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      • KCI등재

        EM120(multi-beam echo sounder)을 이용한 지형조사 시 적용되는 해수 중 음속 측정의 중요성; 수중음속 측정장비의 특성 비교

        함동진,김현섭,이근창,Ham, Dong-Jin,Kim, Hyun-Sub,Lee, Gun-Chang 한국해양학회 2008 바다 Vol.13 No.3

        다중음향측심기에 의한 해저 지형조사는 해양 연구에 기본적인 자료를 제공한다. 지형조사를 위해 수층의 음속을 측정하는데 정확한 수심별 음속 측정은 지형조사 결과에 큰 영향을 미친다. 광역 지형조사 시 공간의 이동에 따라 수층별로 음속의 변화를 일으키는 요인이 발생할 수 있고, 측정 기기별(Sound Velocity Profiler, Conductivity-Temperature-Depth, eXpendable BathyThermograph) 특성에 의해 음속을 달리 측정할 가능성이 있다. 이 연구에서는 음속수직분포도(sound velocity profile)가 달라짐에 따라 발생하는 해저 지형의 변화를 MB-System을 이용하여 비교하였다. 분석 결과 표층의 음속 변화에 비해 수온약층의 음속변화가 획득지형자료에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 각 기기별로 측정된 음속의 차이는 크지 않았고 해저 지형 결과에 큰 영향을 주지 않은 것으로 나타났다. 해저 지형조사를 위해 위 음속측정기기 중 어떠한 것을 사용하여도 무방하나 해저 지형조사 측선은 수층의 온도변화가 작은 방향으로 선정하는 것이 더 바람직하다. Bathymetric data collected using a multi-beam echo sounder during marine scientific survey is essential for geologic and oceanographic research works. Accurate measurment of sound velocity profile(SVP) in water-column is important for bathymetric data processing. SVP can vary at different locations during the survey undertaken for wide areas. In addition, an observational error can occur when different equipments(Sound Velocity Profiler, Conductivity Temperature Depth, eXpendable BathyThermograph) are used for measuring SVP at the same water column. In this study, we used an MB-system software to show changes in bathymetry caused by variation of SVP. The analyses showed that the sound velocity(SV) changes due to the depth and thickness of thermocline had more significant effects on the resulting bathymetric data than those of surface mixed layer. The observational errors between SVP measuring instruments did not cause much differneces in the processed bathymetric data. Bathymetric survey line is better to be established to the direction that the change of temperature can be minimize to reduce the variation of SVP during the data acquisition along the survey line.

      • KCI등재

        자유낙하식 시료채취기(Free Fall Grab)와 상자형 퇴적물시료 채취기(Box Corer)를 이용한 망간단괴 부존밀도 보정상수에 관한 고찰

        이근창,김종욱,지상범,고영탁,함동진,Lee, Gun-Chang,Kim, Jong-Uk,Chi, Sang-Bum,Ko, Young-Tak,Ham, Dong-Jin 한국해양학회 2008 바다 Vol.13 No.3

        자유낙하식 시료채취기(Free Fall Grab, FFG)를 이용하여 산출한 망간단괴의 부존밀도는 보정이 필요하다. 그 이유는 FFG로 망간단괴를 채취할 때 해저면에 부존되어 있는 망간단괴의 실제 양 보다 적은 양만이 채취되는 것으로 알려져 있기 때문이다. 지난 1994년과 2002년에 각각 1.29와 1.13의 망간단괴 부존밀도 보정상수가 제시된 바 있으며, 이는 주로 해저면 영상자료의 분석을 통해 이루어 졌다. 이 연구에서는 동일한 정점에서 FFG와 상자형 시료채취기(Box Corer, BC)를 이용하여 회수한 망간단괴의 부존밀도를 비교하여 기존에 제시된 망간단괴 부존밀도 보정상수와 비교하였다. 그 결과 FFG를 이용한 망간단괴의 회수율이 BC에 비하여 낮으며, 그 차이는 약 1.4배로 기존의 보정상수에 비해 훨씬 더 크게 나타났다. 따라서 향후 추가 시료 획득과 해저면 영상분석의 개선을 통해 기존의 망간단괴 부존밀도 보정식을 재산정할 필요성이 제기된다. Manganese nodule abundance estimated based on operation of a Free Fall Grab(FFG) needs to be corrected to make up for its incomplete recovery of nodule, because FFGs can not recover all the nodules distributed on seabed. The correction factor for nodule abundance was proposed as 1.29 and 1.13 in 1994 and 2002, respectively, mainly based on the analyses of seabed images. In this study we collected manganese nodules using both FFG and Box Corer(BC) at same stations to examine the accuracy of the previous correction factors. It was found that the nodule recovery of the BC was 1.4 times greater than that of the FFG at the same sampling station, suggesting the necessity of re-evaluation of the previously proposed correction factor for FFG. More extensive sampling and improvement of image analysis method are required to improve the precision of nodule abundance correction factor for FFG.

