KR101843908B1 - 연안지역의 해도와 육도의 접합지형 측지측량 장치 - Google Patents

연안지역의 해도와 육도의 접합지형 측지측량 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연안지역의 해도와 육도의 접합지형 측지측량 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 라이다측량기(LiDAR)를 이용하여 해당 연안지역의 지형을 정밀하게 측량한 데이터와 해당 연안지역 해역의 수심값과 평균해수면값을 좌표변환기(GIS)로 접합하여 연안에서의 태풍 해일로 인한 침수범람지역을 정밀하게 예측하기 위한 재해도(Hazard Map)를 작성하되, 파고검출기를 응용하여 파고정보를 통계적으로 관리하여 해일 피해를 예방할 수 있는 연안지역의 해도와 육도의 접합지형 측지측량 장치에 관한 것이다.

Description

연안지역의 해도와 육도의 접합지형 측지측량 장치{Adjacent terrain geodetic surveying equipment of coastal area using nautical chart and topographic map}
본 발명은 해양 측량 기술 분야 중 연안지역의 해도와 육도의 접합지형 측지측량 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 라이다측량기(LiDAR)를 이용하여 해당 연안지역의 지형을 정밀하게 측량한 데이터와 해당 연안지역 해역의 수심값과 평균해수면값을 좌표변환기(GIS)로 접합하여 연안에서의 태풍 해일로 인한 침수범람지역을 정밀하게 예측하기 위한 재해도(Hazard Map)를 작성하되, 파고검출기를 응용하여 파고정보를 통계적으로 관리하여 해일 피해를 예방할 수 있는 연안지역의 해도와 육도의 접합지형 측지측량 장치에 관한 것이다.
지구온난화에 따른 기후변화로 인한 해수면 상승과 태풍의 강도 및 발생빈도 증가는 연안에서의 태풍해일로 인한 침수범람 피해가 우려된다.
이러한 침수범람의 피해를 최소화하고 연안재해로부터 인명과 재산을 보호하기 위하여 침수범람지역을 정밀하게 예측하기 위해서는 연안의 정밀 지형도가 요구된다.
즉, 태풍해일로 인한 연안에서의 침수범람이 빈번하게 발생하고, 이러한 침수범람 지역을 정밀하게 미리 예측하여 피해를 줄이기 위한 수단이 절실하게 요구되고 있다.
이를 위해, 연안에서의 태풍해일로 인한 침수범람지역의 재해도(Hazard Map) 작성에 필요한 지형도는 국토지리정보원에서 제작한 TM 좌표계의 1:5,000 지형도 또는 일부 지역의 1:1,000 지형도와 국립해양조사원에서 제작한 UTM 좌표계의 수치지도를 활용하고 있다.
그러나 이러한 자료들을 이용하여 우리나라 연안에서의 재해도 작성을 위한 정밀 지형도를 제작하기에는 자료로서 매우 부족하였고, 또한, 육상 지형도와 해상 수심도가 서로 다른 타원체의 좌표계를 사용함에 따라 육도-해도 접합에 어려움을 격고 있는 실정이다.
즉, 두 자료의 통합시에 정확도가 현저하게 떨어지는 문제점이 있다.
최근에 국토지리정보원은 기존에 제작된 지형도를 보완하기 위하여 항공 레이더 또는 레이저 또는 라이다(이하, 가능한 '라이다'라고 쓰기로 하되 혼용하기로 한다.) 측량기(LiDAR: Light Detection And Ranging)를 이용한 육상 수치표고 모델(DEM:Digital Elevation Model)을 제작하고 있으며(국토지리정보원, 2002), 국립해양조사원은 지속적인 수심측량과 해안선측량을 통하여 수치해도를 개선하고 있다.
그러나, 육지와 바다가 연결되는 해변의 경우 별도로 정밀하게 측량된 지형 자료가 없어 육상의 고도자료를 부분적으로 이용함으로써 정확도가 현저하게 떨어지는 문제점이 있다.
