KR20180043890A - System for monitoring seafloor transform by setting seafloor reference point - Google Patents

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KR20180043890A
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민병일
서경석
박기현
김소라
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한국원자력연구원
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Abstract

The present invention relates to a sea floor crust mutation monitoring system by setting of a sea floor reference point, and more specifically, to a sea floor crust mutation monitoring system by setting of a sea floor reference point, which is capable of providing accurate information about a crust change, such as tsunami, through the observation of a sea floor space. The sea floor mutation monitoring system by setting of a sea floor reference point in accordance with one embodiment of the present invention, comprises: at least three sea floor reference bodies (10) which are arranged in a triangle form on a sea floor surface, and to which sensors for detecting self-movement are attached; and a buoy (30) which floats on a sea surface by being connected to the at least one of the at least three sea floor reference bodies (10) by connection means, and receives data about movement collected from the sensors attached to the at least three sea floor reference bodies (10).

Description

해저기준점 설정을 통한 해저지각변이 모니터링 시스템 {SYSTEM FOR MONITORING SEAFLOOR TRANSFORM BY SETTING SEAFLOOR REFERENCE POINT}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system for monitoring a seafloor perception using a seafloor reference point,

본 발명은 해저기준점 설정을 통한 해저지각변이 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 해저공간의 관측을 통하여 지진해일 등 지각변동에 관한 정확한 정보를 제공할 수 있는 해저기준점 설정을 통한 해저지각변이 모니터링 시스템에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a submarine perceptual variation monitoring system by setting a submarine reference point, and more particularly, to a submarine perceptual variation monitoring system for setting an undersea reference point by providing an accurate information on an earthquake, Monitoring system.

지진해일의 예보를 위해서는 다음과 같은 중요한 요소들이 필요하다. 도 1을 참조하면, Okada(1992)에 제시된 지진해일 초기조건을 매우 단순화한 것으로 지진해일 예보를 위해 최소한의 필요조건에 해당한다. 즉, “지진이 발생한 장소의 위치”, “단층의 폭”, "단층의 길이”, “단층의 깊이” 와 더불어 “단층을 따르는 3축 변이(Strike, Dip, Tensile)”를 알면 지진해일의 초기조건을 얻을 수 있다. The following important factors are needed for tsunami forecasting. Referring to FIG. 1, the initial condition of the tsunami shown in Okada (1992) is very simplified and corresponds to a minimum requirement for tsunami prediction. In other words, knowing "the location of the location where the earthquake occurred," "the width of the fault," "the length of the fault," and "the depth of the fault, An initial condition can be obtained.

해외에서는 지진 발생시 발생하는 지진파 P, S파를, 예를 들어, 일본에서는 지상에서 관측하는 방법을 사용하고, 미국의 경우, 해저에 케이블을 설치하여 한 지점을 관측하는 방법 등을 사용하고 있으며, 우리나라에서 적용되는 지진해일 예보를 위한 초기 조건은 “발생위치”, “진도”의 정보를 가지고 나머지 지진의 형상을 가정할 뿐이다. In Japan, for example, earthquake P and S waves that occur when an earthquake occurs are used overseas. In the case of the United States, a method of observing a point by installing a cable on the seabed is used. The initial conditions for tsunami forecasting in Korea assume only the shape of the remaining earthquakes with the information of "location" and "magnitude".

따라서, 지진 등의 해저 지형 변화에 따른 정확한 정보가 필요한 지진해일 예보 등에 있어서 초기에 매우 많은 가정이 포함된다. 대표적으로 2011년 일본 대지진 당시 일본의 지진해일 예측 시스템에서는 사후 평가 시 수많은 예보 오류를 보였으며, 그 원인으로 정확한 해저 지형의 변동사항에 대한 정보 부족을 꼽았다. Therefore, there are many assumptions at an early stage in earthquake and tsunami forecasting where accurate information is required due to changes in seafloor topography such as earthquakes. Typically, in Japan's earthquake in 2011, Japan's earthquake tsunami prediction system showed a number of forecasting errors in the post-evaluation period, citing the lack of information on precise changes in seafloor topography.

지진의 형상에 따라 수배 차이 나는 지진해일 결과를 가져 올 수 있음에도 불구하고 이러한 가정을 사용 할 수밖에 없는 이유는 해저 위치는 기준이 없기 때문이다. The reason why we can use these assumptions is that there is no standard for the location of the seabed.

