KR102254774B1 - 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템 - Google Patents
형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102254774B1 KR102254774B1 KR1020190121674A KR20190121674A KR102254774B1 KR 102254774 B1 KR102254774 B1 KR 102254774B1 KR 1020190121674 A KR1020190121674 A KR 1020190121674A KR 20190121674 A KR20190121674 A KR 20190121674A KR 102254774 B1 KR102254774 B1 KR 102254774B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- water quality
- data
- concentration
- mobile unmanned
- aerial vehicle
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 248
- 238000001506 fluorescence spectroscopy Methods 0.000 title description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims abstract description 38
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 claims abstract description 23
- 229930002868 chlorophyll a Natural products 0.000 claims abstract description 22
- 108010053210 Phycocyanin Proteins 0.000 claims abstract description 20
- 241000195628 Chlorophyta Species 0.000 claims abstract description 19
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 60
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims description 35
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 20
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 20
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 claims description 14
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 12
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 12
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 10
- 238000013506 data mapping Methods 0.000 claims description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 8
- 238000013480 data collection Methods 0.000 claims description 8
- QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 3-nitrobicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid Chemical compound C1C2C=CC1C(C(=O)O)C2(C(O)=O)[N+]([O-])=O QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 claims description 6
- PUKLDDOGISCFCP-JSQCKWNTSA-N 21-Deoxycortisone Chemical compound C1CC2=CC(=O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@@](C(=O)C)(O)[C@@]1(C)CC2=O PUKLDDOGISCFCP-JSQCKWNTSA-N 0.000 claims description 4
- FCYKAQOGGFGCMD-UHFFFAOYSA-N Fulvic acid Natural products O1C2=CC(O)=C(O)C(C(O)=O)=C2C(=O)C2=C1CC(C)(O)OC2 FCYKAQOGGFGCMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000007418 data mining Methods 0.000 claims description 4
- 239000002509 fulvic acid Substances 0.000 claims description 4
- 229940095100 fulvic acid Drugs 0.000 claims description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 2
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 claims description 2
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 6
- 238000012921 fluorescence analysis Methods 0.000 description 4
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 description 1
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 description 1
- 238000013523 data management Methods 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 241000192136 uncultured cyanobacterium Species 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/10—Services
- G06Q50/26—Government or public services
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B43/00—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for
- B63B43/18—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for preventing collision or grounding; reducing collision damage
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C13/00—Surveying specially adapted to open water, e.g. sea, lake, river or canal
- G01C13/008—Surveying specially adapted to open water, e.g. sea, lake, river or canal measuring depth of open water
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/18—Water
- G01N33/1826—Organic contamination in water
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/13—Receivers
- G01S19/14—Receivers specially adapted for specific applications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
- G06F17/18—Complex mathematical operations for evaluating statistical data, e.g. average values, frequency distributions, probability functions, regression analysis
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/10—Services
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
- G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B29/00—Maps; Plans; Charts; Diagrams, e.g. route diagram
- G09B29/003—Maps
- G09B29/006—Representation of non-cartographic information on maps, e.g. population distribution, wind direction, radiation levels, air and sea routes
- G09B29/007—Representation of non-cartographic information on maps, e.g. population distribution, wind direction, radiation levels, air and sea routes using computer methods
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
- H04W4/38—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for collecting sensor information
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
- B63B2035/006—Unmanned surface vessels, e.g. remotely controlled
- B63B2035/007—Unmanned surface vessels, e.g. remotely controlled autonomously operating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B2213/00—Navigational aids and use thereof, not otherwise provided for in this class
- B63B2213/02—Navigational aids and use thereof, not otherwise provided for in this class using satellite radio beacon positioning systems, e.g. the Global Positioning System GPS
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2216/00—Indexing scheme relating to additional aspects of information retrieval not explicitly covered by G06F16/00 and subgroups
- G06F2216/03—Data mining
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/152—Water filtration
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/30—Assessment of water resources
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Economics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Marketing (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pathology (AREA)
- Algebra (AREA)
- Probability & Statistics with Applications (AREA)
- Public Health (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
Abstract
자율운항이 가능한 이동형 무인선(USV)에 수질 측정용 형광센서 및 수심 센서를 장착하여 수질 및 수심을 동시에 측정함으로써, 하천 및 호수 등과 같은 수체를 대상으로 수질오염의 공간적 분포범위를 나타내는 2차원 수질지도를 작성할 수 있고, 또한, 자율운항이 가능한 이동형 무인선에 클로로필-a, 피코시아닌 및 총유기물 농도를 다중 측정할 수 있는 형광센서와 수심센서를 통합 설치함으로써 수체 지역의 총유기물 농도 및 녹조 농도를 다양한 방향으로 측정하고, 수심 측정이 가능하여 수심이 수질에 미치는 영향을 관찰할 수 있으며, 또한, 수심 및 수질 측정이 가능한 이동형 무인선을 이용하여 수체 면적의 총유기물 및 녹조 변화를 2차원 영상의 수질지도를 작성할 수 있는, 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템이 제공된다.
Description
본 발명은 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 자율운항이 가능한 이동형 무인선(Unmanned Ship Vehicle: USV)에 수질 측정용 형광센서(Fluorescence spectroscopy) 및 수심 센서를 장착하여 수질 및 수심을 동시에 측정함으로써, 하천 및 호수 등과 같은 수체를 대상으로 수질오염의 공간적 분포범위를 나타내는 2차원 수질지도를 작성하는, 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 수체를 대상으로 수질을 측정하는 방법으로서, 지점당 온라인 계측기를 설치하여 지점에 대한 수질을 측정하는 방법 및 현장 샘플링으로 대표 지점에 대한 수질을 결정하는 방법이 있다.
전자의 온라인 계측기를 이용하는 수질 측정방법은 지점당 하나의 데이터를 측정하는 방법이며, 또한, 후자의 현장 샘플링에 의한 수질 결정방법은 분석하는데 시간이 오래 소요되며, 샘플링 지점에 대한 수질을 나타내는 것만으로는 전체 수질을 대표할 수 없다는 한계점이 있다.
구체적으로, 온라인 계측기를 이용하는 수질 측정방법은 접근성이 어려운 곳에 계측기를 설치한 경우가 많기 때문에 이러한 계측기 고장시에 교체 또는 수리를 받기 불편하며, 사람이 근접하기 어려운 곳의 수질 측정을 위해서 배를 이용해야 하므로 매우 불편하다는 한계가 있다. 또한, 비와 바람과 같은 여러 환경요인 때문에 짧은 시간 안에 수질 변화가 극적으로 바뀌는 경우가 빈번하다는 한계가 있다.
또한, 현장 샘플링에 의한 수질 결정방법의 경우, 하천 및 호수와 같이 넓은 지역을 현장 측정에 의해 수질을 모니터링해야 하므로 시간적 및 공간적으로 제한이 따른다. 또한, 하천과 같은 수체는 수심이 수질에 많은 영향을 미치며, 특히, 하천에서 발생하는 녹조는 수심의 영향을 많이 받는다. 이에 따라, 현장 샘플링에 의한 수질 결정방법의 경우, 대상 범위의 수체의 수질을 지점 하나로 모니터링하는 것은 수체 전체를 대표하기에는 부적절하다는 문제점이 있다.
