사이드스캔소나(Side Scan sonar)

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산업잠수장비

2020. 7. 27.

수중조사 / 서베이 / 스캔소나 / 수중장비 / 산업잠수장비

 

 

  사이드스캔소나(Side Scan sonar)  

 

음파를 이용한 수중영상촬영 장비로 공기중의 카메라와 같은 역할을 수행하며,

수중물체 파악, 2차원 지형조사등 수중환경 파악에 필수적인 장비.

 

 

  (주)대한마린산업의 수중구조물 조사·인양작업  

Underwater navigation structure

 

수중구조물 인양작업 시 구조물의 위치를 확보한 경우에는 인양작업을 시행하면 되지만, 구조물의 위치파악이 어려울 경우에는 수중구조물의 위치 서베이(Survey)조사에 들어갑니다.

 

수중소나 (초음파(超音波)를 발사하여 되돌아오는 음파를 통해 해저에 있는 물체를 감지하기 위한 측정 장치)와 같은 장비 또는 첨단장비를 동원해서 구조물의 위치파악을 한 후 다이버를 투입한 구조물의 시각적·촉각적방법과 촬영 등을 통한 정확한 구조물 파악을 하게 됩니다.

 

(주)대한마린산업에서는 최첨단 사이드스캔 소나 및 빔, 측심계, 촬영장비, CCTV 등을 보유하여 수중탐사에 큰 실적을 올리고 있습니다. 강, 바다, 하천 등의 유실물, 침몰선, 구조물의 탐색에 이용하고 있으며, 최고의 기술다이버를 보유하여 수중탐색에 두각을 나타내고 있습니다.

 

탐사 및 조사, 인양, 탐색 등 모든 수역에서의 작업을 전문다이버가 조사하여 보고서 작성!

국가의 사업, 기밀작업 및 다양한 업체의 작업을 맡고 있습니다.

원하시는 작업의 의뢰 및 논의, 레포트작성, 모든 사항을 맡겨주시길 바랍니다.

 

 


소나(Sonar, Sound Navigation And Ranging)

 

소나(Sonar, Sound Navigation And Ranging)는 음파에 의해 수중목표의 방위 및 거리를 알아내는 장비를 의미하며

음향탐지장비 혹은 음탐기로도 불린다. 공기중에서는 음파보다 전자기파(Electromagnetic Wave)가 보다 빠르고 멀리 전달되기 때문에 이를 이용하여 공중, 지상 및 해상의 물표를 탐지할 수 있는 것이 레이더(RADAR)이며 이에 대응되는 수중용 장비가 바로 소나이다. 소나에 적용되는 음파는 초속 약 1천5백m 되는 압력파로서, 수중에서 잘 전달되는 성질을 갖고 있다. 그러므로 현재까지 수중에 존재하는 여러 가지 목표를 능동 및 수동 방식으로 탐지하는 유일한 수단으로 활용되며 목적 및 용도에 따라 여러 가지 형태의 소나들이 개발되어 운용되고 있음.

 

 

(주)대한마린산업의 소나(Sonar, Sound Navigation And Ranging)의 적용

 

환경 인공어초 조사, 수중폐기물 조사, 2차원 수중지형 조사, 항만조사, 어로조사, 사대강조사, 둑, 댐, 항만, 바다, 해양 등의 지형 및 구조 조사.
구난ㆍ구조 침몰선박, 추락된 비행선체, 익사체 조사, 구조물 실태조사, 유실물 조사.
건설 해저파이프라인 및 해저케이블 실태 조사, 수중구조물 실태조사.
군사 적 잠수함 탐색, 기뢰 탐색, 조난된 선박 및 잠수함 탐색

 

 


스캔 or 사이드 스캔 소나

 

세굴 패턴, 장애물, 종류와 파편의 크기, 파이프 라인 및 케이블 등 해저 상태를 조사하기 위해

사이드 스캔 소나를 사용합니다.

다양한 해저 시공 및 인양, 제거 작업에 이용되며, 해저 상황 및 기타 장애물 검출에 유용합니다.

사이드 스캔 소나는 준설 작업 및 환경 연구에 사용됩니다.

