홍수유량 측정에 있어서의 여러 가지 문제점을 해결하고자 한국수자원공사에서는 1993년부터 “대하천유량자동측정 설비 개발”이라는 연구 과제를 다년간 수행하였고(이상호 등, 1995, 한국수자원공사, 1998) 그 연구 성과물인 전자파표면유속계가 1999년도부터 상용화 보급되기 시작하였다. 이후로 한국수자원공사의 사내외에 많이 보급되어 현장에서 홍수시 유량측정 기기로 이용하고 있다.
보급된 기존 이동식 전자파표면유속계를 이용하여 현장에서 유속측정시 측정결과의 평균값이 심하게 변동하는 현상이 몇 대의 전자파표면유속계에서 발생하였음이 파악되었다. 이러한 현상의 원인을 조사한 결과 주요 원인은 측정거리가 주로 먼 경우에 나타나는 현상으로, 1) Oscillator 모듈 내의 유전체 공진기 주파수의 순간적인 변화, 2) 수신된 도플러 신호에서 발생되는 고조파 (Harmonic) 성분을 검출하는 경우, 3) 측정거리를 벗어난 상태에서 반사되는 수신신호의 강도가 약하여 잡음성분을 검출하는 경우 등으로 예측되었다. 이와 같은 원인 중에서 순간적인 주파수 변화 현상이 측정 정확도에 큰 영향을 미치기 때문에 금번 성능개선의 목표로 설정하게 되었다.
Oscillator 모듈 내의 유전체 공진기 주파수의 순간적인 변화 문제가 해결되어진다면 0.5 m/s 내외의 유속에서 유속 측정시 평균값이 안정되게 나타나게 될 것으로 예측하였다. 즉 주파수가 흔들리는 정도에 따라 측정값의 정확도에 영향을 미치게 되며 특히 순간적으로 빠르게 변화하는 경우 평균 측정값이 심하게 벗어나는 측정 결과를 초래한다. 이러한 문제를 보완하기 위해서 출력 주파수를 고정하는 구조로 시스템을 개선하였으며, Oscillator의 구조로 PLL Synthesizer 방식을 선정하게 되었다. PLL은 Phase Locked Loop의 약자로 출력주파수의 위상을 비교한 후 위상이 일치되지 않으면 일치되도록 제어를 하는 구조를 말한다. 이 방식으로 Oscillator를 변경하게 되면 전자파표면유속계 각각의 장비에 따른 주파수 안정도를 일정하게 유지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 전자파표면유속계를 개선한 후 현장시험을 통하여 그 성능개선효과를 검증하였는바, 개선전보다 유속에 따른 도플러 신호의 왜곡 현상이 감소되어 평수기의 유속 0.5 m/s 내외의 유속 측정을 개선전보다 안정적으로 유속측정이 가능해짐을 파악할 수 있었다.