연얀 내만에서 행해지고 있는 양식어업, 정치망어업 등의 생산과 관리를 효율적으로 행할 수 있는 기초 쟈료를 마련하기 위하여 어류의 서식환경과 분포상태를 원격으로 측정할 수 있는 원격계측 시스쳄을 구성하여 1995년 10월부터 1996년 5월까지 경남 통영시 산양면 육삼양어장에서 시스템의 기능, 수온.염분과 어군행동에 대하여 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 해양환경정보 원격시스템 해상국의 정보송신 테이터 모뎀의 기능은 원활한 작동을 하였으며, 육상국에 설치한 정보 수신용 노트북에서의 Quick BASIC 통신 프로그램의 작업은 정밀도가 높아 수온과 염분의 환경정보를 신속하고 정확하게 원격 계측할 수 있음을 확인하였다. 2. 실험 수역 축양조내에서의 4월~6월사이의 5m와 10m층의 평균 염분 농도는 34.2‰,34.4‰로 10m층이 녹은 경향을 나타내었다. 4. 축양조내 시험어 우럭(체장 25cm)의 평균 유영속도는 0.60m/sec로 체장대비 약2배의 빠르기를 나타내었고, 주간과야간의 평균 유영속도는 각각 0.60m/sec, 0.62m/sec를 나타내어 주간이 약간 보다 빠른 경향을 나타내었으며, 같은 기간 내에서의 5m층과 10m층의 평균 수온 변화 폭인 0.3℃이내의 수온변화에서는 상관성을 발견하기 어려웠다. 5. 어군의 수직분포 변동이 가장 뚜렷했던 시간은 일출몰 전후였으며, 일몰을 전후하여 부상한 어군을 야간에는 주로 표층 가까이에 분포하고, 일출 40분전부터 하강하기 시작하여 일출과 함께 어군을 3m이하의 수심에 분포하였다. 이상의 결과로부터 양어장내에서의 수온, 염분등의 환경정보의 어군의 원격계측을 동시에 측정하여 고정도의 측정자료를 얻을 수 있음은 확인할 수 있었으나, 환경정보와 어군과의 정밀한 상관관계는 또 다른 환경요인에 대한 실험을 행하여야 규명도리 것으로 예상된다.

We make an ultrasonic system as a trial to measure the distance between trawl doors, and carried out a water tank (24× 24m, water depth 1 m) experiment for confirming the practical use of the system in October 1996. This system calculates the distance between the pinger (50 kHz) and the transponder (50 kHz/70 kHz) attached each one on the trawl door by measuring the time-difference of receiving with two channels receiver on the trawler. This paper assums that both the length of the warp from the stern to the trawl door is same. At results the system shows a good relation between the distance and the time-difference of receiving while the location of the pinger is moved in variously in the water tank, and it was found that the method of measuring techniques on the prototype system could be applied to the measurement of the trawl door opening in the field experiment.