대한민국 특허 등록번호 제10-1018624호(2011.02.23.) '연안지역의 해도와 육도의 접합 정밀 지형도 제작방법'
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 라이다측량기(LiDAR)를 이용하여 해당 연안지역의 지형을 정밀하게 측량한 데이터와 해당 연안지역 해역의 수심값과 평균해수면값을 좌표변환기(GIS)로 접합하여 연안에서의 태풍 해일로 인한 침수범람지역을 정밀하게 예측하기 위한 재해도(Hazard Map)를 작성하되, 파고검출기를 응용하여 파고정보를 통계적으로 관리하여 해일 피해를 예방할 수 있는 연안지역의 해도와 육도의 접합지형 측지측량 장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 측량대상 연안지역의 소정위치에 측량 기준점을 설정한 후 지피에스 정지측량과 수준측량을 실시하여 GRS80 타원체의 WGS84 경/위도 좌표와 표고값을 얻은 제1과정; 라이다측량기를 이용하여 해당 연안지역 지형 스캐닝으로 정밀하게 측량하여 연안지역에 대한 3차원 지형데이터를 얻은 후 상기 제1과정에서 얻은 데이터를 토대로 3차원 지형 데이터의 좌표와 표고값을 보정하는 제2과정; 해당 연안지역 해역의 수심을 정밀 측량하여 얻은 표준해수면값과 수심자료를 토대로 국립해양조사원의 수치해도 수심값을 보정하는 제3과정; 국토리지정보원의 수치지형도를 좌표변환기를 이용하여 GRS80 타원체의 WGS84 경/위도 좌표와 표고값으로 변환하는 제4과정; 상기 제2과정에서 얻은 해당 연안지역의 3차원 지형 데이터와, 상기 제3과정에서 얻은 보정된 국립해양조사원의 수치해도 수심값 데이터와, 상기 제4과정에서 변환된 국토리지정보원의 수치지형도의 데이터를 좌표변환기에 입력하여 해당 연안지역의 해도와 육도를 접합하여 지형도를 생성하는 제5과정을 수행하여 연안지역의 해도와 육도의 접합 정밀 지형도를 제작하는 연안지역의 해도와 육도의 접합지형 측지측량 장치로서;
상기 측량 기준점은 기준점타겟(200)으로서, 상기 기준점타겟(200)은 지면에 고정되는 지주(210)와, 상기 지주(210)의 상단에 고정된 타겟판(220)을 포함하며, 상기 타겟판(220)의 내부에는 내장메모리를 탑재한 타겟제어기(222)와 축전지(224)가 내장되고, 상기 타겟판(220)의 상단에는 태양전지판(230)이 경사 배치되며, 상기 태양전지판(230)에 설치된 솔라셀은 상기 축전지(224)와 연결되어 태양광으로부터 얻은 전기를 축전할 수 있도록 구성되고, 상기 타겟판(220)의 일측에는 무선통신기(240)가 장착되어 상기 타겟제어기(222)에 의해 제어되며;
해상(SEA)에는 상기 무선통신기(240)와 통신할 수 있는 통신포트(138)를 갖춘 파고검출기(DET)가 설치되는데, 상기 파고검출기(DET)는 구형상의 내부가 빈 하우징(100)을 포함하며, 상기 하우징(100)의 내부에는 공기주머니(110)가 내장되고, 상기 하우징(100)의 일측 내벽면에는 상기 공기주머니(110)의 변형량을 검출하는 적어도 하나 이상의 스트레인게이지(120)가 설치되며, 상기 스트레인게이지(120)는 컨트롤보드(130)와 전기적으로 연결되고, 상기 하우징(100)의 대향하는 양측면에는 제1,2수로(140a,140b)가 형성되며, 상기 제1수로(140a)는 마개(150)에 의해 개폐 가능하게 구성되고, 제2수로(140b)는 완전히 개방된 상태로 유지되며, 상기 컨트롤보드(130)는 메모리카드(132)와 전원(134)을 내장하고, 제어를 위한 컨트롤러(136)와, 컨트롤러(136)에 의해 무선통신이 제어되는 통신포트(138)를 구비한 것을 특징으로 하는 연안지역의 해도와 육도의 접합지형 측지측량 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 라이다측량기(LiDAR)를 이용하여 해당 연안지역의 지형을 정밀하게 측량한 데이터와 해당 연안지역 해역의 수심값과 평균해수면값을 좌표변환기(GIS)로 접합하여 연안에서의 태풍 해일로 인한 침수범람지역을 정밀하게 예측하기 위한 재해도(Hazard Map)를 작성하되, 파고검출기를 응용하여 파고정보를 통계적으로 관리하여 해일 피해를 예방하는 효과를 얻을 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연안지역의 해도와 육도의 접합 정밀 지형도 제작을 위한 육상용 라이다측량기를 도시한 사진 및 측량지로 선택된 만리포 해변을 도시한 사진.
