• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제15권3호
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• pp.208-218
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• 2012

수면에서의 마이크로웨이브 후방산란 수치 시뮬레이션 기법을 개발하였다. 수치 시뮬레이션은 수조나 실해역 실험의 대체수단으로서, 수면에서의 마이크로웨이브 후방산란 과정의 이해, 마이크로웨이브 레이더를 이용한 수면 관측시스템과 관측방법의 평가에 이용된다. 이 논문에서는 다양한 수면 조건에 대한 수치 시뮬레이션의 적용 예와 수치 시뮬레이션의 유용성에 대해서 기술하였다. 적용 예로서, 고정안테나 펄스 도플러 레이더의 1) 도플러 이미지, 2) 레이더 조사폭 영향, 3) 하천 수위 관측과, 4) 합성 개구 레이더 (SAR) 의 해면 이미지를 보여준다. 해면으로부터의 마이크로웨이브 후방산란 수치 시뮬레이션을 통하여, 1) 파랑계측에 있어서 펄스 도플러 레이더의 주파수 변조 이미지가 진폭 변조 이미지에 비해서 유용함을 보였다. 2) 연속파 레이더를 이용한 파랑계측에 있어서의 레이더 해면 조사폭의 영향에 대한 Rheem[2008]의 보고와 관련해, 레이더 조사폭이 도플러 스펙트럼에 미치는 영향을 조사하여, 파랑계측에 적합한 레이더의 조사 조건을 보였다. 3) 펄스 도플러 레이더를 이용한 해면 조위관측 알고리듬을 하천의 유속과 수위 추정에 응용함에 있에서, 알고리듬의 적용성과 계측성능을 평가했다. 4) SAR 이미지 생성 메케니즘의 이해와 SAR 이미지를 이용한 해면 관측 알고리듬의 평가를 위해, 수치 시뮬레이션을 이용하여 해면의 SAR 이미지를 생성하였다.

• 환경정책연구
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• 제11권4호
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• pp.3-37
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• 2012

우리나라의 국토 및 환경 분야를 다루는 다양한 국가계획에서 생물다양성 보전 및 보호지역 주요 이슈가 어떻게 다뤄지고 있는지를 고찰하고 시사점을 도출하고자 하였다. 생물다양성협약의 "생물다양성 2011~2020 전략목표"와 "보호지역 결정문" 내용을 토대로 주요 이슈를 선정한 후, 주요 이슈별로 우리나라 국토 및 환경 관련 주요 중장기 국가계획 7개의 내용을 정리 분석하였다. 생물다양성 2011~2020 전략목표 5와 관련하여 녹지총량제, 습지총량제 등 거의 모든 국가계획에서 다양한 제도 도입과 활용을 다루고 있으며, 보호지역 확대와 관련된 전략목표 11(2020년까지 육상 육수 생태계 17%, 연안 해양 생태계 10%)의 경우 우리나라는 국토면적 대비 보호지역 15%(2015년), 연안 해양보호구역 13%(2015년, 2020년)로 목표를 제시하고 있다. 보호지역 결정문의 주요 권고사항인 국가별 보호지역 실행프로그램(PoWPA)의 장기 이행계획 수립 개정에 대한 내용은 언급되지 않고 있으나, 관심이 필요한 10가지 보호지역 이슈에 대해서는 각종 국가계획에서 다양하게 다뤄지고 있는 것으로 나타났다. 하지만, 그 내용의 충분성 및 국가 계획별 상호 연계성 등에 있어서는 개선의 여지가 많음을 보여주고 있었다. 특히 "보호지역 관리효과성평가"의 경우 당사국에 2015년까지 국가 보호지역의 60%까지 수행하고 그 결과를 보고하도록 권고하고 있으나, 각종 국가계획에서 이에 대한 직접적 기술은 없는 것으로 나타났다. 고찰내용을 토대로 한 제안사항은 (1) "국토종합계획"에서 자연환경 보전이 국가경쟁력의 주요 요소임을 인지하고 생물다양성 및 보호지역 이슈에 대한 내용 강화, (2) 관련 국가계획들간의 상호 연계성 강화를 통한 효과적인 국가 보호지역 목표 성취를 위해 국가 환경 분야의 최상위 국가계획에서 범부처 차원의 "국가 보호지역시스템 계획" 수립, (3) 국가차원의 "보호지역실행프로그램 중장기 이행계획" 수립, (4) 각종 국가계획에 "생물다양성 전략목표"와 관련된 성과목표 설정과 보호지역결정문에서 권고하고 있는 주요 이슈들 중 관리효과성평가 등 미흡한 분야에 대한 내용 강화이다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제16권4호
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• pp.196-205
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• 2011

