스테레오 카메라를 이용한 연안역 파랑 및 흐름 관측 시스템

Abstract

최근 한반도 연안 영역은 지구온난화로 인한 기온 및 해수면 상승, 태풍의 내습빈도, 강도 상승, 온대 저기압 등의 현상으로 인하여 해변이 침식되고 있다. 또한, 항만, 어항 등의 연안에서 영역 해수 순환을 방해하는 인공구조물로 인하여 모래 수지가 악화되고 있으며, 강, 하천에서 유입되는 모래가 차단되는 지역이 발생하는 등 연안영역에서 침식이 가중되고 있다. 이에 수중 잠제, 방파제, 돌제 등의 구조물을 이용하여 가속화되는 침식을 저감하려 노력하고 있으나, 해수 유동과 관련된 모래이동의 정확한 이해가 어려워 침식저감대책이 충분히 효과적이지 않았다. 특히, 연안 영역 중 쇄파대 인근에서의 해수 유동의 경우 관측이 매우 어렵거나 기존의 장비를 이용하여 관측이 불가능 한 지역이 존재한다. 이에 본 연구에서는 스테레오 카메라의 이미지를 이용한 3차원 복원 기법을 적용하여 쇄파대 영역을 포함한 연안에서의 해수 유동 및 파랑 특성의 관측을 위한 시스템을 구축하였다. 스테레오 카메라를 이용한 3차원 복원 기법은 정지해 있는 물체나 움직임의 변화가 크지 않은 대상에 대해서는 적용이 되어왔으나,해수와 같이 실시간 변화 하고 장기간의 모니터링을 필요로 하는 영역에 대해서는 추가적인 연구가 필요하다. 스테레오 카메라는 후정해변 북쪽에 위치한 30m 높이의 카메라 타워를 이용하여 설치하였다. 기존 연구를 통해 높이에 따른 스테레오 카메라의 최적 거리인 5m로 하여 해변 일부를 포함한 쇄파대 지역 직선거리로 약 200m를 연구대상으로 하였다. 구성 장치로는 두 대의 카메라와 이를 동시에 제어하기 위한 trigger board, 대용량 이미지의 전송 및 저장을 위한 최고사양의 pc, 이미지 제어 및 스케쥴