• Ocean and Polar Research
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• 제22권2호
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• pp.57-67
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• 2000

Time-selective self-triggering water sampler, AUTTLE developed by Jin et al. (1999) has been improved in order to prevent pre-deposition of suspended sediments (SS) before sampling. By using two solenoids, the improved sampler is able to be moored or deployed with inclination. Its position is changed to horizontal position by activating the first solenoid, and then the endcaps of the sampling bottle are closed by the second solenoid that is driven three times to minimize possible failure of sampling. An external control unit for setting sampling time has been also constructed. Additionally, the electric circuit housing of the sampler has been modified to be detached from the sampling bottle when operating manually. Its performance has been confirmed through flume tests and a field experiment. It will serve as a valuable tool in the various fields of oceanography and environmental engineering, especially where seawater sampling synchronized at several sites and/or the information in storm period is important.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권5호
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• pp.491-504
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• 2013

본 연구에서는 shelf 지형을 대상으로 불규칙파를 적용한 2차원 쇄파변형 수리실험과 Boussinesq형 방정식을 이용한 수치해석을 수행하였다. 유의파고, 유의파봉고, 유의파곡고, 평균수위 및 안정파고와 같은 쇄파특성을 수리실험자료로부터 분석하였고, 실험결과와 Boussinesq형 방정식의 해석결과를 비교하였으며, 두 결과는 비교적 잘 일치하였다. 일정수심상에서의 불규칙파의 쇄파후 안정파고는 수심의 약 0.56배로 분석되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.621-625
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• 2007

Oscillating wave amplitude in a bottom-mounted owe chamber designed for wave energy converter is investigated by applying characteristic wave conditions in Korean coastal water. The effects of shape parameters of OWC chamber in a view of wave energy absorbing capability are analyzed. Both experimental and numerical approaches are adopted and their results are compared to optimize the shape parameters which can result in a maximum power production under given wave distribution. The experiment was carried out in a wave flume under 2-D assumption of OWC chamber. In numerical scheme, the potential problem inside the chamber is solved by use of the Green integral equation associated with the Rankine Green function, while outer problem with the Kelvin Green function taking account of fluctuating air pressure in the chamber. Air duct diameter, chamber width, and submerged depths of front skirt and back wall of chamber changes the magnitude and peak frequency of wave absorption significantly.

• 한국해양공학회지
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• 제30권1호
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• pp.44-50
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• 2016

An experimental study was performed to investigate the behavior of green water on a structure with a rectangular cross section under wave conditions, along with the flow characteristics in bubbly water flow. An experiment was conducted in a two-dimensional wave flume using an acrylic model (1/125) of FPSO BW Pioneer operating in the Gulf of Mexico under its design wave condition. The occurrence of green water, including its development, in front of the model was captured using a high-speed Charge Coupled Device (CCD) camera with the shadowgraph technique. Using consecutive images, the generation procedure for green water on the model was divided into five phases: flip through, air entrapment, wave run-up, wave overturning, and water shipping. In addition, the distinct water elevations of the green water were defined as the height of flip through, height of splashing jet, and height of freeboard exceedance, and showed a linear relationship with the incoming wave height.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권11호
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• pp.917-929
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• 2019

하천의 탈질은 수질 개선과 정확한 아산화질소($N_2O$) 발생량 추정에 관련해서 매우 중요한 역할을 한다. 탈질과정은 질소 산화물($NO_3{^-}$)을 다수의 단계를 걸쳐 기체 질소($N_2$ 또는 $N_2O$)로 변화시키는 호흡과정으로, 강력한 온난화기체인 $N_2O$의 주요한 생물학적 배출 또는 흡수 과정이다. 수생태계에서는, 물의 범람, 기질 공급과 유체역학적, 생지화학적 특성의 복잡한 상호작용이 탈질 과정과 다단계 반응의 정도에 따라 중간산물인 $N_2O$ 발생량(flux)을 조절한다. 이처럼 기질의 농도뿐만 아니라 하상의 물 흐름과 체류시간이 반응 산물에 영향을 미치지만, 하천에서 탈질 정도를 조절하는 유체역학적 특성과 지형학적, 생지 화학적 인자의 상호작용에 대한 연구 결과는 아직 제한적이다. 본 실험은 미세지형 변화의 영향을 모의하기 위해서 2차원 실험 수로에 사구를 형성하여 하상지형에 따라, 정지상태의 폐쇄형 챔버를 이용해 $N_2O$ 발생량을 측정하였다. 또한 기질과의 미세지형의 상호작용을 확인하기 위해서 두 독립된 실험은 같은 수로와 지형 구조를 가지지만 다른 용존 유기탄소(DOC) 농도로 설계하였다. 또한 얻어진 자료를 토대로 Random Forest 모델을 활용하여 $N_2O$ 발생량과 조절인자를 추정하였다. 높은 DOC 농도 실험에선, $N_2O$ 발생량이 흐름 방향을 따라 증가하다 사구 뒤쪽 경사에서 가장 높은 발생량($14.6{\pm}8.40{\mu}g\;N_2O-N/m^2\;hr$)이 측정되며, 그 이후로 감소하는 경향을 보인다. 또한 사구 뒤쪽 경사에서 암모늄 농도가 $31.0{\pm}6.24{\mu}g-N/g\;dry\;soil$로 가장 높으며 $N_2O$ 발생량과 유사한 경향을 나타낸다. 반면에, 낮은 DOC 토양은 지형학적 변화에 따른 $N_2O$ 발생량과 암모늄의 변화를 나타내지 않았으며 발생량과 농도 또한 낮게 나타났다. 따라서 본 실험을 통해 비록 지형적 변화는 $N_2O$ 발생량과 화학적 특성에 영향을 미쳤지만, 그 효과는 탄소 가용성에 의해 제한된다는 것을 확인하였다.