육상에서는 기준점 망이라는 특정 위치의 정확한 정보를 관리하고 있다. 반면, 일부 유명한 해저 지형의 특정 위치를 지정해서 상대적 위치를 파악하는 경우, 예를 들어, 이어도 해상과학기지와 같은 해저부터 해수면 위까지 인공 구조물을 통한 알려진 기준점을 설정하는 경우는 있지만 해저에는 현재까지 알려진 해저 기준점은 없다. 해저에도 기준점이 존재하게 되면 해저 지형의 변화에 대하여 파악할 수 있어 지진과 같은 해저 지각의 변동이 발생시 과학적 예보 및 피해저감을 위해 많은 비용을 절감 할 수 있다.In the land, it manages accurate information of a specific location called a reference point network. On the other hand, if the relative position is determined by designating a specific location of some famous submarine geographical features, for example, there may be a known reference point through the artificial structure from the sea bottom to the sea surface, There are no known seabed reference points. If there is a reference point in the seabed, it is possible to grasp the change of the seabed topography. In case of the change of seabed perception such as an earthquake, it can save a lot of money for scientific prediction and reduction of damage.

따라서, 해저기준점 설정을 통한 해저 공간 관측을 하여 지진해일의 예보에 필요한 모든 정보를 획득하고 모니터링할 수 있는 시스템이 필요하다.
Therefore, there is a need for a system capable of acquiring and monitoring all the information necessary for forecasting the tsunami by observing the submarine space through the setting of the seabed reference point.

미국특허공보 US 7,289,907 B2 (등록일자: 2007.10.30)U.S. Patent Publication No. 7,289,907 B2 (registered on October 30, 2007)

Okada, Y. (1992). Internal deformation due to shear and tensile faults in a half-space. Bulletin of the Seismological Society of America, 82(2), 1018-1040. Okada, Y. (1992). Internal deformation due to shear and tensile faults in a half-space. Bulletin of the Seismological Society of America, 82 (2), 1018-1040.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,The present invention has been made to solve the above-mentioned problems,

본 발명은 해저기준점 설정을 통한 해저 공간 관측을 하여 지진해일의 예보에 필요한 모든 정보를 획득하고 모니터링할 수 있는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a system capable of acquiring and monitoring all information necessary for prediction of a tsunamis by performing submarine space observation through setting of a seabed reference point.

본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자(이하 '통상의 기술자')에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
It is to be understood that the objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be understood by those skilled in the art to which the present invention belongs .

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 기능을 수행하기 위한, 본 발명의 특징은 다음과 같다. The features of the present invention for achieving the objects of the present invention as described above and performing the characteristic functions of the present invention described below are as follows.

본 발명의 일 실시예에 따른 해저기준점 설정을 통한 해저지각변이 모니터링 시스템은, 해저면에 삼각형의 형태로 배치되고, 자체의 움직임을 감지하는 센서가 장착되는 적어도 세 개의 해저기준체; 및 상기 적어도 세 개의 해저기준체 중 적어도 하나와 연결수단에 의해 연결되어 해수면 상에 부유하고, 상기 적어도 세 개의 해저기준체에 장착되는 센서로부터 수집된 움직임에 관한 데이터를 수신하는 부표;를 포함한다. 바람직하게, 상기 센서는 자이로센서 및 가속도계 중 적어도 하나일 수 있다. The system for monitoring the submarine perceptual variation by setting a submarine reference point according to an embodiment of the present invention includes at least three submarine reference bodies disposed in the form of a triangle on the seabed surface and equipped with a sensor for sensing its own motion; And buoys connected by at least one of said at least three subsea reference bodies and floated on the sea surface and receiving data relating to motion collected from sensors mounted on said at least three submarine reference bodies . Preferably, the sensor may be at least one of a gyro sensor and an accelerometer.

바람직하게, 상기 부표는 GPS 위성이 송신하는 신호를 수신하는 GPS 수신기를 포함할 수 있다. Advantageously, said buoy may comprise a GPS receiver for receiving signals transmitted by GPS satellites.

바람직하게, 상기 해저기준체는 음파의 송신을 위한 음파발신기 및 음파 수신을 위한 음파수신기와, 해수 깊이를 측정하기 위한 수압계를 포함할 수 있다. Preferably, the submarine reference body may include a sound wave transmitter for sound wave transmission, a sound wave receiver for sound wave reception, and a water pressure meter for measuring the depth of the sea water.

