스테레오 영상으로부터 연안 파랑의 파속 계산 및 수심 역추산

Title
스테레오 영상으로부터 연안 파랑의 파속 계산 및 수심 역추산
Author(s)
Yoo, Jeseon; Kim, Jichang; Son, Donghwi; Shin, Sungwon; Park, Sung Hwan
KIOST Author(s)
Yoo, Je Seon(유제선)Son, Dong Hwi(손동휘)Park, Sung Hwan(박숭환)
Publication Year
2020-10-07
Abstract
파랑이 천해역으로 진행하면서 급격한 변형을 겪는다. 수심의 감소 및 해저면의 마찰로 인해 파고가 크게 감소하고, 쇄파 및 파의 처오름 현상이 일어난다. 연안에서 발생하는 파랑의 공간적 변화는 연안류 및 모래이동에 큰 영향을 미친다. 연안침식 등 연안 프로세스에 대한 이해도를 높이기 위해서는 무엇보다도 연안에서 파랑의 급격한 변화를 정량적으로 관측할 수 있는 기술이 요구된다. 수압식 파랑계 등 점관측 장비를 이용하여 특정 지점에 계류하여 관측을 수행하는 방법은 파랑의 공간적 변화를 관측하는 데에는 한계가 있다. 반면, 카메라 영상을 이용할 경우, 연안에서 전파해 들어오는 파랑을 지속적으로 높은 해상도로 관측할 수 있는 장점이 있다.
본 연구에서는 연안 파랑의 공간적인 변형을 촬영한 스테레오 영상자료로부터 파속의 공간적 변화를 계산할 수 있었고, 또한, 이 결과로부터 파랑이론을 이용하여 연안에서 공간적 수심 변화를 역산출할 수 있었다. 스테레오 영상자료는 2019년 1-2월에 전남대학교 여수캠퍼스의 실내 수조 (길이: 약 100m)에서 수행된 해안 사구의 침식 및 복원 재현실험 과정을 촬영한 것이다. 스테레오 카메라는 해안선으로부터 바다쪽으로 25.8m 정도 떨어져서 해안선 쪽을 향햐여 쇄파대를 녹화할 수 있도록 3.7m 높이에 설치되었다. 카메라 사이 거리는 36cm으로 설정하여, 이미지의 분석 범위가 수로의 폭 2m 및 수로의 길이방향으로 약 12m 길이가 되도록 하였다. 파랑의 파속은 스테레오 영상의 분석을 통하여 얻어진 3차원 해수면 시계열 자료로부터 교차-스펙트럼 분석법 및 파랑궤적 추적법을 통하여 계산되었다. 또한, 연안에서 수심은 파속으로부터 선형파 및 비선형파 이론을 통하여 역추산되었다. 선형파 이론에 의한 수심의 역추산 결과는 전반적으로 과대평가하는 경향이 있었고, 반면에 비선형파 이론에 의한 수심의 역추산 결과는 비교적 실제 수심 측정결과와 비교적 잘 일치하였다.
URI
https://sciwatch.kiost.ac.kr/handle/2020.kiost/37665
Bibliographic Citation
제8회 한국연안방재학회 연례학술대회, 2020
Publisher
한국연안방재학회
Type
Conference
Language
Korean
Publisher
한국연안방재학회
Related Researcher
Research Interests

Coastal disaster observation and prediction,Coastal numerical modeling,Coastal remote sensing,연안침식 등 연안재해 관측 및 예측,연안 파랑 및 해수유동 수치모델링,연안 원격탐사

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