전술한 종래의 기술에 따른 수체의 수질 측정방법의 한계점을 보완하기 위해서, 최근에는 이동형 무인선(Unmanned Ship Vehicle: USV)을 이용하여 수체의 수질을 측정하는 기술개발 사례가 증가하고 있다. 즉, 이러한 이동형 무인선(USV)은 하천, 강, 연못, 호수, 하구 등 수체의 수질을 모니터링하는데 적용될 수 있다.
하지만, 이러한 이동형 무인선(USV)의 경우, 수체의 수질 모니터링을 위해서 수질 측정센서(또는 수질 센서)가 필요한데, 아직까지 국내에서 수체의 클로로필-a 농도, 남조류를 대표하는 피코시아닌 농도 및 총유기물 농도(TOC)를 나타낼 수 있는 센서 및 모니터링 기술개발이 미흡한 상태에 있으며, 또한, 이를 2차원 영상으로 표현하는 데이터 작업 및 시스템도 미흡한 상태이다. 또한, 최근에 하천수 수질환경기준으로, 유기물질지표가 총유기물량으로 전환됨에 따라 이러한 총유기물량을 포함하는 유기물질지표의 모니터링이 필요한 실정이다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 자율운항이 가능한 이동형 무인선(USV)에 수질 측정용 형광센서 및 수심 센서를 장착하여 수질 및 수심을 동시에 측정함으로써, 하천 및 호수 등과 같은 수체를 대상으로 수질오염의 공간적 분포범위를 나타내는 2차원 수질지도를 작성할 수 있는, 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 자율운항이 가능한 이동형 무인선에 클로로필-a, 피코시아닌 및 총유기물 농도(TOC)를 다중 측정할 수 있는 형광센서와 수심센서를 통합 설치함으로써 수체 지역의 총유기물 농도(TOC) 및 녹조 농도를 다양한 방향으로 측정하고, 수심 측정이 가능하여 수심이 수질에 미치는 영향을 관찰할 수 있는, 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 수심 및 수질 측정이 가능한 이동형 무인선을 이용하여 수체 면적의 총유기물 및 녹조 변화를 2차원 영상의 수질지도를 작성할 수 있는, 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템을 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템은, 자율운항이 가능하도록 GPS 모듈이 장착되며, 사전에 측정대상 하천의 구역 및 경로 설정 후 GPS 좌표지점을 입력하여 기설정된 경로를 따라 운항하며, 형광센서 및 수심 센서를 장착하여 측정대상 하천의 수질 및 수심을 동시에 측정하는 이동형 무인선; 상기 이동형 무인선 내에 탑재되어 상기 이동형 무인선의 자율운항 및 충돌회피를 제어하고, 상기 GPS 모듈의 좌표 데이터와 함께 상기 형광센서 및 수심 센서로부터 측정된 수질 데이터 및 수심 데이터를 수집하여 무선으로 실시간 전송하는 통합 관리모듈; 및 상기 통합 관리모듈로부터 수질 데이터, 수심 데이터 및 좌표 데이터를 무선으로 수신하여, 2차원 수질지도를 실시간 작성하는 관리자 단말을 포함하되, 상기 이동형 무인선의 형광센서는 형광강도값으로 산출되는 클로로필-a 농도, 피코시아닌 농도 및 총유기물 농도(TOC)를 다중 측정하고, 동시에 상기 수심 센서가 수심을 측정하며, 상기 형광센서는 유기물 농도 분석을 위해 추출된 제1, 제2 및 제3 매트릭스(C1, C2, C3)에 따라 총유기물 농도(TOC)를 나타내는 형광강도값을 측정하되, 상기 제2 매트릭스(C2)는 350㎚~450㎚의 방출파장과 300㎚~350㎚의 여기파장에서 측정된 형광강도값을 나타내고, 상기 제1 매트릭스(C1)는 400㎚~500㎚의 방출파장과 250㎚~300㎚의 여기파장에서 측정된 형광강도값을 나타내며, 상기 제1 매트릭스(C1)는 총유기물 농도(TOC) 중 휴믹산(Humic Acid) 농도를 나타내며, 상기 제2 매트릭스(C2)는 총유기물 농도(TOC) 중 휴믹산(Humic Acid) 및 펄빅산(Fulvic Acid) 농도를 나타내며, 상기 제3 매트릭스(C3)는 총유기물 농도(TOC) 중 단백질(Tryptophan-like) 농도를 나타내도록 하게 된다.
삭제
삭제
삭제
여기서, 상기 형광센서에서 측정된 각각의 형광강도값은 상기 관리자 단말의 데이터 가공부에서 각각 농도로 변환되며, 상기 농도로 변환된 데이터는 통계적 기법으로 정리되어 상기 좌표 데이터와 매칭된 후 2차원 수질지도로 매핑되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 이동형 무인선은, 이동형 무인선 본체; 수질 센서로서, 상기 이동형 무인선 본체에 장착되어 형광강도값으로 산출되는 클로로필-a 농도, 피코시아닌 농도 및 총유기물 농도(TOC)를 다중 측정하는 형광센서; 상기 이동형 무인선 본체에 설치되어 대상 하천의 수심을 실시간으로 측정하는 수심 센서; 자동항법장치로서, 상기 이동형 무인선 본체에 탑재되어 상기 이동형 무인선의 위치를 나타내는 좌표 데이터를 생성하는 GPS 모듈; 및 상기 이동형 무인선 본체가 GPS 좌표지점이 입력된 기설정된 운항경로를 따라 자율운항하도록 구동하는 자율운항 구동부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 이동형 무인선은, 상기 이동형 무인선 본체 상부 전면에 설치되어 자율운항 경로의 전방의 장애물을 촬영하는 카메라; 및 상기 카메라의 측면에 설치되고, 레이저 펄스를 발산하여 상기 장애물로부터 반사되어 돌아오는 것을 측정하여 상기 장애물까지의 거리를 측정하는 Lidar 센서를 추가로 포함하되, 상기 이동형 무인선은 상기 카메라 및 Lidar 센서에 의해 수체 상부에서 자율운항 중에 예상치 못한 장애물을 발견했을 때 충돌을 회피하도록 제어되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 통합 관리모듈은, 상기 형광센서가 측정한 수질 데이터 및 상기 수심 센서가 측정한 수심 데이터를 수집하는 데이터 수집부; 상기 데이터 수집부에서 수집된 수질 및 수심 데이터와 상기 GPS 모듈의 좌표 데이터를 무선 전송이 가능하도록 변환하고, 상기 이동형 무인선의 자율운항을 통합 관리하는 통합 관리부; 무선통신모듈로서, 상기 통합 관리부의 수질, 수심 및 좌표 데이터를 무선으로 전송하는 데이터 전송부; 및 상기 이동형 무인선의 자율운항 구동부의 구동을 제어하는 자율운항 제어부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 통합 관리모듈은, 상기 이동형 무인선의 자율운항 중에 예상치 못한 장애물을 발견했을 때 충돌을 회피하도록 상기 자율운항 구동부의 구동을 제어하는 충돌회피 제어부를 추가로 포함할 수 있다.