도 3 내지 도 5는 도 1 및 도 2에 도시된 라이다측량기를 이용하여 측량한 만리포 해변의 정밀 지형도.
도 6은 도 3에 도시된 만리포 해변의 지피에스(GPS) 정치측량을 표현한 사진.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 도 3에 도시된 만리포 해역의 평균해수면 산정을 도시한 그래프.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 도 3에 도시된 만리포 해변에 세운 표척을 도시한 사진.
도 9는 도 8에 도시된 표적 조위자료와 파고조위계의 조위자료를 비교한 그래프.
도 10 및 도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 멀티빔 음향측심기 및 이를 이용하여 측량한 만리포 해역의 정밀 수심을 도시한 사진 및 그래프.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 작성된 만리포 해변의 육도와 해도 접합 정밀 지형도.
도 13은 도 12에 의한 정밀 지형도를 토대로 작성된 수치지형도.
도 14는 본 발명에 따른 파고검출기의 설치예를 보인 예시도.
도 15 및 도 16은 도 14의 파고검출기를 보인 예시적인 구조도.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 연안지역의 해도와 육도의 접합지형으로 만리포 해변을 예시적으로 설명하며, 만리포 해변을 기준으로 이에 대한 측지측량 관계를 예시적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 예시적으로 설명되는 만리포 해변은 설명의 편의상 임의 선택된 지역이며, 이 지역에 대한 지형은 도 1 내지 도 3에 예시되어 있다.
아울러, 정밀 지형도를 얻기 위해서는 먼저 지역의 소정위치에 기준점을 설정한 후 지피에스 정지측량과 수준측량을 실시하여 GRS80 타원체의 WGS84 경/위도 좌표와 표고값을 얻어야 한다.
이때, 라이다측량기(LiDAR:Light Detection And Ranging)를 이용하여 해당 연안지역의 지형 스캐닝으로 정밀하게 측량하여 연안지역에 대한 3차원 지형 데이터를 얻는다.
그리고, 지피에스 정지측량과 수준측량을 실시하여 GRS80 타원체의 WGS84 경/위도 좌표와 표고값을 토대로 라이다측량기로 얻은 3차원 지형 데이터의 좌표와 표고값을 보정한다.
좀 더 구체적으로 설명하자면, 라이다측량기는 육상용 레이저 스캐너 시스템(RIEGL LMS-Z420i)으로 고성능의 장거리 3차원 스캐너와 이와 연동된 고화질의 디지털 카메라(NICON-D20), 그리고 지피에스(GPS) 수신기(HUACE-X90) 2대로 구성된다.
이러한 라이다측량기로 지형을 측량하는 기간동안 촬영한 사진을 라이다측량기(또는 레이저측량기) 자료에 텍스처로 사용하기 위하여 측량 전에 레이저측량기와 디지털 카메라를 일치시키는 조정 작업을 선행하며, 측량에 사용된 레이저측량기는 최대 1km 이내의 지형을 1cm 이하의 정밀도로 높은 지대에서 정지상태로 지형을 측량하거나 차량에 지붕에 탑재한 상태로 지형을 정밀하게 측량할 수 있다.
이를 테면, 도 4,5에서는 차량에 탑재한 상태로 만리포 해변을 측량하고 있는 육상용 레이저측량기를 보여준다.