국내 해조류 양식종인 다시마(Saccharina japonica (Laminaria japonica Areschoug))의 영양염 및 무기탄소 흡수율과 광합성 특성을 살펴보기 위해, 부산시 기장군 일광해역 양식장에서 2011년 l월부터 5월동안 시료를 채집하여 실내 배양하였다. 배양 시료의 엽장과 엽폭 범위는 각각 46~288 cm, 4.8~22.0 cm였으며, 이들의 용존산소 평균 생산율은 $6.9{\pm}5.8{\mu}mol\;g^{-1}$ fresh weight(FW) $h^{-1}$, 질산염과 인산염 흡수율은 각각 $175.6{\pm}161.1\;nmol\;g^{-1}\;FW\;h^{-1}$, $12.7{\pm}10.1\;nmol\;g^{-1}\;FW\;h^{-1}$ 그리고 용존무기탄소 흡수율은 $8.9{\pm}7.9{\mu}mol\;g^{-1}\;FW\;h^{-1}$이었다. 다시마 엽장에 따른 이들 성분의 생산/흡수율은 로그함수 관계를 보여, 엽장 100~150 cm 이상부터는 다시마의 광합성 및 생장율이 다소 둔화되는 것으로 나타났다. 용존 산소 생산율과 질산염, 인산염, $TCO_2$ 흡수율은 각각 음의 선형관계를 보였으며, 특히 용존산소 생산율과 $TCO_2$ 흡수율은 높은 상관관계 ($r^2$=0.94)를 나타내어 서로에 대한 간접 지표가 될 수 있음을 의미한다. 다시마의 최대양지수율($F_v/F_m$)과 용존산소 및 무기탄소 생산/흡수율사이에 선형관계가 나타났으며, 양자수율이 높을수록 활발한 광합성작용으로 용존산소 생산이 활발함을 증명하였다. 광합성 형광특성 중 최대상대전자전달률은 비교적 엽체가 생장할수록 증가하였으며, 엽체의 부착부에 비해 상부 말단으로 갈수록 증가하였다. 이는 다시마가 생장할수록 광합성활성 조직 비(단위 면적당 습중량)가 증가하여 나타난 결과로 사료된다. 기장해역에서 다시마에 의한 연간 무기탄소 흡수량은 $1.0\sim1.7{\times}10^3C$ ton으로 추정되며, 이는 부산시 이산화탄소 배출량의 0.02~0.03%에 해당한다. 따라서 해조류에 의한 연안의 탄소 및 물질순환과 지구시스템에서의 역할을 파악하기 위해 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• 수산해양기술연구
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• 제35권2호
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• pp.161-169
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• 1999

본 논문은 개량식 정치망내에 방류한 체장 30 cm의 부시리, Seriola aureovittata의 유영행동 및 탈출행동을 텔레메트리기법으로 추적하고, 그 결과를 기술한 것이다. 압력센서를 내장한 초음파 핑거를 부착시켜 방류한 시험어의 행동은 장기선 방식의 어군행동 원격감시 시스템을 사용하여 추적하였다. 수신점의 수는 3개였고, 초음파 핑거의 3차원 위치는 쌍곡선위치결정법으로 구한 평면좌표 x, y와 압력센서로 관측한 심도 z를 사용하여 구하였다. 실험에서 얻은 결과는 다음과 같다. 1. 시험어는, 방류직후,15 m 깊이까지 급잠하였다가 수면가까이 부상하는 행동을 보였고, 방류직후부터 5분간 측정한 평균 유영속도는 0.87 m/sec를 나타내었다. 2. 시간이 경과함에 따라 시험어의 유영속도는 점차 느려지는 경향을 나타내었고, 방류후 1시간정도 경과한 때부터는 주로 헛통쪽 비탈그물 부근에서 섬도 1～7 m 에 머물면서 탈출을 시도하는 행동을 보였다. 이 시간대의 평균 유영속도는 0.52 m/sec로 나타났다. 3. 양망을 시작하여 25분정도가 경과하기까지는 시험어가 1단계 비탈그물에서 벗어나 2단계 원통쪽으로 도피하면서 1단계 원통그물의 구석까지 빠른 속도로 왕복하는 수평 유영행동을 보였고, 수직적으로는 심도 20 m 까지 하강하였다가 다시 표층으로 부상하는 행동을 나타내었다. 그 이후 시간에는 양망 중임에도 불구하고 다시 1 단계 비탈그물 부근에 머물면서 헛통쪽으로 탈출하고자하는 행동을 나타내었고, 양망 중에 헛통으로 탈출한 것으로 나타났다. 양망 초기의 평균 유영속도는 양망직전의 유영속도에 비하여 38.5 % 증가한 0.72 m/sec (체장의 2.4 배)였으며, 방류 후 1단계 원통을 탈출할 때까지 측정한 평균 유영속도는 0.67 m/sec로 체장대비 2.2배의 빠르기였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제6권3호
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• pp.142-151
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• 2001

