• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
• /
• v.20 no.3
• /
• pp.519-526
• /
• 2016

As marine accidents happen frequently, it is required to establish a marine traffic monitoring system, which is designed to improve the safety and efficiency of navigation in VTS (Vessel Traffic Service). For this aim, recently, X-band marine radar is used for extracting the sea surface information and, it is necessary to retrieve wave information correctly and provide for the safe and efficient movement of vessel traffic within the VTS area. In this paper, three different current estimation algorithms including the classical least-squares (LS) fitting, a modified iterative least-square fitting routine and a normalized scalar product of variable current velocities are compared with buoy data and then, the iterative least-square method is modified to estimate wave information by improving the initial current velocity. Through several simulations with radar signals, it is shown that the proposed method is effective in retrieving the wave information compared to the conventional methods.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2011.11a
• /
• pp.160.2-160.2
• /
• 2011

바다를 가로막는 방벽이나 방조제의 배수갑문 또는 조력발전소의 수문과 같이 인공 해양구조물을 통하여 흐르는 고속 해류를 이용하여 발전하는 해류발전 방식에 있어서, 고속 해류에 적합한 수차터빈과 발전기의 특성을 알아보았다. 조석간만의 차가 큰 지역에 설치되는 인공 해양구조물을 지나는 해류는 인공 해양구조물 전후에 발생하는 해수의 위치에너지 차이가 운동에너지로 바뀌면서 조석간만의 자연현상에 의해 발생되는 조류의 속도보다 훨씬 더 빠르게 흐른다. 이론적으로 우리나라의 서해안의 조석간만의 범위 3~8m로부터 7.5~12m/s 정도의 고속 해류가 가능하다. 이러한 경우에 적합한 해류발전기는 수차터빈 날개지름의 크기가 5m에서부터 12m 이하이면서, 증속기어박스와 발전기, 유압시스템 및 냉각시스템 그리고 전력변환장치를 포함하는 발전시설들을 해수면 위에 설치하는 것이 바람직하다.

• 기계와재료
• /
• v.22 no.4
• /
• pp.92-101
• /
• 2010

화석 에너지 고갈과 지구온난화의 위기로 인하여, 미개척 분야인 해양에너지 산업에 대한 전 세계적 관심이 높아지고 있다. 특히 조력발전, 조류발전 그리고 해류발전은 현 정부의 녹색성장기술 신재생에너지에 속한 산업 군으로서, 정부정책 기조와 일치하는 해양 분야의 신성장 동력 아이템이다. 조력발전의 경우 우리나라는 조석간만의 차가 큰 서해안의 지형적 이점을 바탕으로 세계 시장에서 높은 경쟁력 가지고 있으며, 국내에서도 상용화를 위한 조류발전기 개발 및 실증시험을 진행하고 있다. 그러나 해류발전은 그 개념이 국내에서 확립되어 개발 초기단계에 있는 해양발전의 새로운 영역으로서, 전 세계적으로 개발사례가 없다. 해류발전용 해류발전기는 조류발전기에 비하여 크기가 작으나 발전용량이 크며, 개발 및 제작비용이 저렴하므로 조력발전소나 방조제의 수문 근처에 추가적으로 설치하면 매우 큰 시너지 효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 본고에서는 조력, 조류 및 해류발전에 대한 개념 소개와 조력발전과 조류발전의 국내외 개발현황 분석 그리고 새로운 개념인 해류발전에 대한 기술적 가능성을 제시하고 기대효과를 간략하게 소개하였다.

• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
• /
• v.21 no.1
• /
• pp.7-15
• /
• 2016

Ocean wave parameters are important for safety and efficiency of operation and routing of marine traffic. In this paper, by using X-band marine radar, we try to develop an effective algorithm for collecting ocean surface information such as current velocity, wave parameters. Specifically, by exploiting iterative refinement flow instead of using fixed control schemes, an effective algorithm is designed in such a way that it can not only compute efficiently the optimized current velocity but also introduce new cost function in an optimized way. Experimental results show that the proposed algorithm is very effective in retrieving the wave information compared to the conventional algorithms.

• Proceedings of KOSOMES biannual meeting
• /
• 2017.11a
• /
• pp.162-163
• /
• 2017

해양 HNS(Hazardous and Noxious Substances)의 유출 사고 시, 막대한 인명 피해와 환경 훼손을 피하기 위해 유출 사고 조기 예측과 정확한 확산 경로를 예측하는 것이 필수적이다. 본 연구의 최종목적은 전산유체역학을 이용하여 HNS사고가 발생하였을 때 위험구역을 적절히 예측할 수 있는 수치해석기법을 개발하고, 다양한 해양사고조건과 환경영향을 고려하여 근접역에서의 2차원 확산 특성을 고찰하고 확산 현상을 예측하기 위한 모델을 개발하는 것이다. 본 연구에서는 상용코드인 ANSYS FLUENT(V. 17.2)을 사용하여 근접역에서의 2차원 확산특성을 모사하고 분석하였다. 특히, 누출된 HNS의 위치별 농도를 예측하기 위해 종수송방정식(Species Transport Equation)을 이용하였으며 RANS(Reynolds-Averaged Navier-Stokes) 방정식과 표준 $k-{\varepsilon}$ 모델을 이용하여 난류유동을 모사하였다. 해석된 결과는 문헌에서 얻어진 실험데이터와 상호비교하였으며 해수의 유속, HNS의 밀도에 따른 유층 두께, 해수면 HNS 평균 농도 그리고 HNS 전파 속도를 분석하였다. 유층 두께는 해류 유속에 따라 변화하며 변화 경향에 따라 두 구간으로 나눌 수 있다. 해류 전파 속도는 대체로 해류 유속과 선형적 비례관계를 갖는 것으로 나타났다. 해수면 평균 HNS 농도는 해류 유속에 선형적으로 비례하여 감소하며, HNS 밀도가 큰 경우 해수면 평균 HNS 체적 농도는 더 빠르게 감소하게 된다. 이러한 결과는 HNS 확산 특성을 분석하고 관련된 예측모델을 개발하는 데에 기여할 수 있다.