여기서, 상기 관리자 단말은, 무선통신모듈로서, 상기 통합 관리모듈의 데이터 전송부로부터 수질, 수심 및 좌표 데이터를 무선으로 수신하는 데이터 수신부; 통계적 수치해석 알고리즘이 적용되는 데이터마이닝 기법에 따라 상기 수신된 수질, 수심 및 좌표 데이터에 대한 유효값을 도출하도록 가공하는 데이터 가공부; 상기 데이터 가공부에서 가공된 데이터를 분석하여 유효값으로 정리된 포인트 기반의 데이터를 보간법을 이용하여 셀 기반의 지도로 매핑시키는 데이터 분석 및 매핑부; 및 상기 데이터 분석 및 매핑부의 지도 매핑에 대응하여 수체의 녹조 농도 및 총유기물 농도(TOC)에 대한 2차원 수질지도를 작성하는 2차원 수질지도 작성부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 관리자 단말은, 상기 2차원 수질지도 작성부에서 작성된 2차원 수질지도의 변경사항이 있는 경우, 수심 및 수질 종류에 따라 영상을 편집하여 변경하는 영상 편집부를 추가로 포함할 수 있다.
여기서, 상기 데이터 가공부는 1차적으로는 측정 오류값을 배제해하고, 2차적으로는 공간을 나타내는 좌표값 기반으로 데이터를 정리하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 데이터 분석 및 매핑부는 역거리 가중법 또는 크리깅 보간법을 선택하여 보간을 수행할 수 있다.
삭제
본 발명에 따르면, 자율운항이 가능한 이동형 무인선(USV)에 수질 측정용 형광센서 및 수심 센서를 장착하여 수질 및 수심을 동시에 측정함으로써, 하천 및 호수 등과 같은 수체를 대상으로 수질오염의 공간적 분포범위를 나타내는 2차원 수질지도를 작성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 자율운항이 가능한 이동형 무인선에 클로로필-a, 피코시아닌 및 총유기물 농도를 다중 측정할 수 있는 형광센서와 수심센서를 통합 설치함으로써 수체 지역의 총유기물 농도 및 녹조 농도를 다양한 방향으로 측정하고, 수심 측정이 가능하여 수심이 수질에 미치는 영향을 관찰할 수 있다. 즉, 자율운항 이동형 무인선에 수심 센서 및 형광센서를 통합 설치함으로써 하천, 호소, 저수지, 해역 등의 수체의 총유기물 및 녹조 농도를 통합감시장치로 구축할 수 있다. 이에 따라 수심이 수질에 미치는 거동을 분석할 수 있다.
본 발명에 따르면, 수심 및 수질 측정이 가능한 이동형 무인선을 이용하여 수체 면적의 총유기물 및 녹조 변화를 2차원 영상의 수질지도를 작성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 모든 수체를 대상으로 수체 면적의 총유기물 및 녹조 변화를 2차원적으로 신속하게 분석할 수 있다.
본 발명에 따르면, 지상에서 배를 타고 나가야되는 불편한 현장 샘플링 없이도 수체 내의 수질 변화 및 수체의 수심을 알 수 있기 때문에, 수체 내의 한 점에 의한 모니터링이 아닌 요구하는 수체의 전체 면적의 총유기물 및 녹조 변화를 2차원으로 시각적 영상을 표현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 예시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템에서 관리자 단말의 구체적인 구성도이다.
도 4는 형광분석법에 의해 검출되는 클로로필-a 농도 및 피코시아닌 농도를 나타내는 파장의 매트릭스를 나타내는 도면이다.
도 5는 형광분석법에 의해 검출되는 클로로필-a 농도 및 피코시아닌 농도를 나타내는 형광강도값을 나타내는 도면이다.
도 6은 클로로필-a 농도와 파장값과의 상관성을 나타내는 도면이다.
도 7a 내지 도 7c는 각각 유기물 농도 분석을 위해 추출된 매트릭스를 나타내는 도면이다.
도 8은 매트릭스(C1, C2, C3)와 총유기물 농도(TOC)와 상관성을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 방법의 동작흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 방법에서 관리자 단말의 2차원 수질지도 작성을 구체적으로 나타내는 동작흐름도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 방법에서 수체의 총유기물 및 녹조 농도의 2차원 영상을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템에서 관리자 단말의 구체적인 구성도이다.
도 4는 형광분석법에 의해 검출되는 클로로필-a 농도 및 피코시아닌 농도를 나타내는 파장의 매트릭스를 나타내는 도면이다.
도 5는 형광분석법에 의해 검출되는 클로로필-a 농도 및 피코시아닌 농도를 나타내는 형광강도값을 나타내는 도면이다.
도 6은 클로로필-a 농도와 파장값과의 상관성을 나타내는 도면이다.
도 7a 내지 도 7c는 각각 유기물 농도 분석을 위해 추출된 매트릭스를 나타내는 도면이다.
도 8은 매트릭스(C1, C2, C3)와 총유기물 농도(TOC)와 상관성을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 방법의 동작흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 방법에서 관리자 단말의 2차원 수질지도 작성을 구체적으로 나타내는 동작흐름도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 방법에서 수체의 총유기물 및 녹조 농도의 2차원 영상을 나타내는 도면이다.
아래는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 설명하고, 도 2 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템을 설명하고, 또한, 도 9 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 방법을 설명한다.
[형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템]
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 예시하는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 형광센서가 장착된 이동형 무인선(100)은, 무인선 본체(110) 상에 수심 센서(120), 형광센서(130), GPS 모듈(140), 카메라(160) 및 Lidar 센서(170)가 탑재된다.
여기서, 형광센서(130)는 수질 센서로서, 상기 형광센서(130)에 의해 측정된 형광강도값은 상기 통합 관리모듈로 실시간 전송되며, 이때, 상기 형광센서(130)에 의해 측정되는 측정값은 초당 1개 이상의 데이터로 구성된다. 예를 들면, 상기 형광센서(130)는 상기 이동형 무인선(100)의 중간에 설치되어 측정 수체를 대상으로 총유기물 및 녹조 농도를 측정한다.
또한, Lidar(LIght Detection And Ranging) 센서는 레이저 펄스를 발사하고, 그 빛이 주위의 대상 물체에서 반사되어 돌아오는 것을 받아 물체까지의 거리 등을 측정함으로써 주변의 모습을 정밀하게 그려내는 장치이다. 이러한 Lidar 센서는 대상 물체까지의 거리뿐만 아니라 움직이는 속도와 방향, 온도, 주변의 대기 물질 분석 및 농도 측정 등에 사용된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 형광센서가 장착된 이동형 무인선(100)은, 도 1에 도시된 카메라(160)와 Lidar 센서(170)에 의해 수체 상부에서 상기 이동형 무인선(100)이 자율운항 중에 예상치 못한 장애물을 발견했을 때 충돌을 회피할 수 있도록 제어된다.