이와 같은 육상용 레이저측량기로 측량한 해변 지형자료는 레이저측량기(또는 라이다측량기)에서 발사된 다량의 레이저 파가 해변에 반사되어 돌아온 반사파의 시간을 측정하여 측량지점으로부터 대상 해변의 상대적인 거리와 높이 값을 구하여 얻어진다.
본 발명에서는 만리포 해변의 라이다측량기 측량자료를 특정 좌표계로 변화하기 위하여 해변과 가까운 만리포 인근에 측량 기준점을 설치하고 지피에스 수신기(HAUCE-X90 2대)를 이용하여 정지측량을 실시한다(도 6 참조).
또한, 측량 기준점 주변을 라이다측량기로 정밀하게 측량하여 정지측량한 기준점 좌표를 만리포 해변의 라이다측량기 측량 자료에 연동할 수 있도록 구성함이 바람직하다.
이때, 지피에스 정지측량은 측량 기준점에 수신기를 1대 세우고 인근에 다른 수신기를 1대 세워 약 1시간 동안 위성 정보를 취득하는 방식을 사용한다.
이 경우, 지피에스 정지측량 후처리 과정으로 서산 상시관측소에서 제공하는 측지좌표 값을 이용하여 측량 기준점의 WGS84 타원체의 위경도 및 고도값을 산정한다. 물론, 이것은 하나의 실시예로서 측량대상 지점이 결정되면 그와 관련된 상시관측소 정보를 이용하면 된다.
이러한 라이다측량기(LiDAR)를 이용한 만리포 해변 측량은 다음과 같다.
만리포 해변의 길이는 약 1.8km이며 폭은 약 300m로 완만한 경사를 가지고 있는 것으로, 도 4에 도시된 바와 같이 차량에 탑재한 라이다측량기를 이용하여 해안선과 해변을 정밀하게 측량하기 위해서는 해변을 약 250m 간격으로 나누어 측량한다.
이 경우, 라이다측량기를 이용한 만리포 해변의 측량은 해변이 가장 많이 드러나는 사리 간조시간에 맞추어 세 차례 실시하며, 만리포 해변이 최대로 드러나는 해안선과 해변을 정밀하게 측량하기 위하여 우선 해안선 북쪽에서부터 해안선 남쪽 방향으로 약 250m 간격으로 9개 지점을 각각 1분간 측량하고, 다시 도로쪽 해변을 반대방향으로 12개 지점을 측량함이 바람직하다.
이와 같이, 정밀 측량된 만리포 해안(해당 연안지역)의 지형이 도 2,3에 도시되어 있다.
아울러, 해당 연안지역 해역의 파고와 수심을 정밀 측량하여 얻은 표준해수면값과 수심자료를 토대로 국립해양조사원의 수치해도 수심값을 보정한다.
이를 테면, 만리포 만리포 해역(126°8' 9.10" ,36°4 7' 50.10")에 파고조위계를 설치하고 장기 조위 장기관측을 통하여 만리포 해역의 평균해수면 산정한다(도 7참조).
또한, 만리포 해변에 표척을 세워 목측으로 관측한 조위와 동일기간 파고조위계의 조위자료를 비교한다(도 8 및 도 9 참조).
그리고, 정밀 수심 측량용 멀티빔 음향 측심기(MBES)를 이용하여 해안선 주변 약 1.5km의 해역을 2일간 만조를 전후로 해서 정밀하게 수심측량을 수행하고(도 10, 도 11 참조) 측량자료는 만리포 해역에 설치된 파고조위계의 조위자료를 이용하여 조위보정을 수행한다.
이어서, 국토리지정보원의 수치지형도를 좌표변환기를 이용하여 GRS80 타원체의 WGS84 경/위도 좌표와 표고값으로 변환한다.
그리고, 상기에서 얻은 해당 연안지역의 3차원 지형 데이터와, 보정된 국립해양조사원의 수치해도 수심값 데이터와, 변환된 국토리지정보원의 수치지형도의 데이터를 좌표변환기에 입력하여 해당 연안지역의 해도와 육도를 접합하여 정밀 지형도를 생성한다.
