KR102415359B1 - 해양탐사 수신센서 심도유지를 위한 수중예인장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

해양탐사 수신센서 심도유지를 위한 수중예인장치 및 그 동작 방법 Download PDF

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Abstract

해양탐사 수신센서 심도유지를 위한 수중예인장치 및 그 동작 방법이 제시된다. 본 발명에서 제안하는 해양탐사 수신센서 심도유지를 위한 수중예인장치는 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서를 소형선박으로 운용할 때 수중심도를 유지하면서 예인되도록 수신센서의 수중심도를 조절하는 예인 봉(tow bar), 전방부에 예인로프가 연결되는 예인 훅(tow hook)이 위치하고, 수중심도를 조절하는 예인 봉에 연결되어 수중예인장치를 수면 상에 안착시켜 운용하도록 하는 부력체, 부력체와 예인 봉을 연결하는 접속판넬, 해상에서 수중예인장치의 위치를 확인하기 위해 위치정보를 수신하는 무선통신 GPS 및 음원으로부터 발생된 음파가 해저면 또는 하부 퇴적층 경계에서 반사되어 되돌아오는 탄성파 신호를 수신하여 해저면 또는 하부 퇴적층 경계 및 지질구조를 포함하는 지층정보를 분석 및 기록하도록 하는 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서를 포함한다.

Description

해양탐사 수신센서 심도유지를 위한 수중예인장치 및 그 동작 방법{Underwater towing device and method for maintaining depth of receiving sensor in marine seismic exploration and survey}
본 발명은 해양탐사 수신센서 심도유지를 위한 수중예인장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명은 일반적으로 해양 탄성파탐사에 사용되는 탐사시스템과 연관이 있으며, 특히 해양 탄성파탐사에서 정확하고 고품질의 탄성파탐사 데이터를 취득할 수 있도록, 수중에서 소형선박에 의해 예인되면서 사용되는 해양탐사용 수신기와 그 장치를 활용한 탐사방법과 밀접한 관련이 있다.
일반적으로, 해양 탄성파탐사는 수중이라는 큰 매체 아래에 존재하는 해저면 이하의 지질학적 지층의 층서 및 배태형성 등을 조사하는 영역을 의미한다. 넓은 조사영역을 수행함에 있어서, 해양 탐사에서는 보통 하나 이상의 탄성파 음원과 함께 단일/다중채널의 스트리머 등의 탄성파 수신센서를 운용하게 된다.
해양 탄성파탐사는 음원과 단일/다중채널 스트리머(수신기)를 예인하여 탐사를 실시하는 전통적인 탐사방법이다. 즉 음파를 발생시키는 음원과, 그 음원에서 주기적으로 발생한 음파가 해저면 및 그 하부 퇴적층 경계에서 반사되어 탄성파 신호로 되돌아오게 되는데, 이 신호를 수신하는 수진기(스트리머)를 탐사선 후미에 예인하면서 해저면 하부 퇴적층 경계 및 지질구조 등 지층정보를 기록하는 방법이다. 이러한 해양 탄성파 탐사는 사용되는 음원과 수신기(스트리머) 개수에 의해서 크게 2차원 및 3차원 탐사로 구분되며, 탐사 신호가 기록되는 수진기의 개수에 따라 단일채널과 다중채널 탄성파 탐사로 나눠진다.
2차원 탄성파탐사 시스템은 수중예인 장비인 음원 및 수신기와 기록장비인 항측기 및 탄성파 신호기록 장치로 구성된다. 이러한 2차원 해양 탄성파탐사는 3차원 탐사에 비해서 상대적으로 비용이 적게 들고 후처리가 간단하여 연안지역 지층조사와 해양구조물 건설과 관련된 엔지니어링 목적으로 주로 사용된다
3차원 탐사의 경우 2조 이상의 수신기(스트리머)를 이용하게 되며, 탐사측선을 따라 단일면에 대한 정보를 얻을 수 있는 2차원 탐사와는 달리 일정 면적에 대한 입체적인 지질구조 해석이 가능한 탄성파 자료를 획득할 수 있는 탐사기술이다. 이러한 3차원 탐사의 경우 필요 장비가 많고 탐사 비용이 높기 때문에 일반적으로 심해지역 지층조사와 석유 및 천연가스 탐사 등 자원개발분야에서 널리 사용되고 있다.