 

TOWED SIDE - SCAN SONAR 견인식 사이드스캔 소나(측면주사 음향탐사기) 음파가 해저에서 반사되어 오는 모양을 통해 해저면의 이미지를 알아낼 수 있는 장비.
SIDE SCAN SONAR
(사이드 스캔 소나)
케이블에 연결되어 견인식으로 사용되며 측면에서 음파를 보내고 해저에 반사되어 돌아오는 반향파의 강도로 해저면의 형태, 지형 등을 추측하여 이미지 도해화하는 장비.
SONAR
(SOUNDE NAVIGATION AND RANGING)
원래 수중에서 잠수함이나 수상함의 존재를 파악하기 위한 여러가지 장치들 중 음파를 이용하는 장치들의 통칭으로 "핑"하는 짧은 단파음 (PING)을 발신하고 반향되어 돌아오는 반사음을 청취하여 목표물의 존재와 거리,위치, 방향 등을 탐지하며 난파선이나 바다로 추락한 실종 여객기등의 추적에도 이용됨.

 

소나의 개발은 일부 동물이기는 하지만 돌고래와 박쥐와 같은 동물이 사용해온 물체 감지 능력에서 기인하며,

1490 년 레오나르도 다빈치에 의해 기록 된 내용에 따르면 배에서 물에 삽입된 튜브에 귀를 대고 사용했다는 것으로 보아 수백년 동안 인간이 사용해 온것으로 보여집니다. 

독일의 물리학 자 알렉산더 Behm은 1913 년에 음향 측심기에 대한 특허를 취득해 발전하게 되었습니다. 

캐나다 엔지니어 레지날드 Fessenden는 보스턴에서 잠수함 신호 회사에 근무하는 동안, 다양한 시험 테스트를 거쳐 Fessenden, 깊이, 소리, 수중 통신(모스 부호)를 시연하고, 이마일(3km) 범위에서 빙산을 검출하는데에 이르렀습니다.

세계대전 중에는 수중 잠수함의 위치를 알아내기위해 보다 많은 연구를 하기에 이르러

점차 발전하여 다양한 장비가 개발이 되었다.

 

물체까지의 거리를 측정하기 위해 수신하는 펄스의 송신까지의 시간을 측정하여

소리의 속도를 알면 범위로 변환되는데 방위를 측정하기 위해 여러 하이드로가 사용되며,

빔 포밍 집합이라는 프로세스를 통해 형성된 보에 상대적인 진폭을 측정함으로써

각각의 상대 도착 시간을 측정하거나 하이드로의 배열,

넓은 커버 멀티 빔 시스템이 사용될 수 있도록 제공하기 위해 어레이의 사용은 반응 공간을 감소시킨다.

노이즈와 함께 타겟 신호(존재한다면) 다음 간단한 소나 단지 에너지 측정 될 수있으며,

신호 처리의 다양한 형태를 통해 전달된다.

그 다음 출력 중 필요한 신호 또는 노이즈를 호출 결정 장치의 형태로 제공됩니다.

이 결정 장치는 헤드폰이나 디스플레이 연산자 일 수 있고,

또는 보다 복잡한 소나이 함수는 소프트웨어에 의해 수행 될 수있다.

또한, 프로세스는 대상을 분류하고 지역화뿐 아니라 속도를 측정하기 위해 수행 될 수있다.

 

액티브 소나는 종종 "핑(ping)"라고 소리의 펄스를 생성 한 다음 펄스의 반사(에코)를 수신합니다.

펄스는 일반적으로 전자 신호 발생기, 전력 증폭기 및 전기 음향 변환기/배열 이루어진

소나 프로젝터를 사용하여 생성된다.

일반적으로 전기 음향 변환기 Tonpilz 형이며, 그 설계는 전체 시스템의 성능을 최적화하기 위해,

넓은 대역폭에 걸쳐 최대 효율을 달성하기 위해 최적화 될 수있다.

때때로 음향 펄스는 다른 수단, 예를 들어

(1) 화학적 폭발물을 사용하거나, 또는 (2) 공기총, (3) 플라즈마 음원 등으로 사용될 수 있다.

 

 

  ROV 와 UUV  


작은 소나는 원격으로 어두운 환경에서 작업을 할 수 있는 원격무인탐사기 (ROV) 및

무인 수중체 (UUV)를 운영하기 위해 장착되어있다.

