[논문]고주파 해수면 관측레이더의 국내 설치 및 운용방안 : 하드웨어 부문

송규민; 조철호

doi:10.4217/opr.2012.34.4.453

고주파 해수면 관측레이더의 국내 설치 및 운용방안 : 하드웨어 부문
Effective Installation and Operating of High Frequency Ocean Surface Radars in Korea -Part 1: Hardware 원문보기

Ocean and polar research, v.34 no.4, 2012년, pp.453 - 462

송규민 (한국해양과학기술원 해양기반연구본부 해양환경.보전연구부) , 조철호 (한국해양과학기술원 해양기반연구본부 해양환경.보전연구부)

Abstract ▼ AI-Helper

Ocean surface current data in Korea was collected using sets of High-Frequency Ocean Surface Radars (HFOSRs) with 25 radial sites in the frequency range of 5~43 MHz. Site selection and the correct installation of HFOSR are very important considerations in order to secure continuous and reliable results. The installation procedures of HFOSR are summarized as follows: 1. Survey area selection; 2. Investigation of ambient radio waves and installation environment; 3. Domestic license of radio station; 4. Installation of antenna and housing of electrical and communication devices. The current work describes the entire processes of HFOSR installation within Korea.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 보고에서는 국내 해수면 관측레이더 설치환경을 고려하여 안정적이며 원활한 운용을 위한 설치 및 운용방안을 제시하여 향후 증대될 국내 해양레이더의 신속한 구축에 있어 도움을 주고자 한다. 또한 현재 해수면 관측레이더의 국산화 제작에 국내 기관들이 많은 관심을 보이고 있으나 국내 설치 및 운용에 관한 정보의 부족으로 다양한 정보수집이 요구되는바 국내 설치 및 전파 환경을 고려한 적합한 장비 개발에 작은 도움이 되고자 한다.
본 보고에서는 국내 해수면 관측레이더 설치환경을 고려하여 안정적이며 원활한 운용을 위한 설치 및 운용방안을 제시하여 향후 증대될 국내 해양레이더의 신속한 구축에 있어 도움을 주고자 한다. 또한 현재 해수면 관측레이더의 국산화 제작에 국내 기관들이 많은 관심을 보이고 있으나 국내 설치 및 운용에 관한 정보의 부족으로 다양한 정보수집이 요구되는바 국내 설치 및 전파 환경을 고려한 적합한 장비 개발에 작은 도움이 되고자 한다.

대상 데이터

이는 반사체 장비의 규모적 높이보다 발생하는 전자파의 영향을 고려해야 하므로 이격거리는 훨씬 커질 수 있다. 참고로 저자는 제주-애월 지역에 양식장 발전기의 영향으로 약 110 m 이격하여 안테나를 설치하였다.
특히 표층해류를 관측하는 고주파 해양레이더는 사용하는 주파수에 따라 관측영역이 다르며, 제조사에 따라 설치 요구사항 및 설치 방법이 달라진다. 현재 세계적으로 사용하고 있는 대표적인 해양레이더는 미국 CODAR(Coastal Ocean Dynamics Applications Radar)사와 독일 WERA(WavE RAdar)사에서 제작한 고주파 해양레이더로 그 종류 및 관측범위를 Table 1에 제시하였다. Table 1에서 보여주는 바와 같이 저주파로 갈수록 관측영역은 넓어지고 고주파로 갈수록 세밀히 관측할 수 있어 관측 범위와 목적에 따라 적절한 주파수의 장비를 사용해야 한다.

성능/효과

1. 안테나와 주변 반사체(전신주, 고압선, 높은 건물, 금속성물체 등)간의 간섭이 없는 이격거리 내 설치 :장비 제작사는 반사체의 높이에 최소 5배 이상의 이격거리를 추천한다. 하지만 경험적으로 볼 때 반사체는 전파 송수신에 미치는 모든 물체로서 특히, 전자파를 일으키는 장비(전기모터, 자동차 등) 전체를 포함하여야 한다.