바람직하게, 상기 부표는 음파발신기로부터 발신되는 음파를 수신하는 음파수신체를 더 포함할 수 있고, 상기 음파수신체는 본체 및 본체에 일렬로 배치되는 복수의 수신센서를 포함한다. 바람직하게, 적어도 두 개의 음파수신체가 T자 형태 또는 L자 형태를 이루도록 부표에 배치된다. Preferably, the buoy may further comprise a sound wave receiver for receiving sound waves emitted from a sound wave transmitter, and the sound receiver includes a plurality of reception sensors arranged in a line in the main body and the main body. Preferably, at least two sound wave receivers are arranged in the buoy to form a T or L shape.

바람직하게는, 상기 부표는 미리 설정된 원격의 위치로 수집한 데이터를 무선으로 송신하는 전파 발신기를 포함한다. Preferably, the buoy includes a radio wave transmitter that wirelessly transmits data collected at a predetermined remote location.

바람직하게는, 상기 연결수단에는 해수깊이 방향을 따라 적어도 하나의 밀도계가 배치될 수 있다.
Advantageously, at least one densitometer may be arranged in the connecting means along the direction of the depth of the seawater.

본 발명에 따르면, 다양한 해저의 지형 변화를 지속적으로 모니터링 할 수 있다. According to the present invention, it is possible to continuously monitor various terrestrial changes of the sea floor.

또한, 본 발명에 따르면, 지속적인 모니터링을 통하여 해저 항해 안전, 위험물 사전 인지, 지각 변위 등에 대해 고가의 해양물리조사가 아닌 센서를 통한 실시간 모니터링이 가능해진다. Further, according to the present invention, it is possible to monitor in real time through a sensor, not an expensive ocean physical inspection, for seafloor navigation safety, dangerous goods recognition, perceptual displacement, etc. through continuous monitoring.

또한, 이와 연계해 지진해일과 같은 대규모 해양 자연재해를 실시간 예측 할 수 있는 매우 신뢰도 높은 시스템 구축 가능하다. In addition, in conjunction with this, it is possible to build highly reliable systems capable of real-time prediction of large-scale marine natural disasters such as tsunamis.

더불어, 본 발명에 따른 모니터링 시스템을 해양의 대부분 지역에 배치할 필요는 전혀 없으며, 사전에 알고 있는 지진 발생 가능성이 높은 곳에 주로 설치함으로써 예산을 절감할 수 있는 효과를 제공한다. In addition, there is no need to arrange the monitoring system according to the present invention in most areas of the ocean, and it is possible to reduce the budget by installing the monitoring system in a place where earthquakes are likely to occur in advance.

본 발명의 효과는 전술한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 인식될 수 있을 것이다.
The effects of the present invention are not limited to those described above, and other effects not mentioned may be clearly recognized by those skilled in the art from the following description.

도 1은 Okada에서 발췌된 단순화된 지진해일의 초기조건을 도시하고,
도 2 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 해저기준점 설정을 통한 해저지각변이 모니터링 시스템을 도시하고,
도 7 내지 도 8은 부표에 설치되는 음파수신체를 도시하며,
도 9는 부표로부터 해저기준체의 상대 위치를 결정하는 방법을 도시한다. Figure 1 shows the initial condition of a simplified tsunami extracted from Okada,
FIGS. 2 to 6 illustrate a submarine perceptual variation monitoring system based on a submarine reference point setting according to an embodiment of the present invention,
7 to 8 show a sound wave receiving body installed in the buoy,
9 shows a method for determining the relative position of a submarine reference body from a buoy.

본 발명의 실시예에서 제시되는 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 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The specific structure or functional description presented in the embodiment of the present invention is merely illustrative for the purpose of illustrating an embodiment according to the concept of the present invention, and embodiments according to the concept of the present invention can be implemented in various forms. And should not be construed as limited to the embodiments described herein, but should be understood to include all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다. Meanwhile, in the present invention, the terms first and / or second etc. may be used to describe various components, but the components are not limited to the terms. The terms may be referred to as a second element only for the purpose of distinguishing one element from another, for example, to the extent that it does not depart from the scope of the invention in accordance with the concept of the present invention, Similarly, the second component may also be referred to as the first component.