이 소나는 자동차 전방에 사용됩니다. MCM 목적으로 사용되는 정찰 시스템이 UUV입니다.

 

 


사이드스캔 소나의 활용

 

 

최근 사이드스캔소나는 일반적인 탐사와 인양 외에도 다양한 곳에서 활용되고 있습니다.
2014년도에는 국립공원관리공단 다도해해상국립공원서부사무소가 “청정하고 깨끗한 해양국립공원 유지와 해양생태계의 건강성 확보를 위해 해저음파검색장비인 사이드스캔 소나(Side Scan Sonar)를 활용하여 해양쓰레기 검색으로 추적이 가능한 불법행위에 대하여는 엄정히 단속할 계획”이라는 보도가 있었습니다.
사이드스캔 소나(Side Scan Sonar) 장비는 주로 해저지형의 음파이미지를 고해상도 영상으로 제공하기 위하여 고안된 장비로, 음파를 이용한 수중영상촬영장비의 일종으로 바닷속에서 음파를 이용하여 수중에 버려진 각종 쓰레기를 찾아내 누가 버렸는지 확인이 가능한 쓰레기에 대하여는 처벌을 강화하고, 주요 해변에 조류로 밀려온 쓰레기도 추적하여 적발함으로써 국립공원 내 해양생태계 보호 및 건강성 확보에 주력한다는 점을 밝힌 바 있습니다.

 

또한 최근 신안군 가거도 앞 해상에 추락한 서해해양경비안전본부 소속 헬기(B-511) 실종자와

동체 수색 작업 닷새째인 17일 추가 실종자와 동체 발견에 난항을 겪고 있는 가운데,

방파제 인근 해상에서 멀티빔과 사이드스캔 소나를 이용해 수색을 시도하고 있습니다.

이렇듯 사이드스캔 소나는 군사적 목적이나 산업적 목적 외에 우리 주변에서 다양하게 사용되고 있다.
이처럼 사이드스캔 소나(Side Scan Sonar)의 활용도가 점차 증대 되고,

장비의 초정밀화로 인해 보다 자세한 수중탐사가 이루어지고 있습니다.

 

 


사이드스캔 소나의 기능

 

 

이미지 필터링 | 초음파영상 RAW데이타 확대가 가능

탐사 항로, 항적기록이 가능 | 프로젝트 관리 및 탐사 보고서 작성 가능

목표물 확인 및 표시가 가능 | 목표물 추적이 가능

초음파 영상 칼라 선택 (10000색 이상 패턴 선택)할 수있으며,

상세 모자이크 기능이 가능 | 수중 탐사체 고도 확인 전자지도(해도, 강, 저수지)상

모자이크 매핑을 위한 데이터 변환이 가능 | 목표물의 길이, 면적, 높이 측정 및 표시가 가능할 정도로 뛰어납니다.

사이드 스캔은 고정식으로 물을 통해 센서 또는 센서의 경로에 수직 넓은 각도에 걸쳐

해저를 향하여 부채 형 펄스를 방출 음파 장치를 사용 해저 로부터 음향 을 반사하게 됨.

크로스 트랙 슬라이스 직렬로 기록된다.

이동 방향을 따라 서로 스티칭 할 때, 바다 아래쪽의 화상을 형성하고,

얻어진 화상을 합하여 3D 와이어 메쉬면에 중첩하게 된다.

 

수중의 구조물이 있는 위치 파악과 수심측정, 구조물의 모양, 주변환경파악 등을 확인, 탐사 가능

(주) 대한마린산업에서는 수중탐사, 수색, 구조물조사, 구조물인양, 침몰물 인양 등 다양한 업무를 진행하고 있으며,

보다 과학적인 탐사와 데이타를 바탕으로 지형 및 구조물을 찾는데 성과를 쌓고 있습니다.


(주)대한마린산업은 수많은 실적을 보유하고 있으며 현재까지 아주 많은 성과를 보유하고 있습니다.
현재 ISO를 비롯한 KR한국선급, GL독일선급, DNV노르웨이선급, LR영국로이드선급, NK일본선급 등을 보유하고 있으며

국제표준 품질 경영 시스템에 맞추어 우수한 품질을 지키고 있습니다. 

 


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