세계 최초의 무인항공기(UAV)용 소형 지형·수심 LiDAR 시스템

파도 측정 센서는 해양 역학을 이해하고 해양 작업의 안전성과 효율성을 향상시키는 데 필수적인 도구입니다. 파도 상태에 대한 정확하고 시의적절한 데이터를 제공함으로써 해운 및 항해부터 환경 보전에 이르기까지 다양한 분야에서 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있도록 돕습니다. 파고 부이(Wave buoys)는 파도의 높이, 주기, 방향 등의 파도 매개변수를 측정하기 위해 센서가 장착된 부유식 장치입니다.

일반적으로 가속도계나 자이로스코프를 사용하여 파도의 움직임(예: 파도 주기)을 감지하며, 분석을 위해 실시간 데이터를 육상 시설로 전송할 수 있습니다.

수심 측정은 수중 지형의 깊이와 형태를 연구하고 측정하는 분야로, 주로 해저 및 기타 수중 지형을 매핑하는 데 중점을 둡니다. 이는 지형학의 수중 버전으로, 대양, 바다, 호수, 강 등의 수중 특성에 대한 상세한 통찰력을 제공합니다. 수심 측정은 항해, 해양 건설, 자원 탐사, 환경 연구 등 다양한 응용 분야에서 핵심적인 역할을 합니다.

현대적인 수심 측량 기술은 단빔 및 다빔 에코 사운더와 같은 소나 시스템에 의존하며, 이 장비들은 음파를 사용하여 수심을 측정합니다. 이 장치들은 해저를 향해 음향 Pulse를 발신하고 에코가 돌아오는 시간을 기록하여 물속에서의 음속을 기준으로 수심을 계산합니다. 특히 다빔 에코 사운더는 해저의 넓은 지역을 한 번에 매핑할 수 있도록 하여, 매우 상세하고 정확한 해저 표현을 제공합니다. 종종 RTK + INS 솔루션이 결합되어 해저의 정확한 3D 수심 측량 표현을 생성합니다.

수심 측정 데이터는 수중 암초, 난파선, 모래톱과 같은 잠재적인 수중 위험 요소를 파악하여 선박이 안전하게 항해할 수 있도록 안내하는 항해해도 제작에 필수적입니다. 또한 과학 연구에서도 중요한 역할을 하여 연구자들이 수중 지질학적 특징, 해류 및 해양 생태계를 이해하는 데 도움을 줍니다.

부표는 주로 해양 및 수중 환경에서 여러 가지 핵심 목적으로 사용되는 부유식 장치입니다. 부표는 수역 내의 안전한 항로, 수로 또는 위험 구역을 표시하기 위해 특정 위치에 설치되는 경우가 많습니다. 선박을 안내하여 암초, 얕은 수심 또는 난파선과 같은 위험한 지점을 피할 수 있도록 돕습니다.

선박의 계류 지점으로 사용됩니다. 계류 부표를 사용하면 닻을 내릴 필요 없이 선박을 고정할 수 있으며, 이는 닻을 내리는 것이 비실용적이거나 환경을 훼손하는 지역에서 특히 유용합니다.

계기 부이(Instrumented buoys)에는 온도, 파고, 풍속, 기압과 같은 환경 조건을 측정하기 위한 센서가 장착되어 있습니다. 이러한 부이는 일기 예보, 기후 연구, 해양학 연구를 위한 귀중한 데이터를 제공합니다.

일부 부이는 수중 또는 해저에서 실시간 데이터를 수집하고 전송하는 플랫폼 역할을 하며, 주로 과학 연구, 환경 모니터링, 군사적 목적으로 사용됩니다.

상업 어업에서는 부표를 이용해 덫이나 그물의 위치를 표시합니다. 또한 부표는 수중 양식장의 위치를 표시함으로써 양식업에도 도움을 줍니다.

부표는 또한 정박 금지 구역, 어업 금지 구역, 수영 구역과 같은 지정 구역을 표시하여 수역 내 규정을 준수하도록 돕는 역할을 합니다.

모든 경우에 부표는 안전을 보장하고, 해양 활동을 원활하게 하며, 과학 Research를 지원하는 데 필수적입니다.

부력은 물이나 공기 같은 유체가 그 속에 잠긴 물체의 무게에 대항하여 가하는 힘입니다. 물체의 밀도가 유체의 밀도보다 작을 경우, 이 힘 덕분에 물체는 물 위에 뜨거나 수면으로 떠오르게 됩니다. 부력은 물체의 잠긴 부분에 가해지는 압력의 차이로 인해 발생하는데, 수심이 깊어질수록 가해지는 압력이 커지면서 위로 향하는 힘이 생겨납니다.

부력의 원리는 아르키메데스의 원리로 설명되며, 물체에 작용하는 위쪽 방향의 부력은 그 물체가 밀어낸 유체의 무게와 같다는 원리입니다. 부력이 물체의 무게보다 크면 물체는 뜨고, 작으면 가라앉습니다. 부력은 해양 공학(선박 및 잠수함 설계)부터 부이와 같은 부유 장치의 기능에 이르기까지 많은 분야에서 필수적입니다.

수로는 해양, 하천, 호수, 연안 지역 등 수체의 물리적 특성을 측정하고 매핑하는 과정입니다. 여기에는 해저의 깊이, 형태, 등고선(해저 매핑)과 관련된 데이터 수집뿐만 아니라 침전물, 항해 장애물, 기타 수중 지형(예: 해저 골짜기)의 위치 파악이 포함됩니다. 수로 측량은 항해 안전, 연안 관리 및 연안 측량, 건설, 환경 모니터링을 비롯한 다양한 분야에 매우 중요합니다.

수로 측량은 수심 측량(bathymetry)을 시작으로 여러 핵심 구성 요소를 포함합니다. 수심 측량은 해저로 음향 Pulse를 보내고 에코의 반환 시간을 측정하는 단빔 또는 다빔 에코 사운더와 같은 소나 시스템을 사용하여 수심과 해저 지형을 측정합니다.

심도 측정을 정확한 지리적 좌표에 연결하기 위해 글로벌 위성 항법 시스템(GNSS)과 관성 항법 시스템(INS)을 사용하여 달성하는 정확한 위치 지정은 매우 중요합니다. 또한 온도, 염분, 해류와 같은 수층 데이터가 측정되며, 사이드 스캔 소나 및 자력계와 같은 도구를 사용하여 수중 물체, 장애물 또는 위험 요소를 감지하기 위해 지구물리학적 데이터가 수집됩니다.

MEMS는 미세전자기계시스템(Micro-Electro-Mechanical Systems)의 약자입니다. 이는 미세 가공 기술을 통해 공통 실리콘 기판 위에 기계적 소자, 센서, 액추에이터, 전자에 걸쳐 통합된 소형화된 장치를 의미합니다. MEMS는 미세한 규모에서 감지, 제어 및 구동할 수 있는 칩 위에 구축된 소형 기계 장치입니다. IMU, 압력 센서, 마이크, 가속도계, 자이로스코프, 의료 기기 및 자동차 시스템에 널리 사용됩니다.