어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 또는 "직접 접촉되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는"등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.Whenever an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but it should be understood that other elements may be present in between something to do. On the other hand, when it is mentioned that an element is "directly connected" or "directly contacted" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions for describing the relationship between components, such as "between" and "between" or "adjacent to" and "directly adjacent to" should also be interpreted.

명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. Like reference numerals designate like elements throughout the specification. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. &Quot; comprises "and / or" comprising ", as used herein, unless the recited element, step, operation, and / Or additions.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to let you know.

본 발명의 일 실시예에 따른 해저기준점 설정을 통한 해저지각변이 모니터링 시스템은, 해저면에 삼각형의 형태로 배치되고, 자체의 움직임을 감지하는 센서가 장착되는 적어도 세 개의 해저기준체; 및 상기 적어도 세 개의 해저기준체 중 적어도 하나와 연결수단에 의해 연결되어 해수면 상에 부유하고, 상기 적어도 세 개의 해저기준체에 장착되는 센서로부터 수집된 움직임에 관한 데이터를 수신하는 부표;를 포함하여 구성될 수 있다. The system for monitoring the submarine perceptual variation by setting a submarine reference point according to an embodiment of the present invention includes at least three submarine reference bodies disposed in the form of a triangle on the seabed surface and equipped with a sensor for sensing its own motion; And a buoy connected by at least one of the at least three submarine reference bodies and floated on the sea surface and receiving data on motion collected from a sensor mounted on the at least three submarine reference bodies, Lt; / RTI >

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 해저기준점 설정을 통한 해저지각변이 모니터링 시스템은 해저면에 고정 설치되는 적어도 세 개의 해저기준체(10)를 포함한다. 해저기준체(10)는 해저면에 고정 설치되고 대략 삼각형의 형태로 배치된다. 이처럼 설치된 해저기준체(10)는 해수면상에 부유하는 부표(30)와 케이블 등의 연결수단, 예를 들어, 케이블(20)에 의해 연결된다. 각 해저기준체(10)마다 해수면상의 부표(30)와 연결될 수도 있고, 하나의 해저기준체(10)만이 부표(30)와 연결될 수도 있다. As shown in FIGS. 2 to 5, the system for monitoring the submarine perceptual variation by setting the submarine reference point according to an embodiment of the present invention includes at least three submarine reference bodies 10 fixedly installed on the sea floor. The seafloor reference body 10 is fixed on the sea floor and arranged in a substantially triangular shape. The submarine reference body 10 thus installed is connected to the buoy 30 floating on the sea surface by a connection means such as a cable, for example, a cable 20. Each of the seafloor reference bodies 10 may be connected to the sea surface 30 on the sea surface or only one sea floor reference body 10 may be connected to the sea surface 30.

해저기준체(10)에는 자체의 움직임을 감지할 센서가 장착된다. 센서는 가속도계 및 자이로센서 중 적어도 하나일 수 있다. 즉, 가속도계 및 자이로센서 양자가 모두 장착될 수 있다. 센서가 해저기준체(10)의 움직임이 감지하면 부표(30)에 데이터가 전달된다. The submarine reference body 10 is equipped with a sensor for sensing its own motion. The sensor may be at least one of an accelerometer and a gyro sensor. That is, both the accelerometer and the gyro sensor can be mounted. When the sensor senses the movement of the submarine reference body 10, data is transmitted to the buoy 30.

해저기준체(10)에는 부표(30)와의 통신을 위하여 음파의 송신을 위한 음파발신기 및 음파의 수신을 위한 음파수신기가 설치된다. 또한, 해저기준체(10)에는 해수의 깊이를 측정하기 위한 수압계가 구비된다. 부표(30)는, 이와 같이, 해저기준체(10)에서 수집된 데이터를 수신한다. 보다 구체적으로는, 부표(30)는 음파를 수신하기 위한 음파수신체(120)를 포함한다. 음파수신체(120)는, 도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본체(122)와 본체(122)에 구비되는 복수의 수신센서(124)를 포함한다. The submarine reference body 10 is provided with a sound wave transmitter for transmitting sound waves and a sound wave receiver for receiving sound waves for communication with the buoys 30. In addition, the sea floor reference body 10 is provided with a water pressure meter for measuring the depth of seawater. Thus, the buoy 30 receives the data collected in the seafloor reference body 10. More specifically, the buoy 30 includes a sound wave receiving body 120 for receiving sound waves. The sound wave receiving body 120 includes a main body 122 and a plurality of receiving sensors 124 provided in the main body 122 as shown in Figs.

