제품 포지셔닝

계류 정점 · 유도 결합 · 베이더우/이리듐/5G 실시간 회신의 원양·심해 관측 플랫폼

Fig. 1　DW22 유도 결합 실시간 계류 관측 시스템(잠) 총괄 개념도(시스템 구성 개념도, 실제 비율 아님)

제품 개요

DW22 유도 결합 실시간 계류 관측 시스템(잠재 관측 시스템)은 해양환경의 장기·정점 관측을 위한 계류식 모니터링 플랫폼으로, 데이터 업로드 부체, 주 부체, 유도 결합 데이터 수집 체인, 계류 및 해방·회수 유닛, 육상 데이터 센터 등으로 구성됩니다. 시스템은 지정된 해역에 계류되며, 주 부체는 수중에서 자세를 안정적으로 유지하고, 관측 기기는 유도 결합 데이터 수집 체인을 따라 층위별로 서로 다른 수심에 탑재되어 수온, 염분, 수심, 유속 및 다양한 수질 파라미터를 연속 수집함으로써 수중 다층 데이터의 동시 관측을 구현합니다.

시스템은 유도 결합(인덕티브 커플링) 방식으로 수중 데이터를 전송합니다. 각 탑재 기기는 유도 결합 케이블을 전송 매체로 삼아, 유도 결합 데이터 수집 체인을 통해 데이터를 주 부체에 수렴하고, 다시 데이터 업로드 부체가 베이더우 위성, 이리듐 위성 또는 5G 네트워크를 통해 육상 단말과 실시간 통신합니다. 원양 및 공중망이 커버되지 않는 해역에서는 위성 통신을, 연안 해역에서는 5G 통신을 사용할 수 있으며, 프로젝트 해역 조건에 따라 유연하게 구성합니다. 관측 데이터는 실시간으로 육상 데이터 센터에 직접 전달되어 언제든 조회와 분석이 가능하며, 수중에서 육상에 이르는 전체 링크의 실시간 데이터 회신을 구현합니다.

시스템은 저전력 설계를 채택하고 모듈식 구조로 유지보수와 업그레이드가 용이하며, 복잡한 해양 환경에서의 장기 전개 수요에 대응하여 해양 과학 연구, 해양환경 모니터링, 기후 모니터링 및 수관련 사업 등 분야에 폭넓게 활용됩니다. 구체적인 구성, 성능 지표와 납품 범위는 프로젝트 기술 협의서를 기준으로 합니다.

주요 특징

●　베이더우/이리듐/5G 멀티모드 실시간 회신으로, 관측 데이터가 수중에서 육상 단말로 직접 전달됩니다;

●　유도 결합 전송으로 커플링 케이블을 전송 매체로 삼고, 다중 노드에 관측 기기를 층위별로 탑재합니다;

●　수중 다층 데이터 동시 수집으로, 한 번의 전개로 연직 프로파일 관측 데이터를 얻습니다;

●　주 부체에 저전력 메인 제어부, 전원 공급과 전력 모니터링·보호가 통합되어 장기 무인 운전을 지원합니다;

●　단점 장력식 계류가 음향 해방·회수 유닛과 결합되어 전개와 회수 작업이 편리합니다;

●　B/S 아키텍처 원격 소프트웨어로 실시간/이력 데이터 조회와 장비 원격 제어를 지원합니다;

●　모듈식 커스터마이징으로, 관측 파라미터, 탑재 층수와 통신 방식을 관측 임무에 따라 구성합니다.

시스템 구성

데이터 업로드 부체 시스템. 위성 통신 단말(베이더우/이리듐) 및 5G 통신 모듈 등을 포함하며, 해양 모니터링 플랫폼과 육상 단말 간 정보 통신의 다리입니다. 원양 및 공중망이 커버되지 않는 해역은 위성 통신으로 데이터 채널을 구축하고, 연안 해역은 5G 통신을 사용하여 관측 데이터의 실시간 업로드를 구현합니다.

●　주 부체. 잠표(계류 관측 시스템)의 중심 장비로, 저전력 메인 제어부, 전원 시스템, 전력 모니터링 및 전원 보호 등 기능을 통합하며, 시스템 일체화의 데이터 수집 및 제어 핵심입니다.

