• 해양환경안전학회지
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• 제29권7호
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• pp.958-963
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• 2023

최근에 선박을 안전하게 설계 및 운항하기 위해 인공지능으로 운동성능을 예측하는 연구가 늘고 있다. 하지만 일반적인 선박에 비해 소형 어선에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 논문에서는 소형 어선의 운동성능 계산에 필수적인 운동응답을 심층신경망으로 추정하는 모델을 제안한다. 15척의 소형 어선에 대하여 유체동역학 해석을 수행하였으며 이를 통해 데이터베이스를 구축하였다. 환경 조건과 주요 제원을 입력 데이터로, 단위 파고에 대한 운동응답(Response Amplitude Operator)을 출력 데이터로 설정하였다. 훈련된 심층신경망 모델을 통해 예측된 운동응답은 유체동역학 해석 결과와 유사한 경향을 보이며 고주파 성분을 가진 운동응답 함수를 낮은 오차로 근사하는 결과를 보여준다. 본 연구의 결과를 바탕으로 어선의 선형 특성 고려한 심층신경망 모델로 확장하여 연구 결과의 활용도를 넓히고자 한다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제2권2호
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• pp.78-85
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• 1999

해상에서의 수색구조를 위하여 한국 남해를 대상으로 표류물체 추적모델을 연구하였다. 본 연구의 모델에서는 환경외력 조건으로서 바람과 해수유동을 고려하였으며, 주어진 환경외력 조건에 의해 결정된 위치의 표준편차로서 수색범위를 결정하였다. 표류선박의 추적을 위한 환경외력 조건은 한국 남해와 서해에 대해 구축된 데이터베이스를 이용하여 실시간으로 예측하여 적용하였다. 본 모델에 의한 계산 결과는 실제 조난선박의 표류경로와 비교하였으며, 계산에서 예측된 표류경로 및 수색범위는 조난선박의 표류경로를 잘 재현하는 것으로 나타났다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권5호
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• pp.435-444
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• 2023

새만금 내에서는 종종 식물플랑크톤이 증식하기에 알맞은 환경조건이 생성되며 일시에 식물플랑크톤 대증식이 발생하면서 조류 관리기준을 초과하는 사례가 발생하고 있다. 이를 대비하기 위하여 과학적 예측기법을 토대로, 식물플랑크톤의 종별로 가장 효과적이고 효율적인 녹조발생 억제 방안을 제안하기 위하여 식물플랑크톤 대증식 가능성을 예측하고, 제어할 수 있는 모델을 개발하였다. 즉, 하천에서 유입하는 영양염(DIN, PO4-P)을 정책적으로 조절하고, 갑문운영을 통해 호 내 염분을 제어하는 것이다. 먼저 관측치로부터 인공신경망 알고리즘을 이용해 식물플랑크톤 대증식 가능성을 예측 결과, 모델의 Kappa 수는 0.7889 ~ 1.0000의 범위로, good ~ excellent 수준이었다. 다음으로 Garson 알고리즘을 이용하여 종별로 설명변수의 중요도를 평가하였고, 또한 DIN 및 염분 값의 변화에 따른 식물플랑크톤 대량 증식 확률을 예측하였다. 그 결과, 각 종별로 식물플랑크톤의 대증식을 억제할 수 있는 DIN과 염분 농도를 정량적으로 예측할 수 있었다. 따라서, 향후 새만금과 같은 거대한 인공 호수에서 식물플랑크톤의 대증식을 억제하기 위한 효율적이고 효과적인 대응방안을 마련할 수 있도록 녹조제어모델을 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제4권2호
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• pp.3-14
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• 2001