한반도 남해안의 여수해협에서 지역적으로 대비가 가능한 3 개의 단위층(UH, LH, PL)이 탄성파(3.5 kHz) 자료의 분석을 통해 세분되었다. 단위층 UH는 최상부에 위치하는 펄층으로서 북쪽으로 가면서 얇아지면서 본 해역의 북부(광양만 입구)에 이르러 삼각주에 얹히는 특징을 보여 현세의 해수면 상승과 관련된 해침체계역 (transgressive systems tract)으로 해석된다. 그 하부의 단위층 LH는 본 해역의 북부에서 후퇴경향을 보이는 삼각주 퇴적체($LH_1$)로서 해저면에 노출되는 반면, 본 해역의 중${\cdot}$남부(여수해협)에서 하곡, 계곡, 소분지 등을 충진한 해침퇴적체($LH_2$)로서 UH층과 PL층(플라이스토세 퇴적층)사이에 놓이는 특징을 보인다. 그리고 단위층 UH와 $LH_2$의 경계면은 북쪽으로 가면서 점차 얕아지는 경향을 보이고, 그것의 지형도는 현재 발달되어 있는 조류로의 모습과 매우 유사하여 북쪽(육지 방향)으로 가면서 점차 젊어지는 조석침식면(tidal ravinement surface)으로 해석된다. 따라서 마지막 빙하최성기(last glacial maximum) 이후의 범세계적 해수면 상승(eustatic sea-level rise)은 본 해역의 중${\cdot}$남부를 침수시켜 조석침식면에 의해 두 층(UH와 $LH_2$)으로 세분되는 해침체계역을 형성시킨 반면, 본 해역의 북부에서는 조석침식면이 없이 두 개의 후퇴형 삼각주 로브로 구성된 독특한 해침체계역 ($LH_1$)을 형성시킨 것으로 보인다. 이렇듯 동일한 해수면 상승시기에도 불구하고 지역에 따라 퇴적층의 누적양상(stacking pattern)이 달라지는 이유는 지형, 퇴적물 공급, 조류 등의 지역간 차이 때문이며, 특히 본 해역의 북부에서 해수면 상승과 더불어 조석침식면이 발달하지 못한 까닭은 비교적 넓고 반폐쇄적인 분지형 지형과 섬진강으로부터 많은 퇴적물 공급, 그리고 비교적 약한 조류 때문인 것으로 판단된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.257-268
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• 2012

경기만과 한강하구를 유기적으로 연결한 고해상도 격자시스템의 EFDC수치모델을 이용하여 한강하구 수로별 순 수송량을 연구하였다. 수치모델의 모의기간은 2009년 5월부터 8월까지 총 124일 동안 모의하였으며, 담수 유입량은 모의 기간 동안 실제 한강과 임진강의 담수량을 입력자료로 사용하였다. 수치모델 결과는 관측된 조석 조화상수를 이용하여 보정 작업을 수행하였고 조류 관측자료를 이용하여 검증하였다. 강화 북쪽수로와 염하수로에서 평수기 담수량이 유입되는 30일 동안의 순 수송량을 계산하면, 염하수로와 강화 북쪽수로를 통해서 경기만으로 유출되는 수송량은 56:44의 비율로 나타났다. 평수기 30일 동안에 염하수로로 유입된 순 수송량의 방향은 세어도 인근 지역까지 하류 방향이고, 인천항 전면과 영종대교 인근 지역의 순 수송량은 상류 방향으로 나타났다. 영종대교 인근 해역에서 하류와 상류 방향에서 유입된 순 수송량의 수렴대가 형성되고 강화도와 영종도 사이의 수로를 통해서 서쪽으로 유출된다. 염하수로의 대 소조기 변동에 따른 순 수송량의 변화를 비교하기 위하여, 대 소조기 각 4 조석주기 동안의 결과를 분석하였다. 외해에서 유입되는 순 수송량과 하구 상류에서 유출되는 순 수송량의 수렴대 위치가 대 소조기 변동에 따라서 상류 또는 하류로 이동되며, 서쪽으로 유출되는 위치가 다르게 나타난다. 대조기에 비하여 소조기 때 수렴대의 위치가 상류 방향으로 이동되는 이유는 1)대조기 때 수위의 증가에 의한 강화도와 영종도 사이의 수로를 통한 유출량 증가, 2)대조기 때 상류와 하류의 해수면 차이에 의한 하류 방향으로 순압력 증가, 3)소조기 때 혼합 작용의 감소에 의한 주 수로의 상류 방향으로의 경압력 증가라고 판단된다.