한편, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템의 개략적인 구성도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템에서 관리자 단말의 구체적인 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템은, 크게, 이동형 무인선(100), 통합 관리모듈(200) 및 관리자 단말(300)을 포함한다. 여기서, 상기 이동형 무인선(100)은 이동형 무인선 본체(110), 수심 센서(120), 형광센서(130), GPS 모듈(140) 및 자율운항 구동부(150)를 포함하며, 또한, 상기 이동형 무인선(100)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 카메라(160) 및 Lidar 센서(170)를 포함한다. 또한, 상기 통합 관리모듈(200)은 데이터 수집부(210), 통합 관리부(220), 데이터 전송부(230), 자율운항 제어부(240) 및 충돌회피 제어부(250)를 포함한다.
이동형 무인선(100)은 자율운항이 가능하도록 GPS 모듈(140)이 장착되며, 사전에 측정대상 하천의 구역 및 경로 설정 후 GPS 좌표지점을 입력하여 기설정된 경로를 따라 운항하며, 형광센서(130) 및 수심 센서(120)를 장착하여 측정대상 하천의 수질 및 수심을 동시에 측정한다. 여기서, 상기 이동형 무인선(100)의 형광센서(130)는 형광강도값으로 산출되는 클로로필-a 농도, 피코시아닌 농도 및 총유기물 농도(TOC)를 다중 측정하고, 동시에 상기 수심 센서(120)가 수심을 측정한다.
구체적으로, 상기 이동형 무인선(100)의 형광센서(130)는 수질 센서로서, 이동형 무인선 본체(110)에 장착되어 형광강도값으로 산출되는 클로로필-a 농도, 피코시아닌 농도 및 총유기물 농도를 다중 측정한다. 다시 말하면, 상기 형광센서(130)에서 측정된 각각의 형광강도값은, 후술하는 바와 같이, 상기 관리자 단말(300)의 데이터 가공부(320)에서 각각 농도로 변환되며, 상기 농도로 변환된 데이터는 통계적 기법으로 정리되어 상기 좌표 데이터와 매칭된 후 2차원 수질지도로 매핑될 수 있다. 또한, 상기 이동형 무인선(100)의 수심 센서(120)는 상기 이동형 무인선 본체(110)에 설치되어 대상 하천의 수심을 실시간으로 측정한다.
또한, 상기 이동형 무인선(100)의 GPS 모듈(140)은 자동항법장치로서, 상기 이동형 무인선 본체(110)에 탑재되어 상기 이동형 무인선(100)의 위치를 나타내는 좌표 데이터를 생성한다.
상기 이동형 무인선(100)의 자율운항 구동부(150)는 상기 이동형 무인선 본체(110)가 GPS 좌표지점이 입력된 기설정된 운항경로를 따라 자율운항하도록 구동한다. 즉, 상기 자율운항 구동부(150)는 상기 이동형 무인선(100)이 자동으로 설정된 운항경로를 따라 GPS를 기반으로 하여 사용자가 임의로 설정한 경로대로 이동경로에 따라 자율적으로 운항된다. 이때, 상기 이동형 무인선(100)은 설정된 운항경로를 따라 GPS 신호를 이용하여 위치를 파악하고, 위치를 기록하여 관리자 단말(300)에 실시간으로 전송한다.
또한, 상기 이동형 무인선(100)의 카메라(160)는 상기 이동형 무인선 본체(110) 상부 전면에 설치되어 자율운항 경로의 전방의 장애물을 촬영하고, 상기 이동형 무인선(100)의 Lidar 센서(170)는 상기 카메라(160)의 측면에 설치되고, 레이저 펄스를 발산하여 상기 장애물로부터 반사되어 돌아오는 것을 측정하여 상기 장애물까지의 거리를 측정하며, 이에 따라, 상기 이동형 무인선(100)은 상기 카메라(160) 및 Lidar 센서(170)에 의해 수체 상부에서 자율운항 중에 예상치 못한 장애물을 발견했을 때 충돌을 회피하도록 제어된다.
도 2를 다시 참조하면, 통합 관리모듈(200)은 자율운항이 가능한 이동형 무인선(100)을 통합적으로 관리하는 통합감시부로서, 상기 이동형 무인선(100)의 운항 및 데이터 관리를 종합적으로 주도한다. 즉, 상기 통합 관리모듈(200)은 상기 이동형 무인선(100) 내에 탑재되어 상기 이동형 무인선(100)의 자율운항 및 충돌회피를 제어하고, 상기 GPS 모듈(140)의 좌표 데이터와 함께 상기 형광센서(130) 및 수심 센서(120)로부터 측정된 수질 데이터 및 수심 데이터를 수집하여 무선으로 실시간 전송한다.
구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 통합 관리모듈(200)의 데이터 수집부(210)는 상기 형광센서(130)가 측정한 수질 데이터 및 상기 수심 센서(120)가 측정한 수심 데이터를 수집한다.
상기 통합 관리모듈(200)의 통합 관리부(220)는 상기 데이터 수집부(210)에서 수집된 수질 및 수심 데이터와 상기 GPS 모듈(140)의 좌표 데이터를 무선 전송이 가능하도록 변환하고, 상기 이동형 무인선(100)의 자율운항을 통합 관리한다. 즉, 상기 형광센서(130)에서 전송받은 클로로필-a 강도, 피코시아닌 강도, 총유기물 강도, 수심 센서(120)에서 전송 받은 수심 데이터, GPS 모듈(140)에서 전송받은 GPS 좌표를 실시간으로 통합 관리부(220)를 경유하여 관리자 단말(300)로 전송될 수 있다.
상기 통합 관리모듈(200)의 데이터 전송부(230)는 무선통신모듈로서, 상기 통합 관리부(220)의 수질, 수심 및 좌표 데이터를 무선으로 전송한다.
상기 통합 관리모듈(200)의 자율운항 제어부(240)는 상기 이동형 무인선(100)의 자율운항 구동부(150)의 구동을 제어한다.
상기 통합 관리모듈(200)의 충돌회피 제어부(250)는 상기 이동형 무인선(100)의 자율운항 중에 예상치 못한 장애물을 발견했을 때 충돌을 회피하도록 상기 자율운항 구동부(150)의 구동을 제어한다.
도 3을 다시 참조하면, 관리자 단말(300)은 상기 통합 관리모듈(200)로부터 수질 데이터, 수심 데이터 및 좌표 데이터를 무선으로 수신하여, 2차원 수질지도를 실시간 작성한다.
구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 관리자 단말(300)은, 데이터 수신부(310), 데이터 가공부(320), 데이터 분석 및 매핑부(330), 2차원 수질지도 작성부(340) 및 영상 편집부(350)를 포함한다.
상기 관리자 단말(300)의 데이터 수신부(310)는 무선통신모듈로서, 상기 통합 관리모듈(200)의 데이터 전송부(230)로부터 수질, 수심 및 좌표 데이터를 무선으로 수신한다.
상기 관리자 단말(300)의 데이터 가공부(320)는 통계적 수치해석 알고리즘이 적용되는 데이터마이닝 기법에 따라 상기 수신된 수질, 수심 및 좌표 데이터에 대한 유효값을 도출하도록 가공한다.
상기 관리자 단말(300)의 데이터 분석 및 매핑부(330)는 상기 데이터 가공부(320)에서 가공된 데이터를 분석하여 유효값으로 정리된 포인트(Point) 기반의 데이터를 보간법을 이용하여 셀(Cell) 기반의 지도로 매핑(Mapping)시킨다. 여기서, 후술하는 바와 같이, 상기 데이터 분석 및 매핑부(330)는 역거리 가중법(Inverse Distance Weighted: IDW) 또는 크리깅 보간법(Kriging Interpolation)을 선택하여 보간을 수행할 수 있다.
