표준연, GPS 측량기 교정시스템 개발
김재완 박사
김재완 박사팀이 개발한 교정시스템은 GPS 측량기의 좌표 및 거리 측정 성능을 검증하기 위한 시스템으로 좌표 측정의 측정 불확도가 21 mm(밀리미터), 거리 측정의 측정 불확도는 3.3 mm이다. 일반적으로 자동차에 주로 사용되는 개인용 GPS 수신기는 수 미터에서 수십 미터 정도의 오차를 가져도 큰 불편이 없지만, 건물을 지을 때 사용되는 측량용기기는 수 밀리미터의 정확도로 위치와 거리를 구해야 한다.
GPS 측량기 교정은 상시 관측점의 좌표와 기준점들 간의 거리를 피교정기로 측정하고 이를 표준연에서 측정한 것과 비교함으로써 이루어진다.
김재완 박사팀은 표준연에서 나무나 건물 등의 장애물이 없는 지역을 선정하여 세 개의 기준점을 설치하였다. 기준점 간의 거리는 약 670 m이고 고도차이는 약 57 m이다. 세 개의 기준점 중 한 개를 상시관측점으로 지정하고, 그 지점에 GPS 수신기를 설치하여 매일 24시간 동안 좌표와 거리를 측정한 데이터를 지속적으로 축적하여 폭우, 지각의 이동 등 외부환경에 따른 좌표의 변화를 감시하도록 하였다. 또한 두 개 기준점의 위치를 동시에 파악하여 측정의 불확도를 측정한 후 이를 보정하는 DGPS(Differential Global Positioning System; 정밀위성위치확인 시스템)를 이용하여 좌표 측정의 정확도를 높였다.
피교정기의 거리 측정 성능은, 국가 길이표준기인 요오드안정화헬륨네온레이저를 기준으로 교정된 광파측정기의 측정값을 피교정기의 측정값과 비교함으로써 그 정확성을 검증하도록 하였다. 표준연의 행정동 앞 잔디밭에 설치되어있는 7개 석주들이 거리측정을 위한 기준점 역할을 한다.
이번 교정시스템 구축은, 그 동안 국내에 위치측정시스템의 측정값에 대한 신뢰성을 평가할 수 있는 공인된 기관의 교정시스템이 없었기 때문에 더욱 그 의미가 크다. GPS 측량기 교정시스템은 높은 정밀도로, 측량뿐만 아니라 차량용이나 개인용 항법 시스템 등 다른 분야에도 응용할 수 있다.
한국표준과학연구원 개요
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