• 한국해양바이오학회지
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• 제1권2호
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• pp.91-97
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• 2006

순환여과식 양어 생산시스템에 있어 발생되는 폐수의 효율적 처리를 위하여, 유독 질소성분 처리능력이 뛰어난 광합성세균(PSB)을 PVA에 고정화한 beads 또는 CTA에 고정화한 cubes와 $NH{_4}^+$를 잘 이용하는 균(AUB)을 고정화한 beads를 여러 비율로 혼합한 고정화 혼합균에 의한 N 제거 특성을 알아보았다. AUB 최적 배지에서의 반응결과를 보면, 최대 가스 생성율은 PSB:AUB beads의 비율이 10:40 일 때, 0.87ml/h로 가장 높았고, 전체 beads 중 AUB beads의 혼합비율이 높을수록 가스 생성율이 높아짐을 알 수 있었다. PSB:AUB beads의 혼합비율이 50:0, 40:10, 25:25 및 10:40 일 때 pH값은 6.29, 6.01, 5.69 및 5.13으로 나타났다. 이에 반해 미량의 $NH{_4}^+$를 포함하는 PSB 최적배지에서의 반응결과를 보면, 전체 beads 중 AUB가 차지하는 비율이 높을수록 가스 생성양 및 가스 생성율은 현저하게 낮게 나타났다. 이때, pH값은 두 균주의 혼합 비율에 관계없이 약 6.5로 일정하게 나타났다. PSB cubes와 AUB beads를 여러 비율로 섞어 실험한 결과는 PSB beads와 AUB beads를 섞어 반응시킨 결과와 같은 경향을 보였으나 가스의 생성량 및 생성속도가 현저하게 감소하였고, control 반응에서도 가스 생성량이 0.2ml로 매우 적은 양이 발생하였다. 이상의 결과로 보아, $NH{_4}^+$, $NO{_2}^-$ 및 $NO{_3}^-$ 성분이 들어있는 실제 양식폐수의 수질정화에 있어서 PSB:AUB beads를 10:40으로 혼합한 고정화 균주를 이용할 경우 폐수내 N 성분의 동시 제거에 효과적일 것으로 보인다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.101-114
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• 2019

현재 상당한 침식이 진행되고 있는 맹방해빈을 대상으로 년 간 해안선 변화량을 수치모의 하였다. 수치모의는 이산화된 해안선 단위 격자에 표사 순유입량과 해안선 전진 혹은 퇴각량은 서로 균형을 이룬다는 개념으로부터 유도한 해안선 모형(One Line Model for shore line)에 기초하여 수행하였다. 이 과정에서 연안 표사량의 경우 Energy flux 모형, 횡단 표사량의 경우 Bailard와 Inman(1981) 계열의 수정 모형(Cho and Kim, 2019)을 활용하였다. 수치모의 과정에서 closure depth는 파랑에 종속하는 것으로 해석하였으며, closure depth는 Shiled's parameter에 기반한 Hallermeier(1978)의 해석모형을 활용하여 산출하였다. 모의결과 너울이 우세한 2017.4.26부터 2017.10.15까지는 횡단 표사가 지속적으로 유입되어 해안선이 전진하는 것으로 모의되었다. 또한 10월 중순과 10월 말 사이에 연이어 발생한 년 최대 고파랑 내습에 따른 침식과 이로 인한 해안선의 일시적 퇴각, 이 후 파랑이 잦아들면서 다시 출현하는 너울에 의한 횡단표사 유입과 이로 인한 해안선 복원, 삼월중순부터 삼월말까지 연이어 발생한 고파랑에 의한 해안선 퇴각 등 일 년에 걸친 해안선 대순환과정이 상세하게 모의되는 것을 확인할 수 있었다. 전술한 해안선 대순환 과정은 2017년 4월5일, 9월 7일, 11월 7일, 2018년 3월14일에 실측된 해안선 위치에서도 유사하게 관측할 수 있다. 그러나 해안선이 전진 혹은 퇴각되는 양은 실측치에 비해 수치모의에서 크게 관측되며, 이러한 차이는 대부분의 지형모형(Genesis: Hanson and Kraus, 1989)처럼 closure depth를 $h_c=8.09m$로 일정하게 유지한 경우에 더욱 증가하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권1호
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• pp.28-39
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• 2019

