 측정단파대역을 이용하는 해양레이더는 실험국으로 허가받아 관리되어지고 있으며, 오늘날 주파수 분배가 논의 되고 있다.
그 동안 해류관측을 위해 사용된 방법은?
그동안 해류관측은 오일러식 측정법과 라그랑지식 측정법을 이용하였다. 오일러식 측정법으로 특정위치에 유속계를 내리거나, 여러 개의 유속계를 고정부표에 붙혀 해류을 측정하는 것이며 오늘날 음파식 해류계가 주로 이용되어진다.
오일러식 측정법의 단점은?
오일러식 측정법으로 특정위치에 유속계를 내리거나, 여러 개의 유속계를 고정부표에 붙혀 해류을 측정하는 것이며 오늘날 음파식 해류계가 주로 이용되어진다. 하지만 이와 같은 방법은 특정 지점 계류에 의한 해류관측으로 흐름의 시간적인 변화는 알 수 있으나, 공간변화를 파악하기에는 어려운 점이 있다. 라그랑지식 측정법은 물의 입자가 움직일 때 그것을 추적하는 것으로 표류부이를 활용하여 유향, 유속의 정보를 얻는다.
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