• Proceedings of the KSRS Conference
• /
• 2007.03a
• /
• pp.198-203
• /
• 2007

최근 인공위성 SAR를 이용한 기술은 해풍，파랑，해류 등과 같은 해양에서 발생되는 다양한 현상을 관측하고 연구하는데 펼수적인 기술로 대두되고 있다. CMOD4, CMOD-IFR2 모델은 해상풍의 크기를 구할 수 있으며，wave-SAR 변환 기법과 inter-look cross-spectra 기법은 파랑의 크기，방향과 같은 물리적 값을 추출할 수 있다. 또한 Doppler shift 기법을 적용하여 해류속도를 구할 수 있다. 본 연구에서는 위의 기법들을 종합적으로 적용하여 SOP (SAR Ocean Processor) 프로세서를 개발하였다. 이 프로세서를 한반도 연안 지역에 적용하여 RADARSAT-1 영상자료로부터 해풍，파랑，해류의 물리적 정보를 추출하였으며，이를 현장 관련 자료와 비교하여 신뢰할만한 결과를 얻을 수 있었다.

• Korean Journal of Remote Sensing
• /
• v.29 no.1
• /
• pp.11-20
• /
• 2013

Space-borne Synthetic Aperture Radar(SAR) has been one of the most effective tools for monitoring quantitative oceanographic physical parameters. The Doppler information recorded in single-channel SAR raw data can be useful in estimating moving velocity of water mass in ocean. The Doppler shift is caused by the relative motion between SAR sensor and the water mass of ocean surface. Thus, the moving velocity can be extracted by measuring the Doppler anomaly between extracted Doppler centroid and predicted Doppler centroid. The predicted Doppler centroid, defined as the Doppler centroid assuming that the target is not moving, is calculated based on the geometric parameters of a satellite, such as the satellite's orbit, look angle, and attitude with regard to the rotating Earth. While the estimated Doppler shift, corresponding to the actual Doppler centroid in the situation of real SAR data acquisition, can be extracted directly from raw SAR signal data, which usually calculated by applying the Average Cross Correlation Coefficient(ACCC). The moving velocity was further refined to obtain ocean surface current by subtracting the phase velocity of Bragg-resonant capillary waves. These methods were applied to Envisat ASAR raw data acquired in the East Sea, and the extracted ocean surface currents were compared with the current measured by HF-radar.

• The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
• /
• v.24 no.2
• /
• pp.208-225
• /
• 2019

To understand the mean surface circulation and surface currents in the East Sea, trajectories of surface drifters passed through the East Sea from 1991 to 2017 were analyzed. By analyzing the surface drifter trajectory data, the main paths of surface ocean currents were grouped and the variation in each main current path was investigated. The East Korea Warm Current (EKWC) heading northward separates from the coast at $36{\sim}38^{\circ}N$ and flows to the northeast until $131^{\circ}E$. In the middle (from $131^{\circ}E$ to $137^{\circ}E$) of the East Sea, the average latitude of the currents flowing eastward ranges from 36 to $40^{\circ}N$ and the currents meander with large amplitude. When the average latitude of the surface drifter paths was in the north (south) of $37.5^{\circ}N$, the meandering amplitude was about 50 (100) km. The most frequent route of surface drifters in the middle of the East Sea was the path along $37.5-38.5^{\circ}N$. The surface drifters, which were deployed off the coast of Vladivostok in the north of the East Sea, moved to the southwest along the coast and were separated from the coast to flow southeastward along the cyclonic circulation around the Japan Basin. And, then, the drifters moved to the east along $39-40^{\circ}N$. The mean surface current vector and mean speed were calculated in each lattice with $0.25^{\circ}$ grid spacing using the velocity data of surface drifters which passed through each lattice. The current variance ellipses were calculated with $0.5^{\circ}$ grid spacing. Because the path of the EKWC changes every year in the western part of the Ulleung Basin and the current paths in the Yamato Basin keep changing with many eddies, the current variance ellipses are relatively large in these region. We present a schematic map of the East Sea surface current based on the surface drifter data. The significance of this study is that the surface ocean circulation of the East Sea, which has been mainly studied by numerical model simulations and the sea surface height data obtained from satellite altimeters, was analyzed based on in-situ Lagrangian observational current data.

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
• /
• 2008.09a
• /
• pp.184-187
• /
• 2008

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
• /
• 2008.09b
• /
• pp.184-187
• /
• 2008