개념 한 쪽
수심측량은 물속 깊이를 재는 연직측정과 그 측정 지점의 평면 위치를 함께 확보해야 하는 조사이다. 해상에서는 음향측심기를 주로 사용하여 깊이를 얻고, 평면위치는 기선·유도측선·육분의·전자항법 장치(GPS 등)으로 결정한다. 음향측심의 측정값은 음속변화, 조석, 장비 설치 상태 등으로 보정해야 정확한 수심이 된다.
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출제기준 단원 「수심측량」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 평면위치 결정 방법 판별 | 1 | 초음파와 평면위치 결정 수단을 구분하여 아닌 것을 고르기 |
| 음파 왕복시간 계산 | 1 | 음향측심의 왕복시간으로 수심을 계산하기 |
| 보정 항목 구별 | 1 | 음향측심 수심 보정 항목 중 존재하지 않는 용어 찾기 |
수심측량은 두 가지 목적을 동시에 이룬다. 하나는 수중의 '깊이'를 연직적으로 재는 것이고, 다른 하나는 그 깊이를 어느 평면 위치에서 재었는지를 결정하는 것이다. 이 둘을 구분하지 못하면 '평면위치 결정방법이 아닌 것'을 묻는 문제에서 실수하게 된다.
음향측심기(에코사운더)는 송신한 음파가 해저면에 반사되어 돌아오는 왕복 시간을 측정하여 수심을 구하는 장비이다. 측정된 왕복시간을 그대로 쓰면 왕복거리가 되므로, 실제 수심은 수중음속×왕복시간을 2로 나눈 값으로 계산한다. 따라서 '왕복임을 잊고 ÷2를 빠뜨리는' 오류를 경계해야 한다.
음향측심 수심에는 여러 보정이 필요하다. 대표적인 보정은 수중 음속 변화 보정(수온·염분 영향), 조석보정(해수면 변동을 기준면으로 맞춤), 그리고 장비 설치상태 보정(홀수·기계오차) 등이다. 장비와 조사 방법에 따라 흡수나 확산에 대한 보정이나 자세 보정(롤·피치·헤딩 관련)도 실시한다.
평면위치 결정수단은 음향측심과 구별하여 이해해야 한다. 평면위치는 기선·유도측선, 교회법, 육분의 같은 광학기기, 또는 전자파항법장치·GPS 등의 전파측위 수단으로 결정한다. 초음파(음향)는 깊이(연직) 측정 수단이지 배의 평면 위치를 직접 제공하는 수단이 아니라는 점을 명확히 해야 한다.
해저지층탐사와 수심측량은 목적이 다르다. 해저지층탐사는 음파·탄성파를 이용해 해저의 지층 반사를 조사하여 퇴적양상과 음향상 분포를 파악하는 작업이고, 수심측량은 해저의 깊이와 형태를 계측하는 작업이라는 차이가 있다.
음파 왕복시간 문제는 공식에 따라 계산한다. 예를 들어 수중음속이 1000 m/s이고 송신과 수신의 시간차가 4초이면 수심 h는 h = V·t/2 = 1000×4/2 = 2000 m임을 구한다. 왕복임을 잊고 4000 m로 쓰는 것이 대표적 함정이다.
또 다른 예로 수중음속 1510 m/s에 왕복시간 0.2초가 측정되었을 때 수심은 h = 1510×0.2/2 = 151 m임을 구한다. 302 m는 왕복거리를 그대로 쓴 값이므로 오답임을 확인한다.
보정 항목 판단 문제에서는 음속보정, 조석보정, 홀수(트랜스듀서 침수 등) 또는 기계오차 보정이 실제 항목임을 기억하면 쉽게 정답을 고를 수 있다. 반대로 낯선 용어(예: 방사보정)는 수심측량의 표준 보정 항목이 아니므로 소거 대상이 된다.
수심측량에서 측량선의 평면위치 결정방법이 아닌 것은?
정답 ② · 수심측량에서 측선(측량선)의 평면위치를 결정하는 방법으로는 교회법, 기선과 유도측선을 활용한 방법, 육분의 등 광학기기에 의한 방법, 전파항법장치나 GPS 등 전자파에 의한 방법 등이 있습니다. 초음파는 수심의 '깊이'를 측정하기 위해 음파의 반사 시간을 측정하는 데 사용되는 기술이지 측선 자체의 평면적인 위치 좌표를 결정하는 방법은 아닙니다.
초음파는 수심(깊이) 측정용이고, 평면위치는 기선·유도측선, 육분의, 전자파·GPS로 결정한다.
음향측심기를 사용하여 수심측량을 실시한 결과, 송신음파와 수신음파의 도달시간차가 4초이고 수중음속이 1000m/sec라 하면 수심은?
정답 ② · 음향측심기의 시간차와 수중음속이 주어졌을 때 수심을 계산하는 문제이다. 송신음파와 수신음파의 도달시간차는 음파가 수저면까지 갔다가 되돌아온 왕복시간이므로 수심 D = V x t / 2로 계산한다.
음파는 왕복하므로 수심=수중음속×시간÷2=1000×4÷2=2000m가 된다.
해양에서 수심측량을 할 경우 음향측심 장비로 부터 취득한 수심의 보정 방법이 아닌 것은?
정답 ④ · 해양에서 음향측심기(에코사운더 등)를 이용하여 수심 측량을 수행할 때, 취득된 원시 수심 데이터에는 여러 오차 요인이 포함되어 있어 이를 정밀하게 보정하는 과정이 필수적입니다. 주요 보정 방법으로는 수중의 온도와 염분 변화에 따른 '음속보정', 조석 현상으로 인한 수위 변화를 보정하는 '조석보정', 수중에서 음파가 퍼져나가는 확산으로 인한 감쇠를 보정하는 '흡수(확산)보정', 그리고 측심선의 자세 변화를 보정하는 '태도(또는 운동) 보정' 등이 있습니다.
음향측심 수심 보정은 음속·조석·흡수(확산) 보정이 실제 항목이고, '방사보정'은 존재하지 않는 보정 용어다.
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