후속연구

서울대학교는 동해에 5, 13 MHz를 운용하고 있으며, 1기만 설치된 5 MHz는 기존 무선국과 해양레이더 간의 쌍방 전파간섭 영향을 파악하기 위하여 운용중이며, 향후 자료의 검토를 통하여 국내 5 MHz 대역의 이용을 위한 기반자료로 활용될 예정이다. 또한 해양정보기술은 한국해양과학기술원 동해분원과 임원항에 2기의 WERA 해양레이더를 구축하여 시험운용 중에 있으며, 향후 표층해류 및 파고자료를 실시간 관측을 계획하고 있다.
2007)하여 현재는 금강하구역을 포함한 새만금 방조제 해역의 표층해류 순환구조를 모니터링하고 있다(김 등 2006, 2008; 이 등 2008). 서울대학교는 동해에 5, 13 MHz를 운용하고 있으며, 1기만 설치된 5 MHz는 기존 무선국과 해양레이더 간의 쌍방 전파간섭 영향을 파악하기 위하여 운용중이며, 향후 자료의 검토를 통하여 국내 5 MHz 대역의 이용을 위한 기반자료로 활용될 예정이다. 또한 해양정보기술은 한국해양과학기술원 동해분원과 임원항에 2기의 WERA 해양레이더를 구축하여 시험운용 중에 있으며, 향후 표층해류 및 파고자료를 실시간 관측을 계획하고 있다.
연구지역과 관측영역이 결정되면 고가의 해수면 관측레이더 장비를 도입하기 전, 운용할 레이더 장비의 주파수대역 전파허가 가능 여부와 기존 해수면 관측 레이더와의 주파수 간섭 등을 검토할 필요가 있다. 중앙전파관리소는 단파(HF) 대역의 국내 전파환경 측정을 통해 우리나라의 경우 3~10 MHz 대역범위는 공공 무선국을 포한한 이동과 고정업무용으로 널리 사용되고 있어 주변 선박이나 장거리 전송용으로 다양한 무선국 신호가 측정되는 결과를 제시하였다.
향후 군산대, 서울대 등 학계와 국립해양조사원, 한국해양과학기술원 등은 한반도 전해역의 표층해류를 관측하기 위한 관측망 구축을 계획하고 있으며, 관측망 구축과 운영에 있어 효율적이고 효과적인 방안(이 2011)도 연구되고 있다. 이와 같은 시점에서 해수면 관측 레이더를 설치하고 운용하는 국내 기관들은 현장경험으로 얻어진 다양한 정보들을 더욱 활발하게 제공함으로써 향후 해양레이더를 이용하여 해류관측을 시도하는 모든 이에게 도움을 줄 수 있도록 노력해야 할 것이다.
특히 국내 해안지역에서는 해상이동업무의 선박 및 해안국 용도로 다양한 무선국 신호가 유입되는 환경과 더불어 레이더 설치주변 환경에서 발생하는 여러 가지 전파 간섭요인은 안정적으로 양질의 자료를 획득하는데 많은 어려움을 발생시킨다(박 등 2010). 이와 같은 전파환경에서 국내 해수면관측레이더의 적합한 장소 선정 및 환경을 고려한 설치는 향후 안정적이며 신뢰성 높은 관측 자료를 획득하는데 필수적인 요소일 뿐만 아니라 편리하면서도 효율적인 유지, 관리를 제공한다.
뿐만 아니라 다양한 변수를 가진 안테나 설치 장소에서도 전체적인 장비 높이를 조절하여 사용할 수 있어 현장에서 매우 유용하게 활용할 수 있다. 참고로 본 장치는 현재 특허출원 중에 있으므로 보다 자세한 내용은 특허등록 후 정보를 공유할 계획이다.
이를 위해 국내 주파수환경 특성상 군사목적으로 사용하는 주파수에 간섭되지 않으며, 중국, 일본, 대만 등 인접국가 간의 피해를 최소화하고 전기 및 통신시설이 열악한 설치환경을 고려하여 효율적인 장비 개발이 요구된다. 특히, 육지의 사용전파를 보호하는 지향성안테나 개발과 신호의 암호화로 방송전파 등 전파 잡음에 대한 안정적인 자료획득, 저전력과 무선통신장비의 탑재 등 국내환경에 맞는 장비개발이 고려되어야 될 것이다.
4)를 이용하여 대략적인 전파환경특성을 알아보기도 한다. 하지만 상기장비는 100 Hz~30 MHz 주파수 범위에서 측정이 가능하여 전파환경 특성분석에 한계가 있으므로, 해수면 관측 레이더 장비에 스펙트럼 분석 기능이 제공된다면 이를 활용하는 것이 자료에 영향을 줄 수 있는 전파환경을 알아보는데 적합하리라 여겨진다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	고주파 해수면 관측레이더는 무엇을 관찰할 수 있는가?	고주파 해수면 관측레이더(High-Frequency Ocean Surface Radar)는 단파(High Frequency) 대역1)을 사용하여 광범위한 해역의 표층 해류를 실시간으로 연속 관측할수 있으며, 그 정보는 해난구조 및 인명수색과 해양 오염방제, 군사활동 정보지원 등 다양한 분야에서 활용된다. 특히 21세기 신해양시대를 맞이하여 주요 해양선진국의 해양 영토관리 및 앞으로 발생될 해양환경문제와 해양자원개발에 대비하여 연속적이며 광범위한 해류조사의 새로운 관측기술로 정착되고 있다.
	고주파 해수면 관측레이더로 관측된 정보는 어디에 활용되는가?	고주파 해수면 관측레이더(High-Frequency Ocean Surface Radar)는 단파(High Frequency) 대역1)을 사용하여 광범위한 해역의 표층 해류를 실시간으로 연속 관측할수 있으며, 그 정보는 해난구조 및 인명수색과 해양 오염방제, 군사활동 정보지원 등 다양한 분야에서 활용된다. 특히 21세기 신해양시대를 맞이하여 주요 해양선진국의 해양 영토관리 및 앞으로 발생될 해양환경문제와 해양자원개발에 대비하여 연속적이며 광범위한 해류조사의 새로운 관측기술로 정착되고 있다.
	고주파 해수면 관측레이더는 21세기에 어떤 기술로 정착되고 있는가?	고주파 해수면 관측레이더(High-Frequency Ocean Surface Radar)는 단파(High Frequency) 대역1)을 사용하여 광범위한 해역의 표층 해류를 실시간으로 연속 관측할수 있으며, 그 정보는 해난구조 및 인명수색과 해양 오염방제, 군사활동 정보지원 등 다양한 분야에서 활용된다. 특히 21세기 신해양시대를 맞이하여 주요 해양선진국의 해양 영토관리 및 앞으로 발생될 해양환경문제와 해양자원개발에 대비하여 연속적이며 광범위한 해류조사의 새로운 관측기술로 정착되고 있다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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