판되고 있는 어군탐지기는 칼라 모니터를 사용하든 기록지를 사용하든 현장에서 관측한 에코 데이터의 저장과 재생하는 기능이 없는 경우가 대부분이고, 어군탐지기의 기능은 제조회사에 의해 정하여져 있어 확장성이 약하다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하는 하나의 방안으로 퍼스널 컴퓨터(386DX, 20 MHz), 디지털 I/O 보드, 동시 샘플링형 A/D 보드(12bit, 15 μsec/ch) 및 초음파 송수신 보드를 사용하여 어군탐지 정보의 저장과 재생이 자유롭고 확장성이 뛰어난 마스터형 칼라 어군탐지기를 개발하였고, 그 성능을 확인하는 실험을 행하였다. 또한, 퍼스널 컴퓨터와 A/D 보드를 이용하여 타 어군탐지기로부터의 신호를 입력하여 칼라 에코그램으로 재생할 수 있는 슬레이브형 칼라 어군탐지기를 개발하여 그 성능을 확인하는 실험도 행하였다. 에코신호의 샘플링 간격은 0.1m, A/D 변환속도는 30μsec로 하였다. 마스터형에서는 초음파 송수신 보드만 갖추면 사용자의 용도에 알맞은 칼라 어군탐지기를 구성할 수 있음을 공기중 실험 및 수조 실험에서 확인하였으며, 슬레이브형에서는 타 어군탐지기로 부터의 신호를 퍼스널 컴퓨터에 입력하여 재생할 수 있음을 확인할 수 있었다. 이 실험 결과로부터 본 연구에서 개발한 마스터형 칼라 어군탐지기는 사용자의 용도에 적합하게 개량할 수 있어 다양한 분야에 응용할 수 있을 것으로 기대된다. 슬레이브형에서는 에코 시뮬레터를 연결한 기록식 어군탐지기의 기록과 이 어군탐지기의 수신부에서 출력되는 에코 신호 및 트리거 신호를 시험 제작한 어군탐지기에 입력시켜 신호 처리한 칼라 에코그램을 비교한 결과, 해저 수심, 어군 등의 에코 기록이 완전히 일치하면서 해상력이 뛰어났으며, 키보드의 기능키에 할당된 에코그램의 shift 기능, 화면상의 최대 표시 심도 조정 기능, gate 기능 등이 정상적으로 작동함을 획인할 수 있었다. 자원조사용 어군탐지기의 에코 신호를 데이터 로거에 기록한 후 이 데이터를 본 연구에서 개발한 어군탐지기로 재생하는 실험을 행한 결과, 양호하게 재생할 수 있었으며, 무선 송수신기를 이용하여 에코 시뮬레이터의 신호를 원격으로 수신 처리한 결과도 양호하였다. 따라서, 슬레이브형 어군 탐지기는 흑백 기록식 어군탐지기를 이용하여 칼라 에코그램을 나타내는 상업용으로 혹은 어류 자원을 조하고 관리하기 위한 학술 연구용으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

The movements of three striped jack (Caranx delicatissimus, 24cm of body length) were tracked by ultrasonic telemetry in the Nunoura Bay in August 1990. A school of the striped jack has been released near by the fish farming rafts by Goto branch of the Fisheries Agency and Japan Sea-Farming Association. To investigate the staying area and the swimming pattern of the fish, small size pinger(Φ8.5×L35mm, 140dB re 1μPa at 1m, 69kHz) was tagged on the dorsal fin without any anesthesia. The movements of three tagged fish are monitored at the same time with four omni-directional hydrophones. The locations of the fish are calculated by the hyperbolic method and tracked by a technique so called time division scheme which uses both the pulse interval and the phase. Three pingers used have the pulse interval of 1.7, 1.8 and 1.9sec, respectively, and the common pulse duration of 15ms. In results it was capable to estimate behavior right after the release, swimming speeds and approximate moving area of the fish. The movements were tracked for a week continuously, and it was found out that the staying area of the fish was around or under the farming rafts. Sometimes they swam together but most of the time they move separately. The average swimming speed of those fish was about two times of the body length.

The accuracy of the position fixing with telemetry techniques depends in general on the accuracy of the location of the receiving point(hydrophone). To increase the accuracy of the coordinates of four hydrophones suspended down at both sides of the vessel anchored, each hydrophone motion is compensated using a depth pinger mounted on the seabed of 30m depth. The pinger location is calculated with a hyperbolic method. Using this technique so called hydrophone coordinates calibration, the movement of the Remotely Operated Vehicle(ROV), which has the same type of pinger mentioned above could be tracked down more accurately. Under the maximum variation ranges of a hydrophone of 5.2m in athwartships, 3.2m in alongship, and about 0.2m/s of the moving velocity in both directions, the ROV track with calibration is more close to the reality than that without calibration Tow depth pingers of same frequency can be distinguished by the use of three factors; The pulse period, the phase and the pulse period variation allowed in acquisition of the pinger as far as its pulse period is varied in smooth