상기 관리자 단말(300)의 2차원 수질지도 작성부(340)는 상기 데이터 분석 및 매핑부(330)의 지도 매핑에 대응하여 수체의 녹조 농도 및 총유기물 농도에 대한 2차원 수질지도를 작성한다.
상기 관리자 단말(300)의 영상 편집부(350)는 상기 2차원 수질지도 작성부(340)에서 작성된 2차원 수질지도의 변경사항이 있는 경우, 수심 및 수질 종류에 따라 영상을 편집하여 변경한다.
다시 말하면, 본 발명의 실시예에 따른 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템의 경우, 상기 관리자 단말(300)의 데이터 가공부(320)를 통해 알고리즘에 의해 클로로필-a 농도, 피코시아닌 농도, 총유기물 농도를 산출하며, 좌표와 매칭시켜 통계적 기법에 의해 데이터를 가공하고, 상기 2차원 수질지도 작성부(340)에서 수심 및 수질을 표현하는 2차원 수질지도를 작성하며, 영상 편집부(350)에서 작성된 지도의 변경사항이 있을 경우 수질지도를 편집한다.
한편, 도 4는 형광분석법에 의해 검출되는 클로로필-a 농도 및 피코시아닌 농도를 나타내는 파장의 매트릭스를 나타내는 도면이고, 도 5는 형광분석법에 의해 검출되는 클로로필-a 농도 및 피코시아닌 농도를 나타내는 형광강도값을 나타내는 도면이며, 도 6은 클로로필-a 농도와 파장값과의 상관성을 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 형광센서(130)는 클로로필-a 농도 및 피코시아닌 농도를 나타내는 형광강도값을 측정하되, 상기 클로로필-a 농도는 650㎚~700㎚의 방출파장과 400㎚~450㎚의 여기파장, 675㎚~725㎚의 방출파장과 650㎚~700㎚의 여기파장에서 측정된 형광강도값을 나타내고, 상기 피코시아닌 농도는 650㎚~720㎚의 방출파장과 600㎚~630㎚의 여기파장에서 측정된 형광강도값을 나타낸다.
여기서, 상기 클로로필-a 농도는, Chlorophyll-a(㎍/L) = [(Intensity, 425㎚, 675㎚) + b] / a로 주어지며, 이때, a = 0.0014, b = 0.0085로 주어지되, 상기 a와 b 값은 형광강도값에 따라 바뀔 수 있다.
또한, 상기 피코시아닌 농도는 Blue Green Algae(㎍/L) = [(Intensity, 610㎚) + b] / a로 주어지며, 이때, a = 0.0006, b = 0.0076로 주어지되, 상기 a와 b 값은 형광강도값에 따라 바뀔 수 있다.
한편, 도 7a 내지 도 7c는 각각 유기물 농도 분석을 위해 추출된 매트릭스를 나타내는 도면이고, 도 8은 매트릭스(C1, C2, C3)와 총유기물 농도(TOC)와 상관성을 나타내는 도면이다.
도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 상기 형광센서(130)는 유기물 농도 분석을 위해 추출된 제1, 제2 및 제3 매트릭스(C1, C2, C3)에 따라 총유기물 농도를 나타내는 형광강도값을 측정하되, 상기 제2 매트릭스(C2)는 350㎚~450㎚의 방출파장과 300㎚~350㎚의 여기파장에서 측정된 형광강도값을 나타내고, 상기 제1 매트릭스(C1)는 400㎚~500㎚의 방출파장과 250㎚~300㎚의 여기파장에서 측정된 형광강도값을 나타며, 상기 제3 매트릭스(C3)는 300㎚의 방출파장과 275㎚의 여기파장에서 측정된 형광강도값을 나타낸다.
이때, 상기 총유기물 농도(TOC)는, TOC(㎎/L) = [(C2 x C1/C3) + b] / a로 주어지며, 이때, a = 52.305, b = 37.687로 주어지되, 상기 a와 b 값은 형광강도값에 따라 바뀔 수 있다.
여기서, 도 7a의 제1 매트릭스(C1)는 총유기물 농도 중 휴믹산(Humic Acid) 농도를 나타내며, 도 7b의 상기 제2 매트릭스(C2)는 총유기물 농도 중 휴믹산(Humic Acid) 및 펄빅산(Fulvic Acid) 농도를 나타내며, 도 7c의 상기 제3 매트릭스(C3)는 총유기물 농도 중 단백질(Tryptophan-like) 농도를 나타낸다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 데이터 마이닝 기법의 다중방향 분석을 이용하며, 다음의 수학식 1에 의한 모델링에 의한 알고리즘으로 다음의 수학식 1과 같은 총유기물 농도(
)를 산출할 수 있다.
여기서, 
는 차원 
샘플에서 측정된 방출 파장 
, 여기파장
의 형광강도값이다. 
, 
및 
는 모델에 의해 생성된 매개변수이다. 즉, 도 8은 모델링에 의해 산출된 값과 C1, C2, C3의 관계와 총유기탄소(TOC) 농도와의 상관성을 나타낸 것이다.
결국, 본 발명의 실시예에 따른 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템에 따르면, 자율운항이 가능한 이동형 무인선(USV)에 수질 측정용 형광센서 및 수심 센서를 장착하여 수질 및 수심을 동시에 측정함으로써, 하천 및 호수 등과 같은 수체를 대상으로 수질오염의 공간적 분포범위를 나타내는 2차원 수질지도를 작성할 수 있다.
[형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 방법]
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 방법의 동작흐름도이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 방법에서 관리자 단말의 2차원 수질지도 작성을 구체적으로 나타내는 동작흐름도이며, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 방법에서 수체의 총유기물 및 녹조 농도의 2차원 영상을 나타내는 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 방법은, 먼저, 수체 내에서 이동형 무인선(100)을 자율운항시킨다(S110).
다음으로, 상기 이동형 무인선(100)에 탑재된 형광센서(130)를 사용하여 수질을 측정하고, 동시에 수심 센서(120)를 사용하여 수심을 측정한다(S120). 여기서, 상기 형광센서(130)는 수질 센서로서, 클로로필-a 농도, 피코시아닌 농도 및 총유기물 농도(TOC)에 대한 수체의 수질을 다중 측정한다.
다음으로, 상기 이동형 무인선에 탑재된 통합 관리모듈(200)이 상기 측정된 수질 및 수심 데이터를 수집한다(S130).
다음으로, 상기 통합 관리모듈(200)이 상기 수집된 수질 및 수심 데이터를 좌표 데이터와 함께 무선으로 관리자 단말(300)로 실시간 전송한다(S140).