해양조사 및 탐사작업으로 획득되는 자료는 대상지역의 작업환경 및 해상환경에 의해 크게 영향을 받으며, 특히 해양 탄성파탐사는 너울과 파랑 등으로 인하여 발생되는 잡음으로 인하여 탐사자료의 신호 대 잡음비가 감소하게 된다. 이러한 잡음을 해결하기 위하여 석유 및 천연가스 탐사 등의 자원개발분야에서는 여러 가지 탐사보조 장비 및 방법들이 해양 탄성파탐사에 널리 사용되고 있다. 다만 소형선박을 이용하여 연안에서 수행되는 해양탄성파 탐사에서는 그 활용도가 매우 낮은 편이다.
한국특허 제10-2015-0183699호 한국특허 제10-2016-0006833호 한국특허 제10-2018-0113979호
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 소형선박을 이용하여 연안에서 수행되는 해양탄성파 탐사의 탄성파 수신장치인 스트리머를 일정한 수심에서 예인할 수 있고, 해양지층탐사나 지반조사 등의 수중공사와 해양자원개발에 필요한 기초자료를 작성할 수 있도록 정확한 해저지층정보를 가지는 고해상도의 탐사자료를 획득하기 위한 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 해양탐사 수신센서 심도유지를 위한 수중예인장치는 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서를 소형선박으로 운용할 때 수중심도를 유지하면서 예인되도록 수신센서의 수중심도를 조절하는 예인 봉(tow bar), 전방부에 예인로프가 연결되는 예인 훅(tow hook)이 위치하고, 수중심도를 조절하는 예인 봉에 연결되어 수중예인장치를 수면 상에 안착시켜 운용하도록 하는 부력체, 부력체와 예인 봉을 연결하는 접속판넬, 해상에서 수중예인장치의 위치를 확인하기 위해 위치정보를 수신하는 무선통신 GPS 및 음원으로부터 발생된 음파가 해저면 또는 하부 퇴적층 경계에서 반사되어 되돌아오는 탄성파 신호를 수신하여 해저면 또는 하부 퇴적층 경계 및 지질구조를 포함하는 지층정보를 분석 및 기록하도록 하는 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서를 포함한다.
예인 봉은 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서의 수중심도를 미리 정해진 간격으로 조절하고, 미리 정해진 수중심도를 유지하면서 예인되도록 고정하기 위한 복수의 접속부를 포함하고, 복수의 접속부 중 미리 정해진 수중심도에 따른 접속부를 통해 부력체, 예인 봉 및 접속판넬을 연결한다.
예인 봉은 부력체의 부력 범위 내에서 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서의 수중심도를 확장하기 위해 복수의 접속부를 통해 또 다른 예인 봉을 추가 연결한다.
단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서가 예인 봉에 장착되어 운용될 때, 예인 봉이 좌우로 흔들리거나, 또는 예인 봉이 좌우로 흔들림에 따라 수중예인장치 전체가 수면에서 롤링(rolling)되는 것을 방지하기 위해 예인 봉의 복수의 접속부는 삽입형태로 구성되고, 부력체, 예인 봉 및 접속판넬의 연결을 예인 봉의 외부에서 접촉하여 고정하도록 접속부가 플랜지 형태로 구성된다.
단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서는 수중예인장치를 수면 상에 안착시켜 운용하도록 하는 부력체에 연결되는 예인 봉을 따라 수면 표층으로부터 수중으로 하강되고, 탄성파자료 취득 시 소형선박의 기계잡음, 예인잡음을 포함하는 복수의 잡음을 감소시키기 위해 미리 정해진 일정한 수중심도를 유지하면서 예인되도록 예인 봉에 고정된다.