즉, 좌표변환기를 이용하여 단일화된 국토지리정보원 만리포 수치지형도와 육상용 라이다측량기 시스템으로 관측한 만리포 해변 정밀 지형도를 평균해수면으로 조위가 보정된 만리포 해역 수치해도 수심자료와 멀티빔 정밀수심측량자료를 통합한 육도-해도 접합 정밀 지형도를 작성한다.
이와 같이 라이다측량기로 해당 연안지역을 정밀하게 측량하고, 해당 해역의 표준해수면과 수심을 측량한 후 이 데이터를 토대로 해당 연안의 해도와 육도를 접합함으로써 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 연안지역 해도와 육도의 경계가 오차없이 정확하게 연결될 수 있고, 이를 토대로 정밀한 침수범람지역 재해도를 얻을 수 있게 된다.
이에 더하여, 육도-해도 접합 정밀 지형도를 작성하기 위해 측지측량시 연안지역의 월간 파고정보도 함께 수집함으로써 해일 위험성을 사전에 감지하여 예보할 수 있도록 구성하면 더욱 좋다.
이때, 월간 파고정보는 측량 기준점과 라이다측량기가 탑재된 차량과의 통신을 통해 이루어지도록 하여 적어도 월에 한 번 이상 접속하여 파고 정보를 수집하도록 하며, 최소한 1년간 적산하여 평균 파고정보를 관리하도록 하고, 이를 지형도에 표시토록 함으로써 지형도의 활용가치를 높이도록 함이 바람직하다.
더욱 바람직하게는, 측량 기준점 자체에서 관리서버로 직접 무선통신방식으로 수집 자료를 송신하도록 구성할 수 있다.
이를 위해, 본 발명에서는 도 14에서와 같이, 해안선(SL)으로부터 일정거리, 바람직하게는 1.5-2km 정도 떨어진 해상(SEA)에는 파고검출기(DET)가 설치된다.
그리고, 해안선(SL)으로부터 육상쪽에는 측량기준점이 설치되는데, 상기 측량기준점은 기준점타겟(200)을 들 수 있다.
이때, 상기 파고검출기(DET)는 통상 수면에 설치되는 것과 달리 수중, 다시 말해 수면으로부터 일정 깊이에 잠긴 상태로 설치 운용되는 것이 특징이다.
이를 위해, 본 발명에 따른 파고검출기(DET)는 도 15 및 도 16의 예시와 같은 하우징(100)을 포함한다.
상기 하우징(100)은 구형상의 내부가 비어 있는 부재이다.
그리고, 상기 하우징(100)의 내부에는 공기주머니(110)가 내장된다.
이때, 상기 공기주머니(110)는 밀봉된 상태로 내부에 일정량의 공기가 채워져 있는 상태이다.
여기에서, 상기 공기주머니(110)에 채우는 공기량은 본 발명 파고검출기(DET)의 설치 깊이에 따라 달라질 수 있으므로 본 발명에서는 굳이 한정하지 않는다.
다만, 공기량과 수심과의 관계는 여러번의 실험결과를 토대로 테이블화하여 설치하고자 하는 수심에 맞춰 세팅된 값의 공기를 채우도록 설계될 수 있다.
아울러, 상기 하우징(100)의 일측 내벽면에는 적어도 하나 이상의 스트레인게이지(120)가 설치된다.
이때, 상기 하우징(100)은 내구성을 갖추기 위해 헥사메틸렌테트라민(Hexamethylenetetramine) 2 중량%와, 1-클로로-2,3-에폭시프로페인 5중량%와, 메틸트리메톡시실란 5중량%와, 폴리비닐알코올 10중량%와, 실리콘수지 10중량% 및 나머지 아크릴산(Acrylic acid)ㆍ스티렌(Styrene)ㆍ메타크릴산(Methacrylic acid)을 공중합시킨 공중합체로 이루어진 조성물로 성형됨이 바람직하다.