다음으로, 상기 관리자 단말(300)의 데이터 가공부(320)가 상기 전송된 수질 및 수심 데이터를 가공하여 유효값을 도출한다(S150). 구체적으로, 상기 관리자 단말(300)의 데이터 가공부(320)는 상기 데이터 수신부(310)에서 수신된 데이터를 실시간으로 편집 가공한다. 이때, 실시간으로 수신된 데이터는 초당 1개 이상인 것이 바람직하지만, 그 이하여도 무방하다. 따라서 상기 형광센서(130)에서 측정된 각각의 형광강도값은 상기 관리자 단말(300)의 데이터 가공부(320)에서 각각 농도로 변환되며, 후속적으로, 상기 농도로 변환된 데이터는 통계적 기법으로 정리되어 상기 좌표 데이터와 매칭된 후 2차원 수질지도로 매핑시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 형광센서(130)에서 취득한 포인트소스(Point Source) 기반의 데이터를 셀(Cell) 기반의 2차원 평면 수질오염 현황도로 지도화하기 위해서 데이터를 가공하는 작업이 필요하다. 자동경로 설정을 통해 기설정된 운항경로를 따라 운항하는 이동형 무인선(100)은 운항폭에 따른 진행 방향으로만 포인트-기반의 수많은 데이터가 취득되므로 상기 데이터 가공부(320)에서 통계적 수치해석을 통해 유효한 값으로 데이터를 정리해야 한다. 또한, 포인트소스-기반의 데이터를 셀-기반의 지도로 변환하기 위해서 공간 보간법(Geographic information system Interpolation)을 이용하는데, 보간법은 이미 취득한 지점에 보간 알고리즘을 적용하여 데이터 사이 값을 구하는 것이다.
예를 들면, 2차원 수질지도 작성을 위해 사용하는 공간 보간법에는 역거리 가중법(Inverse Distance Weighted: IDW)과 크리깅 보간법(Kriging Interpolation)이 있으며, 이미 알고 있는 값을 가지고 원하는 지점의 값을 보간하는 방법이다. 구체적으로, 상기 역거리 가중법(IDW)은 주변의 가까운 점(
)으로부터 선형으로 결합된 가중치를 사용하는 것으로, 가까울수록 가중치가 크게 적용되며, 다음의 수학식 2와 같이 주어진다.
여기서, 
로 주어지고, 이때, 
를 예측하기 위해서 n에 대한 샘플인 
를 기반으로 주어진 점(
)에서 보간한다. 이때, 
는 두 점사이의 거리이고, 
는 데이터 포인트, d는 데이터 포인트(
)에서 알려지지 않은 보간 포인트(
)까지의 거리, n은 보간에 사용된 데이터 포인트의 총 수를 각각 나타낸다.
또한, 상기 크리깅 보간법(Kriging Interpolation)은 통계학적인 방법을 이용하여 값을 추정하는데, 데이터의 선형 조합으로 원하는 지점의 값을 예측하는 보간 방법으로서, 다음의 수학식 3 및 4와 같이 주어진다.
여기서, 
는 특정 거리(
) 내의 샘플 쌍의 수를 나타낸다.
다음으로, 상기 관리자 단말(300)의 데이터 분석 및 지도 매핑부(330)가 상기 가공된 데이터를 분석하고 지도에 매핑시킨다(S160). 구체적으로, 상기 데이터 분석 및 지도 매핑부(330)는 수심 데이터, 수질 데이터 및 좌표 데이터를 매칭시키며, 데이터 통계적 기법에 의해 데이터를 가공한다. 이때, 상기 데이터 분석 및 지도 매핑부(330)는 1차적으로는 측정 오류값을 배제해야 하며, 2차적으로는 공간을 나타내는 좌표값 기반으로 데이터를 정리한다.
다음으로, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 관리자 단말(300)의 2차원 수질지도 작성부(340)가 수체의 녹조 농도 및 총유기물 농도에 대한 2차원 수질지도를 작성한다(S170). 2차원 수질지도 작성부(340)는 전술한 보간법을 선택적으로 활용하여 총유기물 농도 및 녹조 지도를 2차원 영상으로 매핑한다.
여기서, 상기 관리자 단말(300)의 영상편집부(350)는 수질 및 수심 등 관리자의 선택에 따라 원하는 조건으로 기작성된 2차원 수질지도를 수정 및 변경할 수 있다.
구체적인 상기 관리자 단말(300)의 2차원 수질지도 작성 알고리즘은 도 10에 도시된 바와 같은 과정을 거칠 수 있다. 먼저, 통합 관리모듈로부터 무선으로 수질, 수심 및 좌표 데이터 실시간 수신하고(S210), 이후, 수질 및 수심 데이터를 가공하여 유효값을 도출한다(S220). 다음으로, 1차로 벡터를 매핑시키고(S230), 이후, 데이터 속성 및 패턴을 확인하며(S240), 다음으로, 선택적으로 IDW 보간법 또는 크리깅 보간법을 적용한다(S250). 다음으로, 2차로 레지스터를 매핑시킨 후(S260), 2차원 수질지도를 출력한다(S270).
결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 자율운항이 가능한 이동형 무인선에 클로로필-a, 피코시아닌 및 총유기물 농도를 다중 측정할 수 있는 형광센서와 수심센서를 통합 설치함으로써 수체 지역의 총유기물 농도 및 녹조 농도를 다양한 방향으로 측정하고, 수심 측정이 가능하여 수심이 수질에 미치는 영향을 관찰할 수 있으며, 또한, 수심 및 수질 측정이 가능한 이동형 무인선을 이용하여 수체 면적의 총유기물 및 녹조 변화를 2차원 영상의 수질지도를 작성할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 이동형 무인선(Unmanned Ship Vehicle: USV)
200: 통합 관리모듈
300: 관리자 단말
110: 이동형 무인선 본체 120: 수심 센서
130: 형광센서(수질 센서) 140: GPS 모듈(자동항법장치)
150: 자율운항 구동부 160: 카메라
170: Lidar 센서
210: 데이터 수집부 220: 통합 관리부
230: 데이터 전송부(무선통신모듈) 240: 자율운항 제어부
250: 충돌회피 제어부
310: 데이터 수신부(무선통신모듈) 320: 데이터 가공부
330: 데이터 분석 및 지도 매핑부 340: 2차원 수질지도 작성부
350: 영상 편집부
200: 통합 관리모듈
300: 관리자 단말
110: 이동형 무인선 본체 120: 수심 센서
130: 형광센서(수질 센서) 140: GPS 모듈(자동항법장치)
150: 자율운항 구동부 160: 카메라
170: Lidar 센서
210: 데이터 수집부 220: 통합 관리부
230: 데이터 전송부(무선통신모듈) 240: 자율운항 제어부
250: 충돌회피 제어부
310: 데이터 수신부(무선통신모듈) 320: 데이터 가공부
330: 데이터 분석 및 지도 매핑부 340: 2차원 수질지도 작성부
350: 영상 편집부
Claims (20)
- 자율운항이 가능하도록 GPS 모듈(140)이 장착되며, 사전에 측정대상 하천의 구역 및 경로 설정 후 GPS 좌표지점을 입력하여 기설정된 경로를 따라 운항하며, 형광센서(130) 및 수심 센서(120)를 장착하여 측정대상 하천의 수질 및 수심을 동시에 측정하는 이동형 무인선(100);
상기 이동형 무인선(100) 내에 탑재되어 상기 이동형 무인선(100)의 자율운항 및 충돌회피를 제어하고, 상기 GPS 모듈(140)의 좌표 데이터와 함께 상기 형광센서(130) 및 수심 센서(120)로부터 측정된 수질 데이터 및 수심 데이터를 수집하여 무선으로 실시간 전송하는 통합 관리모듈(200); 및
상기 통합 관리모듈(200)로부터 수질 데이터, 수심 데이터 및 좌표 데이터를 무선으로 수신하여, 2차원 수질지도를 실시간 작성하는 관리자 단말(300)
을 포함하되,
상기 이동형 무인선(100)의 형광센서(130)는 형광강도값으로 산출되는 클로로필-a 농도, 피코시아닌 농도 및 총유기물 농도(TOC)를 다중 측정하고, 동시에 상기 수심 센서(120)가 수심을 측정하며,
상기 형광센서(130)는 유기물 농도 분석을 위해 추출된 제1, 제2 및 제3 매트릭스(C1, C2, C3)에 따라 총유기물 농도(TOC)를 나타내는 형광강도값을 측정하되, 상기 제2 매트릭스(C2)는 350㎚~450㎚의 방출파장과 300㎚~350㎚의 여기파장에서 측정된 형광강도값을 나타내고, 상기 제1 매트릭스(C1)는 400㎚~500㎚의 방출파장과 250㎚~300㎚의 여기파장에서 측정된 형광강도값을 나타내며,