또 다른 일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 해양탐사 수신센서 심도유지를 위한 수중예인장치의 동작 방법은 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서를 소형선박으로 운용할 때 수중심도를 유지하면서 예인되도록 수신센서의 수중심도를 조절하는 예인 봉(tow bar)과 전방부에 예인로프가 연결되는 예인 훅(tow hook)이 위치하고, 수중예인장치를 수면 상에 안착시켜 운용하도록 하는 부력체를 접속판넬을 통해 연결하는 단계, 무선통신 GPS를 통해 해상에서 수중예인장치의 위치를 확인하기 위해 위치정보를 수신하는 단계, 음원으로부터 발생된 음파가 해저면 또는 하부 퇴적층 경계에서 반사되어 되돌아오는 탄성파 신호를 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서를 통해 수신하는 단계 및 수신된 탄성파 신호를 이용하여 해저면 또는 하부 퇴적층 경계 및 지질구조를 포함하는 지층정보를 분석 및 기록하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따르면 해양 탄성파탐사를 위한 단일/다중채널 스트리머 등의 수신센서의 운용심도를 가변시킬 수 있도록 하는 것에 의해, 종래의 표층 예인 탐사방법으로 잡음이 많이 수신되어 탄성파 자료의 품질을 저하시키는 단점을 극복할 수 있고, 소형 선박에 의해 고품질의 정확한 탄성파자료를 획득할 수 있다.
또한, 수중예인장치의 부력 범위 내에서 예인 봉(tow bar)를 추가로 연장하도록 결합할 수 있어 단일/다중채널 등 수신센서의 수중운용 예인심도를 이론적으로 무한히 확장할 수 있다. 그에 따라 각 수신센서 별 운용심도의 최적 값을 도출할 수 있고, 그 값의 도출이 가능해짐으로써 기존 탄성파 자료들보다 고품질의 자료를 획득할 수 있어 상술한 해양개발분야에 정확하고 정밀한 결과자료를 도출하여 제공할 수 있다. 그로 인하여 공공분야의 발전에 도움을 줄 수 있으며, 더 나아가 국민의 삶의 질을 향상시킬 수 있는 효과를 제공할 것으로 판단한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양탐사 수신센서 심도유지를 위한 수중예인장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해양탐사를 위한 수중예인장치의 운용 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양탐사 수신센서 심도유지를 위한 수중예인장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명은 바다의 석유나 천연가스 탐사에 사용되는 탐사기술에서 파생된 해양 탄성파탐사에 관한 것으로, 해저면 천부심도에 매몰된 이상체 탐사나 해양퇴적환경조사, 해양지반조사, 해저면 심부심도의 지질구조 조사 등에 유용한 조사 방법으로서 이용되고 있는 해양탐사기술에 속한다.
더욱 상세하게는, 본 발명은 해양 탄성파탐사에 사용되는 탐사장비와 그 운용 방법에 관한 것으로서, 2차원 해양 탄성파 탐사에 사용되는 단일/다중채널 스트리머를 일반적인 해수면 표층에서 예인하는 방법과 달리하여, 수심 2.0m 내의 수중에서 단일/다중채널 스트리머를 예인할 수 있도록 하는 탐사장비와 그 탐사장비를 사용하여 탄성파탐사를 수행하는 탐사기술에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 수m에서 수십m의 다양한 길이를 가지는 단일/다중채널 스트리머를 전방에서 후방까지 일정한 수심을 유지하면서 고해상도의 탄성파 자료를 획득할 수 있는 해양 탐사 기술이다. 특히, 본 발명에서 이루고자 하는 해양탐사용 스트리머 심도유지를 위한 수중예인장치는, 수심이 얕고 어로행위가 활발한 천부해역에서 고해상도의 2차원 탄성파 자료를 소형선박에서도 취득할 수 있도록 하며, 너울과 같은 해수면의 유동에 상대적으로 자유로워 탐사자료의 신호 대 잡음비를 최소화하여 기존의 탐사방법보다 자료의 품질을 높일 수 있는 소형선박용 탐사장치 및 방법에 속하는 탐사기술이다. 이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양탐사 수신센서 심도유지를 위한 수중예인장치의 구성을 나타내는 도면이다.
제안하는 해양탐사 수신센서 심도유지를 위한 수중예인장치는 예인 봉(tow bar)(110), 부력체(120), 접속판넬(130), 무선통신 GPS(140) 및 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서(150)를 포함한다.
예인 봉(tow bar)(110)은 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서를 소형선박으로 운용할 때 수중심도를 유지하면서 예인되도록 수신센서의 수중심도를 조절한다.