여기에서, 헥사메틸렌테트라민은 방부성을 강화시키면서 산성에서 염을 만들면서 분해되어 포름알데히드를 방출시켜 살균함과 동시에 제거하고 경화시 바인딩 효과를 높이기 위해 첨가되되며, 1-클로로-2,3-에폭시프로페인은 반응성이 강한 염소계 물질로서 조성물의 반응 안정화를 위해 첨가되고, 메틸트리메톡시실란은 소수성에 의해 유화물질들간의 결합력을 강화시켜 내구성을 증대시키기 위해 첨가된다.
또한, 폴리비닐알코올은 내산성과 내약품성을 강화시키기 위해 첨가되는 것으로 성분간 결합력을 높이기 위함이며, 실리콘수지는 규소와 산소 결합을 주체로 하는 고분자로서 접착력을 증대시켜 구성성분간 바인딩력을 강화시키기 위해 첨가되고, 아크릴산(Acrylic acid)ㆍ스티렌(Styrene)ㆍ메타크릴산(Methacrylic acid)을 공중합시킨 공중합체는 기재(base)로 사용된다.
아울러, 상기 스트레인게이지(120)는 컨트롤보드(130)와 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 공기주머니(110)에 의해 가압될 수 있도록 배치된다.
뿐만 아니라, 상기 하우징(100)의 대향하는 양측면에는 제1,2수로(140a,140b)가 형성된다.
상기 제1,2수로(140a,140b)는 수중에서 물이 유출입되는 통로로서, 일측인 제1수로(140a)는 마개(150)에 의해 개폐 가능하게 구성되고, 제2수로(140b)는 완전히 개방된 상태로 유지된다.
이 경우, 상기 제1,2수로(140a,140b)는 도시한 하나씩만 표시하였으나, 상기 하우징(100)이 구형상이라는 점을 감안할 때 필요에 따라 다수개 형성될 수도 있음은 물론이다.
그리고, 상기 컨트롤보드(130)는 도 2에 도시된 바와 같이, 메모리카드(132)와 전원(건전지 등)(134)을 내장하고 있으며, 제어를 위한 컨트롤러(136)가 탑재되어 있다.
또한, 무선 통신을 위한 통신포트(138)를 갖추고 있어 계측된 정보를 외부로 송신할 수 있도록 구성된다.
한편, 상기 기준점타겟(200)은 지면에 고정되는 지주(210)와, 상기 지주(210)의 상단에 고정된 타겟판(220)을 포함한다.
이 경우, 상기 타겟판(220)은 내구성을 갖기 위해 1-클로로-2,3-에폭시프로페인 2.5중량%와, 메틸트리메톡시실란 4.5중량%와, 폴리비닐알코올 5.5중량%와, 실리콘수지 3.5중량%와, 트리에탄올아민(Triethanolamine) 2.5중량%와, 페트롤라툼(petrolatum) 1.5중량%, 디아릴프탈레이트 1.5중량%와, 폴리이소시아네이트 1.5중량%와, 크레실 글리시드 에테르 3.5중량%와, 액화무수암모니아 1.5중량% 및 나머지 폴리카보네이트수지로 이루어진 합성수지물로 성형됨이 바람직하다.
여기에서, 1-클로로-2,3-에폭시프로페인은 반응성이 강한 염소계 물질로서 조성물의 반응 안정화를 위해 첨가되고, 메틸트리메톡시실란은 소수성에 의해 유화물질들간의 결합력을 강화시켜 내구성을 증대시키기 위해 첨가된다.