유도 결합 데이터 수집 체인. 서로 다른 수심에 다양한 관측 기기를 탑재하여 해역의 수질 파라미터와 수문 데이터를 수집할 수 있습니다. 데이터는 유도 결합 링크를 통해 주 부체에 수렴되어 실시간 업로드되며, 수중 다층의 프로파일 데이터 모니터링을 구현하여 해양환경 분석의 근거를 제공합니다.

●　유도 결합 CTD(염분·수온·수심계). 유도 결합 데이터 수집 체인에 탑재되어 수온, 염분(전기전도도)과 수심(압력)의 프로파일 측정을 담당하며, 시스템 수문 관측의 핵심 페이로드입니다.

계류 및 해방·회수 시스템. 단점 장력식 계류를 채택하여 계류 관측 시스템(잠) 전체에 아래로 당기는 힘을 제공하고, 잠표의 변위 범위를 제한하며 잠표의 생존 성능을 높입니다. 음향 해방·회수 유닛을 갖추어 장비 회수와 시스템 정비에 편의를 제공합니다.

육상 데이터 센터. 데이터 수신·저장 서버, 데이터 관리·공개 플랫폼 및 그에 짝하는 네트워크 장비를 포함하며, 시스템의 집중 감시·제어 센터로서 잠표(계류 관측 시스템)가 회신한 실시간 데이터를 수신·저장·공개합니다.

원격 데이터 조회 및 분석 소프트웨어. B/S 아키텍처의 데이터 시각화 감시 소프트웨어로, 실시간 및 이력 데이터 조회, 데이터 변화 추이 표시, 데이터 클라우드 저장과 장비 원격 제어를 지원합니다.

데이터 전송 링크

시스템 데이터 링크는 수중 관측 구간, 원격 통신 구간과 육상 응용 구간의 세 부분으로 나뉩니다. 수중 기기의 데이터는 유도 결합 데이터 수집 체인을 통해 주 부체에 수렴하고, 데이터 업로드 부체가 베이더우 위성, 이리듐 위성 또는 5G 네트워크를 거쳐 육상 데이터 센터에 회신하여 사용자의 원격 조회와 분석에 활용됩니다. 세 가지 통신 방식은 프로젝트 해역 조건에 따라 선택하거나 조합 구성하여 이중화 링크를 형성함으로써 데이터 회신의 신뢰성을 높일 수 있습니다.

Fig. 2　DW22 시스템 데이터 전송 링크 개념도

핵심 기술 하이라이트

기술 사양

시스템 솔루션 개요(커스터마이징 지원)

이상은 시스템 솔루션 개요이며, 구체적인 구성, 성능 지표와 납품 범위는 프로젝트 기술 협의서를 기준으로 합니다.

유도 결합 CTD(염분·수온·수심계)

센서 파라미터는 각 시리즈의 단품 제품 자료에서 인용하였으며, 기기 출하 교정을 기준으로 합니다.

응용 분야

●　연근해와 원양·심해 해양환경의 장기 정점 실시간 모니터링;

●　해양 과학 연구와 기후 모니터링에서의 수문·수질 프로파일 관측;

●　해양 목장(해양목장)과 해수 양식 구역의 수질 실시간 감시;

●　항만, 해상 풍력 등 수관련 사업의 환경 조사와 운영·유지보수 모니터링;

●　태풍 등 극단적 기상 과정의 수중 응답 관측과 재해 방지·재해 경감;

●　시험 해역 해양환경 배경 자료의 장기 취득.

제품 갤러리

Fig. 4　DW22 실시간 잠표(계류 관측 시스템) 모니터링 시각화 시스템 인터페이스(다파라미터판)

Fig. 5　DW22 실시간 잠표(계류 관측 시스템) 모니터링 시각화 시스템 인터페이스

Fig. 6　주 부체 관측 기기의 현장 설치

Fig. 7　계류 시멘트 앵커의 로프 풀기 회수(회수 작업)

Fig. 3　DW22 유도 결합 실시간 계류 관측 시스템(잠)의 계류 구조 개념도(효과도)

Fig. 8　시스템 장비의 차량 적재·출하(출하 납품)

Fig. 9　잠표(계류 관측 시스템)의 현장 하역·전개 작업

Fig. 10　시스템 회수 작업(체인 전체를 들어 올려 해면 밖으로)

Fig. 11　잠표(계류 관측 시스템)의 전개 하역 상태(시스템 전모)

Fig. 12　잠표(계류 관측 시스템)의 해상 회수 작업 현장