예인 봉(110)은 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서(150)의 수중심도를 미리 정해진 간격으로 조절하고, 미리 정해진 수중심도를 유지하면서 예인되도록 고정하기 위한 복수의 접속부(111)를 포함하고, 복수의 접속부(111) 중 미리 정해진 수중심도에 따른 접속부를 통해 부력체(120), 예인 봉(110) 및 접속판넬(130)을 연결한다.
예인 봉(110)은 부력체(120)의 부력 범위 내에서 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서(150)의 수중심도를 확장하기 위해 복수의 접속부(111)를 통해 또 다른 예인 봉을 추가 연결할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서(150)가 예인 봉(110)에 장착되어 운용될 때, 예인 봉(110)이 좌우로 흔들리거나, 또는 예인 봉(110)이 좌우로 흔들림에 따라 수중예인장치 전체가 수면에서 롤링(rolling)되는 것을 방지하기 위해 예인 봉(110)의 복수의 접속부(111)는 삽입형태로 구성될 수 있다. 또한, 부력체(120), 예인 봉(110) 및 접속판넬(130)의 연결을 예인 봉(110)의 외부에서 접촉하여 고정하도록 접속부(111)가 플랜지 형태로 구성될 수 있다.
예를 들어, 예인 봉(110)은 0.5m 간격으로 배치된 접속부(111)를 포함하고, 접속부(111)의 배치 간격에 따라 조절되어 고정될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 1.0m 간격의 예인 봉이 순차적으로 연결될 수 있다. 접속부에 연결되는 최상부 예인 봉은 1.5m로 상대적으로 길게 하고, 부력체의 부력에 따른 최대심도까지 연결할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 부력체는 최대 70kg의 부력을 가지며, 예인 시 해수면에서 안정적으로 견인할 수 있도록 폭이 넓고 전방부가 상승하여 전진할 수 있는 형태를 가질 수 있다. 이러한 부력체의 최대 부력은 일 실시예일뿐, 이에 한정되지 않으며, 수신센서의 심도를 증가시키기 위해 예인 봉이 추가 연결되는 경우, 부력체의 최대부력을 높여 수중예인장치를 구성할 수도 있다.
부력체(120)는 전방부에 예인로프가 연결되는 예인 훅(tow hook)(121)이 위치하고, 수중심도를 조절하는 예인 봉(110)에 연결되어 수중예인장치를 수면 상에 안착시켜 운용하도록 부력을 유지한다.
접속판넬(130)은 부력체(120)와 예인 봉(110)을 연결한다.
무선통신 GPS(140)는 해상에서 수중예인장치의 위치를 확인하기 위해 위치정보를 수신한다.
단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서(150)는 음원으로부터 발생된 음파가 해저면 또는 하부 퇴적층 경계에서 반사되어 되돌아오는 탄성파 신호를 수신하여 해저면 또는 하부 퇴적층 경계 및 지질구조를 포함하는 지층정보를 분석 및 기록하도록 한다.
단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서(150)는 수중예인장치를 수면 상에 안착시켜 운용하도록 하는 부력체(120)에 연결되는 예인 봉(110)을 따라 수면 표층으로부터 수중으로 하강되고, 탄성파자료 취득 시 소형선박의 기계잡음, 예인잡음을 포함하는 복수의 잡음을 감소시키기 위해 미리 정해진 일정한 수중심도를 유지하면서 예인되도록 예인 봉(110)에 고정된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해양탐사를 위한 수중예인장치의 운용 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2(a)는 종래기술에 따른 해양탐사를 위한 수중예인장치의 운용 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 2(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 해양탐사를 위한 수중예인장치의 운용 과정을 설명하기 위한 도면이다.
일반적으로, 해양 탄성파 탐사는 수중이라는 큰 매체 아래에 존재하는 해저면 이하의 지질학적 지층의 층서 및 배태형성 등을 조사하는 것을 의미한다. 넓은 조사영역을 수행함에 있어서, 해양탐사에서는 보통 하나 이상의 탄성파 음원과 함께 단일/다중채널의 스트리머 등의 탄성파 수신센서를 운용하게 된다.
도 2(a)를 참조하면, 종래기술에 따른 해양탐사를 위한 수중예인장치는 음원과 단일/다중채널 스트리머(다시 말해, 수신센서)(210a)를 예인하여 탐사를 실시하는 전통적인 탐사방법을 이용한다. 즉, 음파를 발생시키는 음원과, 그 음원에서 주기적으로 발생한 음파가 해저면 및 그 하부 퇴적층 경계에서 반사되어 탄성파 신호로 되돌아오게 되는데, 이 신호를 수신하는 단일/다중채널 스트리머(다시 말해, 수신센서)(210a)를 탐사선 후미에 예인하면서 해저면 하부 퇴적층 경계 및 지질구조 등 지층정보를 기록하는 방법이다.
이러한 해양 탄성파 탐사는 사용되는 음원과 수신센서(다시 말해, 스트리머)의 수에 따라 크게 2차원 또는 3차원 탐사로 구분되며, 탐사 신호가 기록되는 수신센서의 수에 따라 단일채널과 다중채널 탄성파 탐사로 나눠진다.
도 2(b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양탐사를 위한 수중예인장치는 소형선박에서 운용하는 해양 탄성파탐사 장치들 중 해저퇴적층에서 반사되어 돌아오는 탄성파를 수신하는 수신센서를 일정한 심도에 유지시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 자체부력을 가진 장치로서 판넬형식으로 부력하여 안정적인 예인상태와 자체적인 자세보정이 가능하여 단일/다중채널 스트리머 등의 수신센서의 안정적인 운용이 가능하다. 그에 따른 보통의 일상잡음, 소형선박의 기계잡음, 예인잡음 등 다양한 잡음을 탄성파자료 취득 시 감소시키는 효과를 가져와 고품질의 탄성파 자료를 취득할 수 있다.
예인 봉(220b)은 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서(210b)를 소형선박으로 운용할 때 수중심도를 유지하면서 예인되도록 수신센서의 수중심도를 조절한다.
예인 봉(220b)은 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서(210b)의 수중심도를 미리 정해진 간격으로 조절하고, 수신센서(210b)는 미리 정해진 수중심도를 유지하면서 예인되도록 예인 봉(220b)에 고정된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서(210b)가 예인 봉(220b)에 장착되어 운용될 때, 예인 봉(220b)이 좌우로 흔들리거나, 또는 예인 봉(220b)이 좌우로 흔들림에 따라 수중예인장치 전체가 수면에서 롤링(rolling)되는 것을 방지하기 위해 예인 봉(220b)의 복수의 접속부에 고정될 수 있다.
예인 봉(220b)은 부력체(230b)의 부력 범위 내에서 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서(210b)의 수중심도를 확장하기 위해 복수의 접속부를 통해 또 다른 예인 봉을 추가 연결할 수 있다.
부력체(230b)는 전방부에 예인로프가 연결되는 예인 훅(tow hook)이 위치하고, 수중심도를 조절하는 예인 봉(220b)에 연결되어 수중예인장치를 수면 상에 안착시켜 운용하도록 부력을 유지한다.
무선통신 GPS(240b)는 해상에서 수중예인장치의 위치를 확인하기 위해 위치정보를 수신한다.
단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서(210b)는 음원으로부터 발생된 음파가 해저면 또는 하부 퇴적층 경계에서 반사되어 되돌아오는 탄성파 신호를 수신하여 해저면 또는 하부 퇴적층 경계 및 지질구조를 포함하는 지층정보를 분석 및 기록하도록 한다.
단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서(210b)는 수중예인장치를 수면 상에 안착시켜 운용하도록 하는 부력체(230b)에 연결되는 예인 봉(220b)을 따라 수면 표층으로부터 수중으로 하강되고, 탄성파자료 취득 시 소형선박의 기계잡음, 예인잡음을 포함하는 복수의 잡음을 감소시키기 위해 미리 정해진 일정한 수중심도를 유지하면서 예인되도록 예인 봉(220b)에 고정된다.