상기 제1 매트릭스(C1)는 총유기물 농도(TOC) 중 휴믹산(Humic Acid) 농도를 나타내며, 상기 제2 매트릭스(C2)는 총유기물 농도(TOC) 중 휴믹산(Humic Acid) 및 펄빅산(Fulvic Acid) 농도를 나타내며, 상기 제3 매트릭스(C3)는 총유기물 농도(TOC) 중 단백질(Tryptophan-like) 농도를 나타내는 것을 특징으로 하는 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 형광센서(130)에서 측정된 각각의 형광강도값은 상기 관리자 단말(300)의 데이터 가공부(320)에서 각각 농도로 변환되며, 상기 농도로 변환된 데이터는 통계적 기법으로 정리되어 상기 좌표 데이터와 매칭된 후 2차원 수질지도로 매핑되는 것을 특징으로 하는 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템. - 제1항에 있어서, 상기 이동형 무인선(100)은,
이동형 무인선 본체(110);
수질 센서로서, 상기 이동형 무인선 본체(110)에 장착되어 형광강도값으로 산출되는 클로로필-a 농도, 피코시아닌 농도 및 총유기물 농도(TOC)를 다중 측정하는 형광센서(130);
상기 이동형 무인선 본체(110)에 설치되어 대상 하천의 수심을 실시간으로 측정하는 수심 센서(120);
자동항법장치로서, 상기 이동형 무인선 본체(110)에 탑재되어 상기 이동형 무인선(100)의 위치를 나타내는 좌표 데이터를 생성하는 GPS 모듈(140); 및
상기 이동형 무인선 본체(110)가 GPS 좌표지점이 입력된 기설정된 운항경로를 따라 자율운항하도록 구동하는 자율운항 구동부(150)를 포함하는 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템. - 제6항에 있어서, 상기 이동형 무인선(100)은,
상기 이동형 무인선 본체(110) 상부 전면에 설치되어 자율운항 경로의 전방의 장애물을 촬영하는 카메라(160); 및
상기 카메라(160)의 측면에 설치되고, 레이저 펄스를 발산하여 상기 장애물로부터 반사되어 돌아오는 것을 측정하여 상기 장애물까지의 거리를 측정하는 Lidar 센서(170)를 추가로 포함하되,
상기 이동형 무인선(100)은 상기 카메라(160) 및 Lidar 센서(170)에 의해 수체 상부에서 자율운항 중에 예상치 못한 장애물을 발견했을 때 충돌을 회피하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템. - 제6항에 있어서, 상기 통합 관리모듈(200)은,
상기 형광센서(130)가 측정한 수질 데이터 및 상기 수심 센서(120)가 측정한 수심 데이터를 수집하는 데이터 수집부(210);
상기 데이터 수집부(210)에서 수집된 수질 및 수심 데이터와 상기 GPS 모듈(140)의 좌표 데이터를 무선 전송이 가능하도록 변환하고, 상기 이동형 무인선(100)의 자율운항을 통합 관리하는 통합 관리부(220);
무선통신모듈로서, 상기 통합 관리부(220)의 수질, 수심 및 좌표 데이터를 무선으로 전송하는 데이터 전송부(230); 및
상기 이동형 무인선(100)의 자율운항 구동부(150)의 구동을 제어하는 자율운항 제어부(240)를 포함하는 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 통합 관리모듈(200)은, 상기 이동형 무인선(100)의 자율운항 중에 예상치 못한 장애물을 발견했을 때 충돌을 회피하도록 상기 자율운항 구동부(150)의 구동을 제어하는 충돌회피 제어부(250)를 추가로 포함하는 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템. - 제8항에 있어서, 상기 관리자 단말(300)은,
무선통신모듈로서, 상기 통합 관리모듈(200)의 데이터 전송부(230)로부터 수질, 수심 및 좌표 데이터를 무선으로 수신하는 데이터 수신부(310);
통계적 수치해석 알고리즘이 적용되는 데이터마이닝 기법에 따라 상기 수신된 수질, 수심 및 좌표 데이터에 대한 유효값을 도출하도록 가공하는 데이터 가공부(320);
상기 데이터 가공부(320)에서 가공된 데이터를 분석하여 유효값으로 정리된 포인트(Point) 기반의 데이터를 보간법을 이용하여 셀(Cell) 기반의 지도로 매핑(Mapping)시키는 데이터 분석 및 매핑부(330); 및
상기 데이터 분석 및 매핑부(330)의 지도 매핑에 대응하여 수체의 녹조 농도 및 총유기물 농도(TOC)에 대한 2차원 수질지도를 작성하는 2차원 수질지도 작성부(340)를 포함하는 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템. - 제10항에 있어서,
상기 데이터 가공부(320)는 1차적으로는 측정 오류값을 배제해하고, 2차적으로는 공간을 나타내는 좌표값 기반으로 데이터를 정리하는 것을 특징으로 하는 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템. - 제10항에 있어서,
상기 관리자 단말(300)은, 상기 2차원 수질지도 작성부(340)에서 작성된 2차원 수질지도의 변경사항이 있는 경우, 수심 및 수질 종류에 따라 영상을 편집하여 변경하는 영상 편집부(350)를 추가로 포함하는 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템. - 제10항에 있어서,
상기 데이터 분석 및 매핑부(330)는 역거리 가중법(Inverse Distance Weighted: IDW) 또는 크리깅 보간법(Kriging Interpolation)을 선택하여 보간을 수행하는 것을 특징으로 하는 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190121674A KR102254774B1 (ko) | 2019-10-01 | 2019-10-01 | 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190121674A KR102254774B1 (ko) | 2019-10-01 | 2019-10-01 | 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210039527A KR20210039527A (ko) | 2021-04-12 |
| KR102254774B1 true KR102254774B1 (ko) | 2021-05-24 |
Family
ID=75439928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190121674A KR102254774B1 (ko) | 2019-10-01 | 2019-10-01 | 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102254774B1 (ko) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102369139B1 (ko) * | 2021-06-24 | 2022-03-02 | 주식회사 한국미세플라스틱연구원 | 태양광과 레이저광원을 이용한 해수 및 담수용 실시간 미세플라스틱 모니터링 시스템 장치 및 그 방법 |
| CN113504217A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-10-15 | 上海化工院检测有限公司 | 航拍器搭载的拉曼光谱仪***及样品采集分析方法 |
| CN115574785B (zh) * | 2022-12-12 | 2023-02-28 | 河海大学 | 基于数据处理的水利工程安全监测方法及平台 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100883046B1 (ko) | 2008-06-11 | 2009-02-10 | (주)지오시스템리서치 | 무인원격 수질 및 기상환경 모니터링 선박 및 이의 운영방법 |
| KR101496083B1 (ko) * | 2014-01-24 | 2015-02-25 | 김복열 | 형광검정선을 이용한 클로로필 및 조류 측정 장치 및 그 방법 |
| KR101863123B1 (ko) | 2017-02-15 | 2018-06-01 | 한국건설기술연구원 | 자율주행 무인비행체 및 이동형 무인부체를 이용한 하천 녹조지도 작성 시스템 |
| KR101936586B1 (ko) | 2017-11-08 | 2019-04-09 | 한국건설기술연구원 | Gps-기반 무작위 샘플링 방식으로 측정된 데이터를 활용한 녹조지도 작성 시스템 및 그 방법 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100522764B1 (ko) | 2002-11-20 | 2005-10-24 | (주) 팬지아이십일 | 실시간 수질 모니터링장치 및 그의 제어방법 |