      • KCI등재

        서태평양 해저산의 망간각 자원평가를 위한 해저지형 특성 분석

        주종민,김종욱,고영탁,김승섭,손주원,박상준,함동진,손승규,Joo, Jongmin,Kim, Jonguk,Ko, Youngtak,Kim, Seung-Sep,Son, Juwon,Pak, Sang Joon,Ham, Dong-Jin,Son, Seung Kyu 대한자원환경지질학회 2016 자원환경지질 Vol.49 No.2

        서태평양 공해 해저산의 다중빔 음향측심자료와 해저면 영상관측 자료를 활용하여 해저산 정상부와 경사면에 피복된 망간각의 공간 분포 변화 양상을 파악하였다. 다중빔 음향측심기를 이용하여 구분된 해저산의 지형 특성은 정상부 면적의 약 70% 이상이 경사가 $5^{\circ}$ 미만으로 비교적 평평한 지대로 이루어져 있으나 후방산란강도는 해저면의 매질변화를 지시하는 이봉분포를 보였다. 이 이봉분포에서 -30 dB이상의 높은 최빈값은 경사면과 정사부 가장자리 지역에서 우세하였으며 -30 dB이하의 낮은 최빈값은 정상부 중앙지역에서 우세하였다. 해저면 표층의 영상자료와 후방산란 자료의 연관성을 분석한 결과, 정상부 중앙지역은 경사면에 비해 상대적으로 완만한 기울기와 미교결 퇴적물만 존재하여 후방산란이 낮게 나타난다. 반면, 정상부 가장자리 및 경사면은 퇴적물이 없어 기반암이 노출되거나 망간각이 피복되어 후방산란이 높게 나타남을 보여준다. 따라서 다중빔 음향측심조사를 통해 획득된 후방산란 자료와 해저면의 퇴적물 및 망간각 분포 사이의 상관관계가 높다는 것을 알 수 있다. 이 연구결과는 다중빔 음향측심조사를 통해 획득된 후방산란 자료를 활용하면 기요형태의 해저산에 피복된 망간각의 전체적인 분포 규모를 확인할 수 있음을 의미한다. 따라서 해저산 지역의 망간각 개발 유망구역을 선별하는데 후방산란 자료가 유용하게 활용될 수 있을 것이다. We characterize the spatial distribution of Cobalt-rich ferromanganese crusts covering the summit and slopes of a seamount in the western Pacific, using acoustic backscatter from multibeam echo sounders (MBES) and seafloor video observation. Based on multibeam bathymetric data, we identify that ~70% of the summit area of this flattopped seamount has slope gradients less than $5^{\circ}$. The histogram of the backscatter intensity data shows a bi-modal distribution, indicating significant variations in seabed hardness. On the one hand, visual inspection of the seafloor using deep-sea camera data exhibits that the steep slope areas with high backscatter are mainly covered by manganese crusts. On the other hand, the visual analyses for the summit reveal that the summit areas with relatively low backscatter are covered by sediments. The other summit areas, however, exhibit high acoustic reflectivity due to coexistence of manganese crusts and sediments. Comparison between seafloor video images and acoustic backscatter intensity suggests that the central summit has relatively flat topography and low backscatter intensity resulting from unconsolidated sediments. In addition, the rim of the summit and the slopes are of high acoustic reflectivity because of manganese crusts and/or bedrock outcrops with little sediments. Therefore, we find a strong correlation between the acoustic backscatter data acquired from sea-surface multibeam survey and the spatial distribution of sediments and manganese crusts. We propose that analyzing acoustic backscatter can be one of practical methods to select optimal minable areas of the ferromanganese crusts from seamounts for future mining.

      • KCI등재

        북동태평양 원양성 적점토의 지질공학적 특성에 관한 연구

        지상범,이현복,형기성,주세종,이근창,함동진,Chi, Sang-Bum,Lee, Hyun-Bok,Hyeong, Ki-Seong,Ju, Se-Jong,Lee, Gun-Chang,Ham, Dong-Jin 한국해양학회 2008 바다 Vol.13 No.3

        In order to understand the physical properties of deep-sea sediments, which mainly consist of pelagic red clays, sediment samples were collected at 24 stations using a multiple corer in the Clarion-Clipperton fracture zone of the northeast equatorial Pacific. The sampled sediment cores were examined for the mass physical properties(i.e. grain size distribution, mean grain size, water content, specific grain density, wet bulk density, void ratio, and porosity) and the geotechnical properties(i.e. shear strength and consistency limits) with the content of biogenic opal and mineral composition. Although KR1 and KR2 areas on the same latitude are logitudinally far from each other, the mass physical properties of these areas are not distinctly different except for shear strengths. The maximum shear strength of surface sediments in KR2 area is higher than that in KR1 due to the appearance of a consolidated lower layer(Unit 3) in the sediment core from KR2. 북동태평양 클라리온-클리퍼톤 균열대(Clarion-Clipperton Fracture Zone, C-C지역) 사이의 북쪽지역에 위치한 연구지역 원양성 적점토 표층퇴적물의 특성파악을 위해 기계적 교란이 적은 다중주상시료채취기로 24개 정점에서 시료를 채취하였다. 채집된 퇴적물 시료의 입도, 함수율, 밀도, 공극률 등 지표 특성과 전단강도, 컨시스턴시 한계 등의 지질공학적 특성 그리고 생물기원 오팔함량 및 광물조성을 분석하였다. 원양성 적점토가 분포하는 광범위한 연구지역($15^{\circ}45'{\sim}16^{\circ}55'N,\;125^{\circ}20'{\sim}134^{\circ}10'W$) 퇴적물의 지표 특성 및 광물학적 특성은 동일 경도 상에서 동측지역과 서측지역 사이의 큰 거리차이에도 불구하고 매우 균일한 특성을 보인다. 단지 표층퇴적물의 전단강도는 KR1 지역에 비해 KR2지역이 고화된 특성을 보이는데, 이것은 KR2 지역에서 나타나는 하부 Unit 3의 영향에 의한 것으로 판단된다.

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