본 발명으로 개발된 탐사 장비 및 방법을 이용하면 표층잡음을 최소화하여 탄성파 자료를 취득할 수 있는 탐사장비 운용이 가능해지고, 이에 따라 신호 대 잡음비를 증가시켜 고해상도의 탄성파 자료를 획득할 수 있다. 또한, 자료처리를 통해 엔지니어링 목적에 필요한 지반조사결과를 도출할 수 있으며, 3차원 탄성파탐사 시스템에 본 발명의 장치와 탐사방법을 적용할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양탐사 수신센서 심도유지를 위한 수중예인장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
제안하는 해양탐사 수신센서 심도유지를 위한 수중예인장치의 동작 방법은 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서를 소형선박으로 운용할 때 수중심도를 유지하면서 예인되도록 수신센서의 수중심도를 조절하는 예인 봉(tow bar)과 전방부에 예인로프가 연결되는 예인 훅(tow hook)이 위치하고, 수중예인장치를 수면 상에 안착시켜 운용하도록 하는 부력체를 접속판넬을 통해 연결하는 단계(310), 무선통신 GPS를 통해 해상에서 수중예인장치의 위치를 확인하기 위해 위치정보를 수신하는 단계(320), 음원으로부터 발생된 음파가 해저면 또는 하부 퇴적층 경계에서 반사되어 되돌아오는 탄성파 신호를 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서를 통해 수신하는 단계(330) 및 수신된 탄성파 신호를 이용하여 해저면 또는 하부 퇴적층 경계 및 지질구조를 포함하는 지층정보를 분석 및 기록하는 단계(340)를 포함한다.
단계(310)에서, 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서를 소형선박으로 운용할 때 수중심도를 유지하면서 예인되도록 수신센서의 수중심도를 조절하는 예인 봉(tow bar)과 전방부에 예인로프가 연결되는 예인 훅(tow hook)이 위치하고, 수중예인장치를 수면 상에 안착시켜 운용하도록 하는 부력체를 접속판넬을 통해 연결한다.
단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서의 수중심도를 미리 정해진 간격으로 조절하고, 미리 정해진 수중심도를 유지하면서 예인되도록 고정하기 위한 복수의 접속부를 포함하는 예인 봉의 복수의 접속부 중 미리 정해진 수중심도에 따른 접속부를 통해 부력체, 예인 봉 및 접속판넬을 연결한다.
예인 봉에 부력체의 부력 범위 내에서 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서의 수중심도를 확장하기 위해 복수의 접속부를 통해 또 다른 예인 봉을 추가 연결할 수 있다.
단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서가 예인 봉에 장착되어 운용될 때, 예인 봉이 좌우로 흔들리거나, 또는 예인 봉이 좌우로 흔들림에 따라 수중예인장치 전체가 수면에서 롤링(rolling)되는 것을 방지하기 위해 삽입형태로 구성되고, 예인 봉의 외부에서 접촉하여 고정하도록 플랜지 형태로 구성되는 예인 봉의 복수의 접속부를 통해 부력체, 예인 봉 및 접속판넬을 연결한다.
단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서가 수중예인장치를 수면 상에 안착시켜 운용하도록 하는 부력체에 연결되는 예인 봉을 따라 수면 표층으로부터 수중으로 하강되고, 탄성파자료 취득 시 소형선박의 기계잡음, 예인잡음을 포함하는 복수의 잡음을 감소시키기 위해 미리 정해진 일정한 수중심도를 유지하면서 예인되도록 예인 봉에 고정된다.
단계(320)에서, 무선통신 GPS를 통해 해상에서 수중예인장치의 위치를 확인하기 위해 위치정보를 수신한다.
단계(330)에서, 음원으로부터 발생된 음파가 해저면 또는 하부 퇴적층 경계에서 반사되어 되돌아오는 탄성파 신호를 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서를 통해 수신한다.
단계(340)에서, 수신된 탄성파 신호를 이용하여 해저면 또는 하부 퇴적층 경계 및 지질구조를 포함하는 지층정보를 분석 및 기록한다.
본 발명으로 개발된 탐사 장비 및 방법을 이용하면 표층잡음을 최소화하여 탄성파 자료를 취득할 수 있는 탐사장비 운용이 가능해지고, 이에 따라 신호 대 잡음비를 증가시켜 고해상도의 탄성파 자료를 획득할 수 있다. 또한, 자료처리를 통해 엔지니어링 목적에 필요한 지반조사결과를 도출할 수 있으며, 3차원 탄성파탐사 시스템에 본 발명의 장치와 탐사방법을 적용할 수도 있다.