또한, 폴리비닐알코올은 내산성과 내약품성을 강화시키기 위해 첨가되는 것으로 성분간 결합력을 높이기 위함이며, 실리콘수지는 규소와 산소 결합을 주체로 하는 고분자로서 접착력을 증대시켜 구성성분간 바인딩력을 강화시키기 위해 첨가되고, 트리에탄올아민은 약알카리성으로서 산도 조절을 위해 첨가되는 완충제이며, 페트롤라툼은 비결정성인 고체탄화수소를 주성분으로 하는 연고모양의 물질로서 방수 기능이 있어 제형성을 강화시키기 위해 첨가되며, 디아릴프탈레이트는 접착성과 인성을 개선하여 부착안정성을 포함한 내열성과 치수안정성을 증대시키기 위해 첨가되고, 폴리이소시아네이트는 경화 촉진을 위해 첨가되며, 크레실 글리시드 에테르는 성분들간 바인딩력을 강화시켜 크랙 발생, 파단이나 국부적인 파손을 억제하고, 상기 액화무수암모니아는 방수성과 밀착성을 강화시키기 위해 첨가되며, 폴리카보네이트수지는 베이스수지이다.
그리고, 상기 타겟판(220)의 내부에는 내장메모리를 탑재한 타겟제어기(222)가 구비되고, 또한 축전지(224)가 내장된다.
아울러, 상기 타겟판(220)의 상단에는 태양전지판(230)이 경사 배치되며, 상기 태양전지판(230)에 설치된 솔라셀은 상기 축전지(224)와 연결되어 태양광으로부터 얻은 전기를 축전할 수 있도록 구성된다.
뿐만 아니라, 상기 타겟판(220)의 일측에는 무선통신기(240)가 장착되고, 상기 타겟제어기(222)에 의해 제어되는데, 상기 통신포트(138)로부터 출력된 신호에는 특정 시리얼코드가 포함되게 하여 그 시리얼코드 정보만 상기 무선통신기(240)가 수신하도록 설계됨이 바람직하다.
그리고, 수신된 정보는 내장메모리에 저장되며, 라이다측량기를 탑재한 차량이 근접하여 해당 정보 송신을 요청하면 그때 내장메모리에 저장된 파고 정보를 송신하도록 구성될 수 있다.
물론, 이에 국한되지 않고 상기 타겟제어기(222)가 관리서버(미도시)와 직접 무선통신가능하게 구성될 경우에는 관리서버로부터 특정요청신호가 수신되었을 때 저장되어 있는 파고 정보를 관리서버로 직접 송신하도록 구성할 수도 있음은 물론이다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 파고검출기(DET)는 다음과 같이 활용된다.
먼저, 파고검출기(DET)는 크기가 크지 않기 때문에 휴대 이동이 편리하다.
때문에, 파고 측정이 필요한 장소로 본 발명 파고검출기(DET)를 이동시킨다.
그런 다음, 마개(150)를 열고 수중 설치위치까지 가라앉힌다.
그러면, 제1,2수로(140a,140b)를 통해 물이 하우징(100) 내부로 유입되면서 하우징(100) 내부의 공기주머니(110)는 압력, 즉 수압을 받게 된다.
이어, 설치위치까지 하우징(100)이 가라앉으면 마개(150)를 닫는다.
이에 따라, 물은 제2수로(140b)을 통해서만 하우징(100) 내부로 유입되게 되는데, 이때 물속 환경은 균일한 분포압력을 갖기 때문에 제2수로(140b)을 통해 유동압력이 들어오고 이는 곧바로 공기주머니(110)에 가해지며 가해진 유동압력은 공기주머니(110)에 의해 스트레인게이지(120)로 전달되게 된다.
결국, 스트레인게이지(120)는 유동압력을 받아 변형되면서 그 변형값에 따른 검출신호를 컨트롤러(136)로 전송하고, 컨트롤러(136)를 값을 분석하여 파고치를 확인하며, 확인된 파고치는 메모리카드(132)에 기록되며, 기록된 파고치는 필요에 따라 통신포트(138)를 통해 외부, 이를 테면 기준점타겟(200)으로 송신되어 외부에서 모니터링할 수 있도록 동작하게 된다. 물론, 기준점타겟(200)은 관리서버와 직접 통신가능하게 구성될 수도 있다.
이와 같이, 본 발명은 수상에 부유하는 것이 아니라, 수중에 일정깊이 가라앉은 상태에서 물의 유동압력을 감지하여 파고치를 검출하도록 한 것으로, 외부환경(바람 등)에 전혀 영향을 받지 않기 때문에 측정값이 정확하고 안정된 상태로 측정할 수 있는 잇점을 가진다.
100: 하우징 200: 기준점타겟

Claims (1)

  1. 측량대상 연안지역의 소정위치에 측량 기준점을 설정한 후 지피에스 정지측량과 수준측량을 실시하여 GRS80 타원체의 WGS84 경/위도 좌표와 표고값을 얻은 제1과정; 라이다측량기를 이용하여 해당 연안지역 지형 스캐닝으로 정밀하게 측량하여 연안지역에 대한 3차원 지형데이터를 얻은 후 상기 제1과정에서 얻은 데이터를 토대로 3차원 지형 데이터의 좌표와 표고값을 보정하는 제2과정; 해당 연안지역 해역의 수심을 정밀 측량하여 얻은 표준해수면값과 수심자료를 토대로 국립해양조사원의 수치해도 수심값을 보정하는 제3과정; 국토리지정보원의 수치지형도를 좌표변환기를 이용하여 GRS80 타원체의 WGS84 경/위도 좌표와 표고값으로 변환하는 제4과정; 상기 제2과정에서 얻은 해당 연안지역의 3차원 지형 데이터와, 상기 제3과정에서 얻은 보정된 국립해양조사원의 수치해도 수심값 데이터와, 상기 제4과정에서 변환된 국토리지정보원의 수치지형도의 데이터를 좌표변환기에 입력하여 해당 연안지역의 해도와 육도를 접합하여 지형도를 생성하는 제5과정을 수행하여 연안지역의 해도와 육도의 접합 정밀 지형도를 제작하는 연안지역의 해도와 육도의 접합지형 측지측량 장치로서;
    상기 측량 기준점은 기준점타겟(200)으로서, 상기 기준점타겟(200)은 지면에 고정되는 지주(210)와, 상기 지주(210)의 상단에 고정된 타겟판(220)을 포함하며, 상기 타겟판(220)의 내부에는 내장메모리를 탑재한 타겟제어기(222)와 축전지(224)가 내장되고, 상기 타겟판(220)의 상단에는 태양전지판(230)이 경사 배치되며, 상기 태양전지판(230)에 설치된 솔라셀은 상기 축전지(224)와 연결되어 태양광으로부터 얻은 전기를 축전할 수 있도록 구성되고, 상기 타겟판(220)의 일측에는 무선통신기(240)가 장착되어 상기 타겟제어기(222)에 의해 제어되며;
    해상(SEA)에는 상기 무선통신기(240)와 통신할 수 있는 통신포트(138)를 갖춘 파고검출기(DET)가 설치되는데, 상기 파고검출기(DET)는 구형상의 내부가 빈 하우징(100)을 포함하며, 상기 하우징(100)의 내부에는 공기주머니(110)가 내장되고, 상기 하우징(100)의 일측 내벽면에는 상기 공기주머니(110)의 변형량을 검출하는 적어도 하나 이상의 스트레인게이지(120)가 설치되며, 상기 스트레인게이지(120)는 컨트롤보드(130)와 전기적으로 연결되고, 상기 하우징(100)의 대향하는 양측면에는 제1,2수로(140a,140b)가 형성되며, 상기 제1수로(140a)는 마개(150)에 의해 개폐 가능하게 구성되고, 제2수로(140b)는 완전히 개방된 상태로 유지되며, 상기 컨트롤보드(130)는 메모리카드(132)와 전원(134)을 내장하고, 제어를 위한 컨트롤러(136)와, 컨트롤러(136)에 의해 무선통신이 제어되는 통신포트(138)를 구비한 것을 특징으로 하는 연안지역의 해도와 육도의 접합지형 측지측량 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101018624B1 (ko) 2008-11-06 2011-03-03 한국해양연구원 연안지역의 해도와 육도의 접합 정밀 지형도 제작방법
KR101189793B1 (ko) 2012-05-09 2012-10-10 한국종합설계 주식회사 토탈스테이션을 이용한 기준점기반 지형지물의 측지측량 처리시스템

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