저질로부터 용출되는 영양염부하가 내만의 수질오염에 미치는 영향을 예측하기 위하여 수층과 저질간의 물질순환과정을 고려한 수-저질생태계모델(SWEM)을 개발하였다. SWEM모델은 유동을 예측하는 수리역학모델과 수층의 생태계순환 및 저질로부터의 영양염용출과정을 고려하여 수-저질간의 물질순환과정을 예측하는 생태계모델의 2개의 서브모델로 구성되어 있으며, 수치모형실험은 실시간에 의한 유동과 수질예측 계산을 실시하였다. 본 모델을 일본 博多灣에 적용하며 대상해역의 부영양화과정 및 영양염의 물질순환과정을 수치예측하고, 저질로부터 용출되는 영양염이 만내의 수질변화에 미치는 영향에 대하여 검토하였다. 모델에 의한 博多灣의 유통계산견과는 조류, 수온ㆍ염분의 관측치와 잘 일치하였으며, 물질순환예측의 계산치는 만내 수질관측치를 양호하게 재현하였다. 또한, 博多灣의 영양염 플럭스의 예측결과로부터 저질로 부터 용출하는 영양염 플럭스는 수질변화에 크게 영향을 미치고 있는 것 으로 나타났다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 춘계학술발표대회
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• pp.555-557
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• 2023

해양의 영향을 많이 받는 우리나라의 지리적 특성상 해양 상황은 산업 및 생업과 밀접한 관계가 있다. OPEN API 를 이용하여 유향/유속, 조위등 해양 환경관련 실시간 시계열 데이터를 수집한 후 2 차원 공간에 표시하여 순환 신경망 모델을 이용하여 학습한다. 학습된 모델을 실제 데이터에 적용하여 파랑을 예측한다. 시계열의 성격이 있고 공간상에 표시할 수 있는 데이터라면 본 논문에서 제시한 체계를 통해 예측할 수 있을 것이라 예상한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2020년도 추계학술대회
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• pp.28-30
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• 2020

우리나라 해역은 크게 동해, 서해와 남해로 나뉜다. 해역별 특성은 공간적 및 유체역학적으로 상이하여 해역별 수중거주시설의 설계에 있어 서로 다른 주요건과 시설구성을 필요로 한다. 본 연구는 거시적 수중주거시설 설계기술 연구의 일환으로서 특히 해역별 공간 특성을 잘 갖춘 3곳의 입지 후보지(동해:Phoenix point, 남해:South Brother point와 서해:Mud point)에 대하여 요구되는 해역별 설계 환경부하를 최근 태풍Haishen, 태풍Maysak과 태풍 Bavi의 기상 예측자료 및 관측자료를 통해 비교하고 가정한 건축목표(Phoenix point: 속초시에 탈탄소 전력공급, South Brother point:부산항 수소연료 비축기지 및 해상 수소충전소, Mud point:에너지 자립형 기후중립 수산양식 기지)에 부합하도록 시설구성을 제안함으로써 우리나라 연안의 천해와 심해에서의 수중거주 가능성을 조사했다.

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
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• 한국어업기술학회 2000년도 춘계수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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• pp.200-201
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• 2000

와편모조류의 대부분은 생존에 불리한 환경조건이 되면 저질에 침적되어 휴면포자의 형태로 휴면시기를 보내다가 온도, 광, 산소, 영양염 등의 환경요인 변동과 내재적 주기에 의해 발아가 유도된다. 이러한 휴면포자는 "개체군 씨앗 "으로서 지역적 적조발생의 잠재력이 되는 것으로 시사되어 왔다. (중략)어 왔다. (중략)

• 해양환경안전학회지
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• 제30권4호
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• pp.365-372
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• 2024