소형 핑거의 크기를 좌우하는 것은 진동자의 크기이며, 진동자의 크기는 주로 사용 주파수와 진동모드에 의하여 정해진다. 이 연구에서는 핑거에 자주 이용되고 있는 링형 진동자와는 진동 모드가 다른 바이모르프형 진동자를 이용하므로써 소형 진동자의 개발이 가능하였으며, 이 진동자를 이용하여 핑거의 소형화를 이룩할 수 있었다. 개발된 진동자의 크기는 50KHz 공진에서 직경 7.3mm, 두께 0.7mm이었으며, 소형화된 핑거는 직경 8.0mm, 길이 30mm의 크기이고, 공기중에서의 중량이 3.5g, 수중중량이 1.8g이었다. 음향 출력 레벨은 3V의 전지를 사용하여 147dB(re lμPa a at 1m)이었고, 약 3일간 사용 가능하였다.

초음파핑거 (ultrasonic pinger)에 의한 광범위에 걸친 고기의 추적은 1개의 핑거를 사용하여 개체어에 대하여 행하는 것이 보통이지만, 여러개의 핑거를 사용하여 어군으로서의 복수어를 동시에 추적하는 것도 생각할 수 있다. 특히, 그물 속이나 호소, 만 등 제한된 수역의 경우에는, 고정위치에서의 수신이 가능하므로 복수의 핑거를 이용하는 것이 용이하다. 복수의 핑거를 이용하는 경우에는, 각각의 핑거로 부터의 신호가 혼신하지 않도록 다주파를 이용하는 것이 일반적일 것이다. 그러나, 이러한 주파수분할방식에는 핑거의 수만큼 주파수를 달리하는 수신기를 필요로 하게 되어 실용성이 적다. 본 연구에서는, 단일주파수에 의한 소위 시분할 방식을 이용하여 펄스간격을 적당하게 정하면 혼신을 어느 정도 피할 수 있을 뿐 아니라 각각의 핑거의 식별도 가능하다는 것에 착안하여 그 방법에 관하여 검토하였다. 시분할방식에서는, 복수의 핑거로 부터의 신호를 동시에 수신하여 핑거의 위치를 계산하는 것은 불가능하다. 그렇지만 핑거의 펄스폭은 10msec 정도인데 반하여 펄스주기는 수 sec 정도이므로, 복수의 핑거의 신호가 동시에 수신되는 확률은 적다. 단, 복수의 수신점에서 수신하는 경우에는, 어느 수신점에서 수신되기 시작하여 모든 수신점의 수신이 끝날 때까지 다른 핑거로 부터의 신호가 수신되어서는 안되기 때문에 혼신의 확률은 크게 된다. 그러한 이유에서, 핑거의 수, 펄스폭, 펄스주기 및 수신점의 배치를 바꾸어가면서 시뮬레이션을 행하고, 혼신에 의한 핑거의 위치계산불능의 확률을 구하였다. 더 나아가 50kHz의 복수의 핑거를 동시에 추적하는 실험도 행하였다. 실험에서는, 혼신이 있어도 펄스주기의 상이를 이용하여, 각각의 핑거를 식별, 추적할 수 있었다.

원격측정장치를 제작하여 그 성능을 조사하고, 정치망주변의 수중환경소음과 축양조내의 수중생물소음을 각각 직접.원격측정을 동시에 행하여 그 주파수특성을 비교 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 원격측정장치의 송신기의 입력신호전압을 100~300 mV로 하였을 때 수중환경소음의 원격측정치와 직접측정치는 50Hz~2KHz의 주파수범위에서 상관계수가 0.97로 가장 잘 일치하였다. 2. 원격측정한 수중환경소음의 음압준위는 송수신기간의 거리에 비례하여 감소하였다. 3. 축양조내의 수중생물소음을 원격측정하여 스펙트럼 분석한 결과 50Hz~2KHz의 주파수범위에서는 원격측정치와 직접측정치가 잘 일치하였으며, 2KHz 이상에서는 일치하지 않았다. 따라서, 원격측정장치의 송수신기의 총합주파수특성을 높이면 여러 가지 해양환경요소의 원격측정과 원력어군탐지기의 제작도 가능함을 알 수 있었다.