해빈 안정화를 위한 구조물 설계 시 주 표사이송 모드와 모드별 년 표사 이송량에 관한 정보는 상당한 공학적 가치를 지닌다. 이러한 시각에서 본고에서는 현재 상당한 침식이 진행되고 있는 맹방해변의 년 표사 이송량을 산출하였다. 횡단표사의 경우 Bagnold(1963)의 에너지 모형을 확장한 Bailard(1981)의 모형을 활용하였으며, 연안 표사량은 각 해안에서 가용한 파랑에너지 유입률에 의해 결과 되는 것으로 해석하였다. Bailard(1981)의 횡단표사모형 적용에 필요한 유속 적률은 먼저 맹방해변에서 관측된 파랑자료로부터 출현 가능한 총 71개의 파랑주기 복합사상을 선정하고, 선정된 복합사상을 대상으로 수행된 맹방해변에서의 비선형 천수과정 수치모의 결과로부터 산출하였다. 이 과정에서 파랑모형으로는 주파수 영역 Boussinesq Eq.(Frelich and Guza, 1984)을 활용하였으며, 모의결과 Bailard(1981)의 연구와는 달리 유속 적률과 Irribaren NO. 간에 존재하는 뚜렷한 상관관계를 확인할 수 있었다. 산출 결과 맹방해변 평균 방위 ${\beta}=41.6^{\circ}$의 경우 북서진하는 연안표사가 우월하며 그 양은 년 $125,000m^3/m$에 달하였다. 북서진하는 연안표사와 남동진하는 연안표사가 균형을 이루는 null point는 ${\beta}=47^{\circ}$에 위치하며, 횡단표사의 경우 4월부터 10월 중순까지는 연안방향으로의 퇴적이 점진적으로 진행되나 10월 말과 삼월에 단발적으로 발생하는 고파랑에 의해 침식되는 것으로 판단된다. 또한 맹방해변의 연안표사 장미도(littoral drift rose)를 산출하였으며, 그 결과 맹방해변의 방위가 일시적으로 null point의 방위보다 큰 경우 남동진하는 연안표사가 우월하며, 방위가 일시적으로 null point의 방위보다 작은 경우 북서진하는 연안표사가 우월한 경향을 확인하였으며, 이는 맹방해변은 일시적으로 침식되더라도 스스로 복원할 수 있는 능력을 지닌 안정적인 해변임을 의미한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제30권1호
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• pp.13-19
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• 2024

한국 남해 동부 해역인 통영해역에 설치된 연안 수온 분석 결과, 태풍이 남해안에 상륙하기 전에 수온이 급격하게 상승한 것으로 나타났다. 수온 상승은 표층(5m)은 물론 저층(15m)까지 같이 발생하였다. NOAA 위성에서 관측한 표면수온자료 분석 결과, 태풍이 상륙하기 전 한국 남해 동부 해역의 동쪽 해역에 30℃의 수온을 가지는 해수가 존재하였다. 한국 남동해역은 대마난류에 의해 서쪽에서 동쪽으로 해류가 우세한 지역이나 위성 자료 분석 결과, 30℃의 해수는 동쪽에서 서쪽으로 이동한 것으로 나타나 태풍 상륙 전에 태풍에 의한 에크만 수송의 영향을 받은 것으로 나타났다. 또한 남해 동부 해역은 한국 동해 해역과 달리 수심이 깊지 않기 때문에 바람에 의한 연직 혼합으로 인해 전 수층의 수온이 일정하게 나타날 수 있다. 수층별 수온 상승이 같은 날에 발생하였기 때문에 저층 수온 상승은 연직 혼합에 의한 결과라 볼 수 있다. 따라서 한국 남동해역은 태풍의 접근 방향과 고수온의 형성 위치에 따라 에크만 수송에 의해 수온이 급상승할 수 있는 해역임을 알 수 있다.