또한, 부표(30)에는 부표의 움직임을 감지하기 위한 자이로센서와 가속도계가 더 구비되고, 배터리 및 태양 전지가 구비되어 전력이 공급된다. The buoy 30 further includes a gyro sensor and an accelerometer for detecting the motion of the buoy, and a battery and a solar cell are provided to supply power.

또한, 부표(30)는 GPS 수신기를 포함하여 GPS위성과 통신할 수 있다. GPS 위치를 수신하여 부표(30)의 정확한 위치 정보를 획득할 수 있다. 또한, 부표(30)는 미리 설정된 임의의 원격 위치(50)로 수집한 데이터를 무선으로 송신하는 전파 발신기를 더 포함하여, 원격 위치(50)에서는 실시간으로 해저 지형 변화 정보를 전달받는다. The buoy 30 may also communicate with a GPS satellite including a GPS receiver. The GPS position can be received and accurate positional information of the buoy 30 can be obtained. The buoy 30 further includes a radio wave transmitter that wirelessly transmits data collected at a predetermined remote location 50 so that the remote location 50 receives the underwater terrain change information in real time.

부표(30)와 해저기준체(10)를 연결하는 케이블(20)에는 하나 이상의 밀도계(60)가 해수 깊이 방향을 따라 설치될 수 있다. 해수 밀도는 해수층별로 온도, 염분, 햇빛의 투과량 등에 따라 변할 수 있으므로 굴절현상을 나타낼 수 있다. 이러한 굴절에 의해 음파가 직선 상에 위치하지 않게 되는 것을 방지하고, 일정 층별 밀도를 관측할 필요가 있으므로 밀도계(60)를 케이블(20)에 배치하여 상시 보정할 수 있다. In the cable 20 connecting the buoy 30 and the sea floor reference body 10, one or more density meters 60 may be installed along the direction of the depth of the seawater. The seawater density can vary depending on the temperature, salinity, the amount of sunlight, and the like depending on the seawater layer. Since it is necessary to prevent the sound waves from being located on a straight line due to such refraction and to observe the density by a certain layer, the density meter 60 can be disposed on the cable 20 and corrected at all times.

본 발명에 따른 해저기준점 설정을 통한 해저지각변이 모니터링 시스템은 다음과 같이 동작 및 작용한다. The submarine perceptual variation monitoring system based on the submarine reference point setting according to the present invention operates and functions as follows.

본 발명의 일 양태에 따라, 해저기준점을 해저면에 형성하는 방법은 다음과 같다. 해저면에 대략 삼각형의 형상으로 적어도 세 개의 해저기준체(10)를 설치한다. 해저기준체(10)는 케이블(20)에 의해 각각 부표(30)와 연결된다. 본 발명의 일 양태에 따른 모니터링 시스템의 설치시에는, 해저면에서 세 개의 해저기준체(10)와 세 개의 해저기준체(10) 각각에 연결되는 부표(30) 세 개가 해수면상에 부유하게 될 것이다. In accordance with one aspect of the present invention, a method of forming an undersea reference point on a seabed surface is as follows. At least three submarine reference bodies 10 are provided on the sea floor in a substantially triangular shape. The submarine reference body 10 is connected to the buoys 30 by cables 20, respectively. In the installation of the monitoring system according to an aspect of the present invention, three buoy reference bodies 10 on the sea floor and three buoys 30 connected to each of the three sea floor reference bodies 10 float on the sea surface will be.

GPS 수신기를 장착한 부표(30)는 GPS 위성(40)으로부터 자기의 GPS 위치를 수신하여 정확한 위치가 계산된다. The buoy 30 equipped with the GPS receiver receives its GPS position from the GPS satellite 40 and the correct position is calculated.

