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[한국해양과학기술원] 피스톤 코어의 회전으로 정확도가 향상된 해저 퇴적층 음향특성 측정 장치

최고관리자　 0 Comments　 1 Views　 20-11-10 15:46　 기계

해저 퇴적층 음향특성 측정 장치

보유기관 및 연구자 : 한국해양과학기술원 / 김병남

상담신청 기술문의

TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08
시작품 인증/
표준화
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
  - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가
- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
TRL05
시제품 제작/
성능평가
- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가
- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03
연구실 규모의
성능 검증
- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립
- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01
기초 이론/
실험
- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계

기술개요: · 해저 퇴적층의 시추 샘플인 피스톤 코어 퇴적물의 음파 속도와 감쇠를 측정하고 다양한 방향에서의 음향특성 측정할 수 있는 장치

기술개발 배경: · 음파는 매질 속에서 진동하여 전파되는 물리적인 파동
- 음파가 임의의 매질을 통해 전파되는 과정에서 특정 물체에 반사되어 수신되는 반사파를 측정함으로써, 물체와의 거리, 위치, 크기, 형태 등을 확인할 수 있으므로, 보통 육안으로 확인하기 어려운 해저의 물체를 탐지 또는 측정하는데 음파를 이용

기존기술 한계: · 기존의 음향특성 측정 장치는 피스톤 코어가 홀더에 의해 고정되어 있고, 도파관 역시 일방향에서만 음파를 수신하게 되는 구조로, 해저 퇴적층 시료의 한 면만을 측정할 수밖에 없는 문제
- 해저 퇴적층 시료는 축방향을 기준으로 전후좌우 방향이 균일하지 않을 수 있어 음향특성 측정방법을 통한 측정 데이터는 그 정확도에 한계

개발기술 특성: · 피스톤 코어를 회전시켜 해저 퇴적층의 여러 방향에서 측정된 음향특성을 합산 및 각 퇴적층의 음파 진행속도 및 감쇠 특성을 도출함으로써, 각 퇴적층의 실제 음향특성에 보다 근접한 데이터를 획득할 수 있는 효과
· 복수개의 베어링 구조를 이용하여 피스톤 코어의 회전시 발생하는 마찰 및 진동을 경감함으로써, 보다 안정적인 음향특성의 측정 환경을 제공

기술 구현: · 해저 퇴적층 음향특성 측정 장치는 피스톤 코어를 1°간격으로 회전시켜 도파관내에서 해저 퇴적층의 음향특성을 코어의 축방향을 따라 측정되도록 함으로써, 실제 해저 퇴적층의 음향특성에 근접한 결과를 산출하도록 할 수 있음
- 피스톤 코어의 특정 각도의 단계별 회전 구동력을 생성하는 스텝모터와, 회전 구동력의 회전수와 회전 토크를 결정하는 감속기 및 피스톤 코어 외주연부에 결합되어 피스톤 코어를 파지 결속하는 회전홀더로 구성

해저 퇴적층 음향특성 측정 장치의 전체 구성

시장동향: · 전 세계 수상측량 장비 시장 중 수중 음향 측정 시스템은 2016년을 기준으로 29.24%의 점유율을 차지하고 있음
· 수중 음향 측정 시스템은 2016년 8억 1,274만 달러에서 연평균 성장률 5.75%로 증가하여, 2021년에는 10억 7,507만 달러에 이를 것으로 전망됨

세계 음향 측정 시스템 시장 규모 및 전망