지상라이다(Terrestrial LIDAR)를 이용한 쇄파 관측

Abstract

해안지형을 형성하고 변화시키는 주요 인자는 파랑, 조류, 바람 등이 있으나 이중 파랑이 가장 직접적인 인자이다. 특히 외해에서 접근하는 파랑이 쇄파될 경우 해저면은 파랑의 직접적인 영향으로 인하여 퇴적물 이동이 활발하게 진행되어 지형 변화를 가속화 하게 된다. 이러한 쇄파에 대한 파랑 특성과 쇄파고에 대한 관측과 분석은 해안에서의 지형변화를 밝히는 가장 중요한 부분이라고 할 수 있다. 기존의 쇄파에 대한 관측 기술로는 표척에 대한 목측, 비디오 관측, HF Radar, 최근에는 용량식 파고계를 사용한다. 목측의 경우 표척을 설치한 지점에 대해서만 파랑자료를 취득할 수 있었으며, 직접 목측에 따른 어려움과 관측자의 오차를 무시할 수 없었다. 비디오 관측의 경우 파장, 파속, 주기 등을 파악할 수 있었으나 표척을 설치하지 않을 경우 파고 자료는 분석하기 어렵다는 단점이 있다. HF Radar의 경우에는 넓은 지역에 대한 파랑 특성을 파악할 수 있으나 파고에 대해서는 직접적인 자료를 취득하기 어려웠다. 용량식 파고계의 경우 쇄파고를 직접 측량할 수 있으나 이도 파고계를 설치한 지점에 대한 자료만을 취득할 수 있었다. 이러한 문제점으로 인하여 쇄파의 시작 지점, 쇄파고, 쇄파된 이후의 파고의 변화 및 파랑의 진행 속도 등에 대한 관측 자료를 확보하기 어려웠다.최근 레이저를 이용한 측량기술이 발달함에 따라 레이저를 이용한 3차원 스캐너가 개발되었다. 이는 반경 1km 내에 수mm에서 수십cm 이내의 간격으로 대상체를 측량하여 x, y, z좌표를 취득할 수 있다. 또한 측량 속도가 일초에 수천점에서 많게는 수만점을 측량할 수 있어 매우 빠른 시간내에 넓은 지역에 대한 3차원 지형자료를 획득할 수 있다.지상라이다는 적외선 파장대의 레이저를 사용하기 때문에 물을 투과하지 못하는 특성이 있다. 그러나 쇄파로 인하여 포말이 형성될 경우 빛이 난반사 된다는 점에서 지상라이다의 레이저 또한 반사되어 쇄파에 대한 3차원 자료로 취득할 수 있다는 가능성이 확인되었다.본 연구에서는 3차원 스캐너인 지상라이다(Terrestrial LIDAR)를 이용하여 만리포 해안에서 쇄파고에 대한 직접 측량을 시도하였으며, 측량용 표척을 설치하고 비디오 촬영을 지상라이다 관측과 동시에 하여 쇄파고에 대한 지상라이다 관측 자료를 검증하고자 하였다.