대한민국의 해양레저산업은 세일링을 비롯한 다양한 형태의 수상레저 활동이 증가하는 추세에 따라 세계적으로 신흥시장으로 주목받고 있어 세일링 요트에 대한 수요가 높아질 것으로 추정된다. 이에 따라 2022년 현재 우리나라 요트 문화의 부흥과 보급을 위해 해양수산부의 지원을 받아 28피트 세일 요트의 설계 및 개발이 착수되었다. 개발 초기 단계에서의 성능을 확인하고 이를 통해 설계 인자를 결정하기 위하여 속도 예측 프로그램 VPP(Velocity Prediction Program) 분석이 수행되었다. 본 연구에서 사용된 소프트웨어는 University of Southampton의 Wolfson Unit사(社)의 WinDesign으로, 속도 예측에 적용된 유체역학적 데이터 모델은 Wolfson Unit사(社) 자체적인 조선공학 및 요트연구 분야에서 수십 년간의 예인 수조 시험 데이터를 회귀 분석한 방법으로 대부분의 현대식 요트에 대해 신뢰할 수 있는 추정치를 제공하는 것으로 여겨진다. 하지만 예인 수조 시험이나 CFD 수치해석 등을 통한 실험 결과적인 유체역학적 정보가 없기 때문에 소프트웨어에서 제공하는 유체역학적 데이터 회귀 모델의 저항 값은 다소 차이가 있을 것으로 예상된다. 또한, 아직 미완료된 무게 중심 추정에 의한 VCG 값은 속도 예측의 입력 변수 중 하나로, 성능 결과에 어느 정도 영향을 미칠 수 있을 것으로 예상된다. 개발 세일 요트에 대한 최적화된 보트 속도는 풍속 4, 8, 12, 16 및 20노트의 집세일 조합(최대 120° TWA) 및 스피네커 세일 조합(80° TWA부터) 모두에서 확인되었으며, VPP를 활용하여 얻어진 최적화된 속도는 국제적으로 유사한 등급의 요트와 견줄수 있는 수준으로 확인되었다.

• 대한지리학회:학술대회논문집
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• 대한지리학회 2003년도 추계학회술표회 논문집
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• pp.24-28
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• 2003

장기간에 걸친 지형변화를 예측하는 것은 기초과학뿐만 아니라 응용과학 및 해양 공학적인 측면에서 볼 때 매우 중요하다. 퇴적물 이동과 지형변화의 예측은 항만의 수로를 유지하고, 폭풍에 의한 침식을 방제 할 뿐 아니라 지질학적 time-scale에서 퇴적층 형성을 이해함으로서 경제적으로 유용한 석유자원 매장을 밝히는데 도움을 준다. 그렇지만 퇴적역학에 대한 이해가 불충분하고 지형환경 system이 복잡하기 때문에 퇴적물 이동 및 지형변화에 대한3차원 모델을 통한 지형 변화 예측을 실용적으로 사용하기에는 불충분하다. (중략)

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.476-476
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• 2023

해저면에 놓인 물체는 주변의 국소 흐름 변화에 의해 해저면 전단응력이 국부적으로 변화하는 과정에서 침식과 퇴적이 발생하게 되면서 해저면 지형의 변화에 의해 움직임이 발생한다. 이때 물체의 크기, 무게, 밀도와 형상에 따라 구름, 미끄러짐, 액상화 현상 또한 동반 될 수 있다. 본 연구에서는 해저면에 놓인 물체의 시간변화에 따른 매몰심 변화를 예측하고자 하였다. 물체는 원형 단면의 실린더 형태로 고려했다. 시간변화에 따른 매몰심 변화를 평형 매몰심으로의 접근속도에 관련된 인수와 매몰심 변화량으로 기본방적식을 구성하였고, 이를 유한 차분식으로 수립하였다. 최종 평형 매몰심 계산은 Friedrichs et al.(2016)의 경험식을 사용하였다. 앞선 연구에서 김효섭 등(2016)은 시간에 따른 세굴심 변화 모델 STEP-K를 제시한 바 있다. 시간변화에 따른 연직방향 실린더 주변에서의 국소세굴심을 예측하는 기법으로, 해저면에 놓인 수평방향 물체 주변의 매몰심 발달을 예측하기 위해 매몰 발생에 대한 시간의 척도를 새롭게 제안하였다. STEP-K에서 사용했던 KC수를 대신해 흐름-단주기 파랑 공조시의 해저면의 전단응력을 대표할 수 있는 대표전단응력을 사용할 수 있게 하였다. 보정계수를 통해 현장 또는 실험실 단위의 자료가 가용한 경우 식을 보정할 수 있다. 제안한 매몰심 예측기법은 Elmore et al.(2007)의 매몰실험 관측자료를 활용하여 보정하였다. 결과적으로 보정자료에 대한 시간에 따른 매몰심의 변화양상을 잘 재현하였으며, 향후 우리나라 해양환경 자료를 활용한 보정을 통해 적용성을 높일 수 있을 것으로 기대된다.