해저기준점 내지는 해저기준체(10)의 위치는 해저기준체(10)에서 발신하는 음파의 변형 각도를 기준으로 부표(30)에서 기준점 내지는 해저기준체(10)간의 상대위치를 결정한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 부표(30)의 수신센서(124)에 기록되는 음압은 음파발신기의 위치에 따라 서로 다른 도달시간을 갖게 된다. 따라서, 이 시간 차이를 이용하면 수신센서(124)의 배열 방향에 따른 각도를 도출할 수 있다. 즉, 수신 센서(124)별 도달한 음압을 분석하면 도달 시간을 기준으로 상대 위치를 계산할 수 있다. 만일, 이 값의 차이가 발생하면(지진계 발생시), 이 원인은 지각의 변동으로 인함으로 발생된 지각 변동 성분으로 파악 할 수 있다. The position of the submarine reference point or the position of the submarine reference body 10 determines the relative position between the reference point or the submarine reference body 10 on the basis of the deformation angle of the sound wave emitted from the submarine reference body 10. As shown in Fig. 7, the sound pressure recorded in the receiving sensor 124 of the buoy 30 has a different arrival time depending on the position of the sound wave transmitter. Therefore, by using this time difference, the angle along the arrangement direction of the reception sensor 124 can be derived. That is, if the sound pressure reached by the receiving sensor 124 is analyzed, the relative position can be calculated based on the arrival time. If this difference occurs (when a seismic system occurs), this cause can be understood as a crustal variation component caused by the crustal variation.

도 9를 참조하여, 수신센서(124)간의 거리(d)는 알려진 값이며, 온도, 밀도 등에 따라 약간의 차이는 있으나, 해수 중에서 음파의 전달 속도는 대략 1,500m/sec로서, 수신센서(124)간 음파 수신차에 따른 거리(dl)는 수학식 1로부터 구할 수 있다(단, dt는 수신센서(124)별 음파 도달시간의 차이를 의미함).
Referring to FIG. 9, the distance d between the receiving sensors 124 is a known value, and the transmission speed of the sound waves in the seawater is approximately 1,500 m / sec, although there is a slight difference depending on the temperature, ) between (dl can be obtained) is from equation (1) (where, dt receives sensor 124 can drive in accordance with the new and sonic means the difference in time by sound waves travel).

Figure pat00001
Figure pat00001

그 다음, 부표(30)와의 상대각도(θ)를 수학식 2로부터 얻을 수 있다.
Then, the relative angle ? With respect to the buoy 30 can be obtained from the equation (2).

Figure pat00002
Figure pat00002

상대각도와 거리는 한 방향으로만 얻을 수 있기 때문에 음파수신체(120)를, 도 8에 도시된 바와 같이, 직교하게 배치하면 평면상으로 완벽한 상대 위치를 얻을 수 있다. 즉, 적어도 두 개의 음파수신체(120)가 T자 형태 또는 L자 형태를 이루도록 부표에 배치되는 것이 바람직하다. 부표(30)로부터 해저기준체(10)까지의 수평각도, 수직각도 및 해저기준체(10)에 장착된 수압계에 의해 측정된 해수 깊이 내지는 부표(30)와의 수직 거리를 통하여 각 해저기준체(10)의 절대적 위치를 구할 수 있다. Since the relative angle and distance can be obtained only in one direction, if the sound wave receiving body 120 is disposed orthogonally as shown in FIG. 8, a perfect relative position can be obtained in a plane. That is, it is preferable that at least two acoustic wave receivers 120 are disposed in the buoy so as to form a T-letter or L-letter shape. The horizontal angle from the buoy 30 to the sea floor reference body 10, the vertical angle and the vertical distance between the sea level measured by the water pressure meter mounted on the sea floor reference body 10 or the buoy 30, The absolute position of the light source 10 can be obtained.

도면에는 각각의 해저기준체(10)가 각각 부표(30)와 연결된 것으로 도시되어 있으나, 전술한 바와 같이 해저기준체(10)의 초기의 위치 설정 후에 하나의 부표(30)만 사용하고 나머지 부표들은 철거할 수 있다. 철거된 뒤에도 모든 해저기준체(10)들은 해상에 움직임 정보 등의 데이터를 음파 등으로 전송하여 해저 지형 변화를 알린다. Although each of the submarine reference bodies 10 is shown connected to the buoy 30 in the figure, only one buoy 30 is used after the initial positioning of the submarine reference body 10 as described above, Can be removed. Even after demolition, all the submarine reference bodies 10 transmit data such as motion information on the sea to the sea to inform the change of the seabed topography.

또한, 본 명세서에서는 해저기준체의 개수를 3개로 설명하였으나, 이보다 더 많은 수의 기준체가 사용될 수 있다는 것은 통상의 기술자에게 명백할 것이다.
In this specification, the number of submarine reference bodies has been described as three, but it will be apparent to those of ordinary skill in the art that a larger number of reference bodies can be used.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

10: 해저기준체 20: 케이블
30: 부표 40: GPS 위성
50: 원격위치 60: 밀도계
120: 음파수신체 122: 본체
124: 수신센서10: Submarine reference body 20: Cable
30: Buoy 40: GPS satellite
50: remote location 60: density meter
120: sound wave receiving body 122:
124: receiving sensor

Claims (9)

해저면에 삼각형의 형태로 배치되고, 자체의 움직임을 감지하는 센서가 장착되는 적어도 세 개의 해저기준체; 및
상기 적어도 세 개의 해저기준체 중 적어도 하나와 연결수단에 의해 연결되어 해수면 상에 부유하고, 상기 적어도 세 개의 해저기준체에 장착되는 센서로부터 수집된 움직임에 관한 데이터를 수신하는 부표;
를 포함하는 것인 해저기준점 설정을 통한 해저지각변이 모니터링 시스템.
At least three submarine reference bodies arranged in the form of a triangle on the sea floor and equipped with a sensor for sensing its own motion; And
A buoy connected by at least one of the at least three submarine reference bodies and connected to the buoy to float on the sea surface and receive data on movement collected from sensors mounted on the at least three submarine reference bodies;
Wherein the submarine crustal anomaly monitoring system comprises a submarine reference point setting.
청구항 1에 있어서, 상기 부표는 GPS 위성이 송신하는 신호를 수신하는 GPS 수신기를 포함하는 것인 해저기준점 설정을 통한 해저지각변이 모니터링 시스템.
The system of claim 1, wherein the buoy includes a GPS receiver that receives signals transmitted by GPS satellites.
청구항 1에 있어서, 상기 해저기준체는 음파의 송신을 위한 음파발신기 및 음파 수신을 위한 음파수신기와, 해수 깊이를 측정하기 위한 수압계를 포함하는 것인 해저기준점 설정을 통한 해저지각변이 모니터링 시스템.
The system according to claim 1, wherein the submarine reference body includes a sound wave transmitter for sound wave transmission, a sound wave receiver for sound wave reception, and a pressure gauge for measuring the depth of seawater.
청구항 3에 있어서, 상기 부표는,
상기 음파발신기로부터 발신되는 음파를 수신하는 음파수신체를 포함하는 것인 해저기준점 설정을 통한 해저지각변이 모니터링 시스템.
4. The buoy according to claim 3,
And a sound wave receiving body for receiving sound waves emitted from the sound wave transmitter.
청구항 4에 있어서, 상기 음파수신체는 본체 및 본체에 일렬로 배치되는 복수의 수신센서를 포함하는 것인 해저기준점 설정을 통한 해저지각변이 모니터링 시스템.
The system according to claim 4, wherein the sound wave receiving body includes a plurality of receiving sensors arranged in a line in the body and the main body.
청구항 5에 있어서, 적어도 두 개의 음파수신체가 T자 형태 또는 L자 형태를 이루도록 부표에 배치되는 것인 해저기준점 설정을 통한 해저지각변이 모니터링 시스템.
The system according to claim 5, wherein the at least two sound waves are disposed in the buoy so as to form a T-shape or an L-shape.
청구항 1에 있어서, 상기 센서는 자이로센서 및 가속도계 중 적어도 하나인 것인 해저기준점 설정을 통한 해저지각변이 모니터링 시스템.
The system of claim 1, wherein the sensor is at least one of a gyro sensor and an accelerometer.
청구항 1 내지 7중 어느 한 항에 있어서, 상기 부표는 미리 설정된 원격의 위치로 수집한 데이터를 무선으로 송신하는 전파 발신기를 포함하는 것인 해저기준점 설정을 통한 해저지각변이 모니터링 시스템.
The submarine perceptual variation monitoring system according to any one of claims 1 to 7, wherein the buoy includes a radio wave transmitter that wirelessly transmits data collected at a predetermined remote location.
청구항 1에 있어서, 상기 연결수단에는 해수깊이 방향을 따라 적어도 하나의 밀도계가 배치되는 것인 해저기준점 설정을 통한 해저지각변이 모니터링 시스템.

The system according to claim 1, wherein at least one densitometer is disposed along the sea depth direction in the connecting means.

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