더 나아가, 그 운용이 가능해짐으로써 고해상도의 탄성파 자료를 획득함으로써, 그 지역의 해저지반 퇴적(다시 말해, 지질)구조를 보다 명확하게 규명할 수 있고, 고고학 분야에서는 수중유물, 토목분야에서는 매몰 이상체(예를 들어, 위험물, 파이프라인, 해저전력케이블, 통신케이블 등), 에너지자원분야에서는 해저 광상이나 골재자원 등을 효과적으로 찾을 수 있게 될 것이다.
따라서, 본 발명으로 인하여 관련분야의 기초자료 취득 및 설계자료 작성을 진행하기 위해서, 해양조사 및 탐사를 위한 효율적으로 운용 가능한 탐사시스템이 구축이 될 것이며, 그에 따라 고품질의 기초자료를 작성하고 관련업체에 제공할 수 있게 될 것이다. 다시 말해, 해양개발과 관련된 사업의 설계 기초자료로서 다양한 지하구조 및 위험요소 특성분석을 위한 고품질의 지하구조 영상 결과를 제공할 수 있으며, 중소기업의 탐사품질 고급화 및 신속한 성과품 결과 제공으로 경쟁력을 제고할 수 있을 것이다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다.　 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다.　 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다.　 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다.　 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다.　 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다.　 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다.　 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.　 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.　 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.　 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.　
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.　 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (10)

  1. 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서를 소형선박으로 운용할 때 수중심도를 유지하면서 예인되도록 수신센서의 수중심도를 조절하는 예인 봉(tow bar);
    전방부에 예인로프가 연결되는 예인 훅(tow hook)이 위치하고, 수중심도를 조절하는 예인 봉에 연결되어 수중예인장치를 수면 상에 안착시켜 운용하도록 하는 부력체;
    부력체와 예인 봉을 연결하는 접속판넬;
    해상에서 수중예인장치의 위치를 확인하기 위해 위치정보를 수신하는 무선통신 GPS; 및
    음원으로부터 발생된 음파가 해저면 또는 하부 퇴적층 경계에서 반사되어 되돌아오는 탄성파 신호를 수신하여 해저면 또는 하부 퇴적층 경계 및 지질구조를 포함하는 지층정보를 분석 및 기록하도록 하는 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서
    를 포함하고,
    상기 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서는,
    해수면 표층에서 예인되는 방법이 아닌 해수면의 유동에 자유롭도록 수면 상에 안착시켜 운용하는 부력체에 연결되는 예인 봉을 따라 수면 표층으로부터 수중으로 하강되고, 탄성파자료 취득 시 소형선박의 기계잡음, 예인잡음을 포함하는 복수의 잡음을 감소시키기 위해 상기 단일/다중채널 스트리머를 전방에서 후방까지 미리 정해진 일정한 수중심도를 유지하면서 예인되도록 예인 봉에 고정되어 표층잡음을 감소시키고 신호 대 잡음비를 증가시키도록 탄성파 자료를 획득하는
    해양탐사 수신센서 심도유지를 위한 수중예인장치.
  2. 제1항에 있어서,
    예인 봉은,
    단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서의 수중심도를 미리 정해진 간격으로 조절하고, 미리 정해진 수중심도를 유지하면서 예인되도록 고정하기 위한 복수의 접속부를 포함하고, 복수의 접속부 중 미리 정해진 수중심도에 따른 접속부를 통해 부력체, 예인 봉 및 접속판넬을 연결하는
    해양탐사 수신센서 심도유지를 위한 수중예인장치.
  3. 제2항에 있어서,
    예인 봉은,
    부력체의 부력 범위 내에서 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서의 수중심도를 확장하기 위해 복수의 접속부를 통해 또 다른 예인 봉을 추가 연결하는
    해양탐사 수신센서 심도유지를 위한 수중예인장치.