| KR100965267B1 (ko) * | 2008-01-17 | 2010-06-22 | 대한민국(관리부서:국립수산과학원) | 무인 해양환경 자동측정 장치 및 그 방법 |
| KR100906654B1 (ko) | 2008-07-04 | 2009-07-07 | (주)썬텍엔지니어링 | 소규모저수지 및 간척담수호 농업용수 원격 수질자동관측시스템 및 탁도관측방법 |
| KR101184993B1 (ko) * | 2010-12-16 | 2012-10-02 | 강릉원주대학교산학협력단 | 수상 이동형 무선 센서 네트워크 시스템 |
| KR101075561B1 (ko) | 2011-06-10 | 2011-10-20 | 조성진 | 유·무선 인터넷을 기반으로 하는 멀티 수질측정장치 |
| KR101338038B1 (ko) | 2012-09-05 | 2013-12-06 | 동양하이테크산업주식회사 | 레이저를 활용한 적조 및 녹조 발생 감시 장치 |
| KR101406884B1 (ko) | 2012-09-06 | 2014-06-13 | 동양하이테크산업주식회사 | 수질내 유기오염물의 실시간 검출을 위한 다파장 분석 기반 온라인 수질 측정 시스템 |
| KR20150091647A (ko) * | 2014-02-03 | 2015-08-12 | 금오공과대학교 산학협력단 | Gps기반 수질 측정 보트의 운용 시스템 |
| KR101684407B1 (ko) | 2015-05-22 | 2016-12-08 | 전남대학교산학협력단 | 광학 센서를 이용한 수질 오염 측정 시스템 및 수질 오염 측정 장치 |
-
2019
- 2019-10-01 KR KR1020190121674A patent/KR102254774B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100883046B1 (ko) | 2008-06-11 | 2009-02-10 | (주)지오시스템리서치 | 무인원격 수질 및 기상환경 모니터링 선박 및 이의 운영방법 |
| KR101496083B1 (ko) * | 2014-01-24 | 2015-02-25 | 김복열 | 형광검정선을 이용한 클로로필 및 조류 측정 장치 및 그 방법 |
| KR101863123B1 (ko) | 2017-02-15 | 2018-06-01 | 한국건설기술연구원 | 자율주행 무인비행체 및 이동형 무인부체를 이용한 하천 녹조지도 작성 시스템 |
| KR101936586B1 (ko) | 2017-11-08 | 2019-04-09 | 한국건설기술연구원 | Gps-기반 무작위 샘플링 방식으로 측정된 데이터를 활용한 녹조지도 작성 시스템 및 그 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20210039527A (ko) | 2021-04-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102254774B1 (ko) | 형광센서가 장착된 이동형 무인선을 이용한 2차원 수질지도 작성 시스템 | |
| KR101863123B1 (ko) | 자율주행 무인비행체 및 이동형 무인부체를 이용한 하천 녹조지도 작성 시스템 | |
| Acharya et al. | Unmanned aerial vehicles in hydrology and water management: Applications, challenges, and perspectives | |
| Huvenne et al. | Rovs and auvs | |
| Templin et al. | Application of low-cost fixed-wing UAV for inland lakes shoreline investigation | |
| KR101936586B1 (ko) | Gps-기반 무작위 샘플링 방식으로 측정된 데이터를 활용한 녹조지도 작성 시스템 및 그 방법 | |
| Strong et al. | The value of remote sensing techniques in supporting effective extrapolation across multiple marine spatial scales | |
| Kinzel et al. | Field evaluation of a compact, polarizing topo‐bathymetric lidar across a range of river conditions | |
| Scaioni et al. | Methods from information extraction from lidar intensity data and multispectral lidar technology | |
| Cimoli et al. | Spatial variability in sea-ice algal biomass: an under-ice remote sensing perspective | |
| Filisetti et al. | Developments and applications of underwater LiDAR systems in support of marine science | |
| Lay-Ekuakille et al. | Effluents, surface and subterranean waters monitoring: Review and advances | |
| Mollaee | Estimation of phytoplankton chlorophyll-a concentration in the western basin of Lake Erie using Sentinel-2 and Sentinel-3 data | |
| KR101780058B1 (ko) | 초분광 카메라를 이용한 토양 내 중금속의 분광라이브러리 제작 방법 | |
| AU2007209544B2 (en) | Sub-surface analysis of particulate substrates | |
| Hassan et al. | Prediction framework for water quality parameters monitoring via remote sensing | |
| Grossmann et al. | Digital twinning in the ocean-chanllenges in multimodal sensing and multiscale fusion based on faithful visual models | |
| Borovik et al. | Experience of Using the Autonomous Underwater Vehicle MMT-3000 for Research on Benthic Communities in Antartica | |
| Pisanti et al. | Sea water turbidity analysis from Sentinel-2 images: atmospheric correction and bands correlation | |
| Adamchuk et al. | Development of an on-the-spot analyzer for measuring soil chemical properties | |
| Chirayath et al. | OCEANS ACROSS THE SOLAR SYSTEM AND THE SEARCH FOR EXTRAOCEANIC LIFE | |
| Bodenmann et al. | Methods for quantitative studies of seafloor hydrothermal systems using 3D visual reconstructions | |
| Smart et al. | Detection of diffuse seafloor venting using a structured light laser sensor: 1. Development of a classification based detection method | |
| Vasilijevic et al. | AUV based mobile fluorometers: System for underwater oil-spill detection and quantification | |
| Johansen et al. | A Review of Sensor-Based Approaches for Monitoring Rapid Response Treatments of cyanoHABs |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |