[한국기술뉴스] 인제대학교 환경공학과 김영도교수 연구팀은 파도나 바람의 영향을 최소화해 유속을 측정하는 GPS 플로터 기술을 개발했다. 인제대학교 산학협력단을 통해 2016년 10월 11일 특허를 출원(출원번호 제1020160131350호)했다. 특허 명칭은 '연직 다 지점 GPS 전자 플로터 시스템 및 이를 이용한 유속 측정방법’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다.

[기자] 

흐르는 물에 구조물을 설치하기 위해서는 주변 유체의 유동 상태를 정확하게 파악하는 것이 중요합니다. 유동 상태를 정확하고 쉽게 분석하기 위해 컴퓨터로 유체의 운동방정식을 이용해 시뮬레이션 함으로써 유체의 유동 상태를 모의하는 방법이 개발되었습니다. 그러나 시뮬레이션은 실제 기상 조건이나 지형지물에 따른 영향을 반영하기 어려워 모의값과 실측값의 오차가 크다는 문제가 있습니다. 최근에는 실제 현장 조건에서 정확한 유속을 측정하기 위해 캡슐에 GPS를 탑재하여 수면에 흘려보내 GPS 정보를 통해 유속을 측정하는 방법이 개발되었습니다. 하지만 캡슐이 수면을 따라 이동할 때 바람이나 파도가 불면 측정값이 부정확해진다는 문제가 있습니다.

인제대학교 환경공학과 김영도 교수 연구팀은 가이드 볼을 이용해 파도나 바람의 영향을 최소화하는 유속 측정 방법을 발명했습니다.

현장답사를 통해 수위나 수중 장애물 등의 정보를 얻고, 유속을 측정할 구간을 설정합니다. 현장답사에서 얻은 정보를 이용해 GPS 플로터 시스템을 제작합니다. GPS 플로터 시스템은 플로터와 가이드 볼, 중량보강 부재가 연결된 장치입니다. 가이드 볼은 장치가 물의 흐름에 저항하지 않고 수중의 물을 따라 이동하도록 돕습니다. 이를 통해 바람이나 파도의 영향을 줄일 수 있습니다. 플로터는 GPS 정보를 획득해 저장 및 전송합니다. 중량보강 부재는 장치가 수중에 안정적으로 수직 방향을 유지하도록 돕습니다. 수위가 깊거나 바람이 많이 부는 지역은 가이드 볼이나 중량보강 부재를 추가로 연결합니다. 여러 지점의 유속을 측정할 때는 여러 개의 플로터를 연결합니다. 원하는 지점에서 GPS 플로터 시스템을 유화시키고 GPS 정보를 통해 유속을 측정할 수 있습니다.

개발된 장치를 이용하면 현장 조건에 맞춰 플로터와 가이드 볼, 중량보강 부재를 연결해 수위나 외부환경의 영향 없이 자유롭게 사용할 수 있습니다.

높은 정확도로 유속을 측정할 수 있어 댐이나 수상 구조물의 안전성 향상에 기여할 것으로 기대됩니다.