  4. 제2항에 있어서,
    단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서가 예인 봉에 장착되어 운용될 때, 예인 봉이 좌우로 흔들리거나, 또는 예인 봉이 좌우로 흔들림에 따라 수중예인장치 전체가 수면에서 롤링(rolling)되는 것을 방지하기 위해 예인 봉의 복수의 접속부는 삽입형태로 구성되고, 부력체, 예인 봉 및 접속판넬의 연결을 예인 봉의 외부에서 접촉하여 고정하도록 접속부가 플랜지 형태로 구성되는
    해양탐사 수신센서 심도유지를 위한 수중예인장치.
  5. 삭제
  6. 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서를 소형선박으로 운용할 때 수중심도를 유지하면서 예인되도록 수신센서의 수중심도를 조절하는 예인 봉(tow bar)과 전방부에 예인로프가 연결되는 예인 훅(tow hook)이 위치하고, 수중예인장치를 수면 상에 안착시켜 운용하도록 하는 부력체를 접속판넬을 통해 연결하는 단계;
    무선통신 GPS를 통해 해상에서 수중예인장치의 위치를 확인하기 위해 위치정보를 수신하는 단계;
    음원으로부터 발생된 음파가 해저면 또는 하부 퇴적층 경계에서 반사되어 되돌아오는 탄성파 신호를 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서를 통해 수신하는 단계; 및
    수신된 탄성파 신호를 이용하여 해저면 또는 하부 퇴적층 경계 및 지질구조를 포함하는 지층정보를 분석 및 기록하는 단계
    를 포함하고,
    상기 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서를 소형선박으로 운용할 때 수중심도를 유지하면서 예인되도록 수신센서의 수중심도를 조절하는 예인 봉(tow bar)과 전방부에 예인로프가 연결되는 예인 훅(tow hook)이 위치하고, 수중예인장치를 수면 상에 안착시켜 운용하도록 하는 부력체를 접속판넬을 통해 연결하는 단계는,
    상기 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서가 해수면 표층에서 예인되는 방법이 아닌 해수면의 유동에 자유롭도록 수면 상에 안착시켜 운용하는 부력체에 연결되는 예인 봉을 따라 수면 표층으로부터 수중으로 하강되고, 탄성파자료 취득 시 소형선박의 기계잡음, 예인잡음을 포함하는 복수의 잡음을 감소시키기 위해 상기 단일/다중채널 스트리머를 전방에서 후방까지 미리 정해진 일정한 수중심도를 유지하면서 예인되도록 예인 봉에 고정되어 표층잡음을 감소시키고 신호 대 잡음비를 증가시키도록 탄성파 자료를 획득하는
    해양탐사 수신센서 심도유지를 위한 수중예인장치의 동작 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서를 소형선박으로 운용할 때 수중심도를 유지하면서 예인되도록 수신센서의 수중심도를 조절하는 예인 봉(tow bar)과 전방부에 예인로프가 연결되는 예인 훅(tow hook)이 위치하고, 수중예인장치를 수면 상에 안착시켜 운용하도록 하는 부력체를 접속판넬을 통해 연결하는 단계는,
    단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서의 수중심도를 미리 정해진 간격으로 조절하고, 미리 정해진 수중심도를 유지하면서 예인되도록 고정하기 위한 복수의 접속부를 포함하는 예인 봉의 복수의 접속부 중 미리 정해진 수중심도에 따른 접속부를 통해 부력체, 예인 봉 및 접속판넬을 연결하는
    해양탐사 수신센서 심도유지를 위한 수중예인장치의 동작 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    예인 봉에 부력체의 부력 범위 내에서 단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서의 수중심도를 확장하기 위해 복수의 접속부를 통해 또 다른 예인 봉을 추가 연결하는
    해양탐사 수신센서 심도유지를 위한 수중예인장치의 동작 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    단일/다중채널 스트리머를 포함하는 수신센서가 예인 봉에 장착되어 운용될 때, 예인 봉이 좌우로 흔들리거나, 또는 예인 봉이 좌우로 흔들림에 따라 수중예인장치 전체가 수면에서 롤링(rolling)되는 것을 방지하기 위해 삽입형태로 구성되고, 예인 봉의 외부에서 접촉하여 고정하도록 플랜지 형태로 구성되는 예인 봉의 복수의 접속부를 통해 부력체, 예인 봉 및 접속판넬을 연결하는
    해양탐사 수신센서 심도유지를 위한 수중예인장치의 동작 방법.
  10. 삭제
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