지구상의 모든 생명체는 물에 의존하고 있습니다. 무엇이든 생명의 힘이라고 할 수 있다면 그것은 우리가 먹고 마시고 건강을 유지하는 데 도움이 되는 바로 우리가 숨쉬는 공기입니다. 식물과 동물은 물이 없으면 생존은커녕 기능도 할 수 없습니다. 그러나 때로는 물이 고이는 문제로 인해 문제가 발생할 수도 있습니다. 강에 물이 너무 많으면 범람하여 집, 건물 또는 도로가 범람할 수 있습니다. 이것이 바로 과학자들이 수심 센서라고 불리는 특별한 도구를 사용하여 강이나 다른 장소에 물이 얼마나 있는지 측정하는 이유입니다. 예를 들어 물을 측정하여 인간의 안전을 보장하는 데 도움을 줄 수 있습니다.
수위 센서는 강, 호수 또는 기타 액체에 존재하는 물의 양을 결정하는 데 도움이 되는 독특한 도구입니다. 이는 과학자와 엔지니어가 실제로 지역 사회의 홍수로부터 안전을 보장하는 물의 양을 발견하는 귀중한 샘플을 돕기 때문에 우리에게 매우 중요합니다. 이 센서는 믿을 수 없을 정도로 정확하며 과학자들에게 주어진 시간에 강물의 정확한 양을 알려줄 수 있습니다. 이는 안전을 고려하고 홍수 위험을 계획하는 데 중요합니다.
깊이 측정을 위한 이상적인 선택은 물 수직 공음파입니다. 음파는 장치에서 물을 통해 전송된 다음 강이나 신체 주변의 해당 부분 바닥에 있는 모든 것에 반사된 후 다시 반사됩니다. 그런 다음 센서는 음파가 반사되는 데 걸리는 시간을 계산합니다. 그러면 센서는 음파가 되돌아오는 데 걸리는 시간을 측정하여 물의 깊이를 알 수 있습니다. 아래 이미지에서는 제가 North Tahoe Marina에서 실행한 현장 테스트에서 생성된 데이터를 볼 수 있습니다. 그것은 어둠 속에서 탐색을 위해 소리를 이용하는 박쥐와 비슷합니다! 센서는 물의 이동 속도를 결정할 수 있는데, 이는 홍수를 예측하거나 지구의 자연 배관 시스템의 작동을 이해하기 위한 모델을 연구하는 수문학자에게 중요한 데이터입니다. 다양한 현상을 연구하려면 연구자들은 물이 움직이는 방식을 알아야 합니다.
정확한 수심 측정이 왜 중요한가요? 우선, 과학자와 엔지니어가 강이나 수로에 홍수가 발생할 수 있는 시기를 결정하는 데 도움을 줍니다. 이는 홍수가 발생하기 전에 지역사회가 사람들을 대피시킬 수 있도록 대비하는 데 도움이 되는 중요한 데이터입니다. 둘째, 이러한 측정을 통해 과학자들은 지구의 물 순환이나 물이 자연적으로 이동하고 육지와 상호 작용하는 방식을 연구할 수 있습니다. 그것이 없으면 우리는 우리의 상황과 그 안에 우리가 포함되는 방식에 대해 매우 제한된 관점을 갖게 됩니다. 그리고 물이 필요한 기업의 수(농업, 어업, 공장 등)를 고려할 때 정확한 수심 측정이 중요합니다. 최소한 사업주가 일년 내내 충분한 물을 확보할 수 있도록 산업계에서 사용할 수 있는 물의 양을 알고 있다면 이러한 계획을 세우는 것이 더 쉬울 것입니다.
요즘 시중에는 다양한 수심 센서가 나와 있습니다. 상대적으로 빠르게(호수나 연못에 비해) 흐르는 물이 있는 강용으로 설계된 센서가 있는 반면, 호수나 연못과 같은 잔잔한 지역에서 더 잘 작동하는 센서도 있습니다. 수심 센서를 사용할 계획이라면 위치가 중요합니다. 목표는 측정 중인 물 유형에서 잘 작동하는 센서를 선택하는 것입니다. 센서의 정확도와 함께 의도한 요구 사항에 충분히 정확한지 확인해야 합니다.
오늘날 수심 센서는 다양한 형태로 적용됩니다. 강과 호수의 수위를 추적하여 장기적인 변화를 모니터링합니다. 하지만 활용은 여기서 끝나지 않습니다! 이 센서는 농부들이 토양 수분 값을 모니터링하여 작물 수확량을 결정하는 데에도 사용됩니다. 더 나아가, 양어장에서 물고기가 제대로 살고 헤엄칠 수 있을 만큼 제방이 충분한지 확인하기 위해 탱크의 깊이를 잘 모니터링해야 합니다. 또한 이러한 센서를 사용하여 과학자들은 물 순환에 대한 정보와 오염되지 않은 자연에서 물의 위치를 바꾸는 방법에 대한 정보를 더 많이 배웁니다. 이는 기후 변화 영향을 평가하고 적절한 수자원 관리에 중요합니다.