• 융합정보논문지
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• 제10권12호
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• pp.236-244
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• 2020

본 연구에서는 하천실험센터에서 부유 물질 실험을 수행하여 부유 물질의 거동 및 확산을 관찰하고 이를 입자분산모형을 통하여 그 이동을 구현하고자 하였다. 규사를 물과 믹서기를 이용하여 혼합한 후 실규모 크기의 실험수로에 인위적으로 투입하고 레이저부유사측정기(LISST)를 이용하여 부유 물질의 농도를 측정하였다. 실험에서 드론 이미지 및 부유사 측정기 관측 데이터와 입자 분산 모형을 통해 부유 물질의 거동을 모의하여 비교한 결과, 비교적 실험 결과가 구현이 잘 된 것을 확인할 수 있었다. 이를 통하여 입자 분산 모형의 적용성은 물론, 높은 강우량으로 인한 유량 발생 시 부유 물질 예측 활용성을 기대할 수 있게 되었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제11권2호
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• pp.92-97
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• 2008

일반적으로 해수가 강으로 침입하거나 담수가 해양으로 유입을 하면 두 유체간의 밀도차에 의한 밀도류의 성질을 가진다. 하지만, 염분과 온도가 동시에 밀도의 차를 결정하는 경우, 특히 이 중 하나가 중력과 불안정한 수직 분포를 갖게되면 이중확산이 혼합을 결정하는 중요한 요인이 된다. 본 연구에서는 고온, 고염의 수괴가 저온, 저염의 수괴로 진입할 때 기계적 혼합과 이중확산에 의한 대류가 혼합에 미치는 상대적 영향을 비교 연구하였다. 실험실에서 차갑고 염도가 없는 주 흐름에 온도가 높고 염분이 높은 밀도류를 조심스럽게 방류시켜 정상상태의 염수침입 형태를 유지하였다. 수평방향으로 따라 밀도율(Turner 1979)이 15정도 되면 온도와 염분의 유출입량비율이 가파르게 변화하였고, 전체적으로 방출구 부분에서 이중확산의 영향이 강하게 나타나게 되며 이 경우에는 총 방출량도 함께 증가하였다. 아울러 밀도율이 낮은 경우 밀도율이 높은 경우에 비해서 약 $6{\times}10$배의 높은 혼합율을 보였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제32권2호
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• pp.153-162
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• 1999

본 연구에서는 정지수체에서 다공확산관을 통해 방류된 연직다중의 혼합 및 희석 특성에 대해 규명하였다. 3차원 실험수조에서 실험을 통해 밝혀진 결과는 다음과 같다. 우선 다공확산관의 병합과정을 살펴보면 흐름의 안정조건에 따라 병합거리가 다소 차이가 있기는 하지만 {{{{ { z}_{ } }}}}/{{{{ {l}_{ } }}}}가 대략 3인 지점부터 병합이 시작되어 그 이후에는 평면부력？의 거동에 서서히 가까워짐을 알 수 있다. 최소희석률에 대해 분석해 본 결과, 방류운동량이 지배적인 영역, 천이영역, 그리고 부력이 지배적인 부력류영역으로 나누어 희석률 특성을 표현할 수 있음을 알 수 있었다. 본 연구의 실험결과 다공확산관의 경우 부력류영역의 희석률 상수가 평면확산관에 비해 15% 더 높게 나왔다. 그 이유는 다공확산관의 경우 병합 이전에는 개별의 경계면에서 주변수의 포획이 발생하여 희석이 증대되기 때문이다.

• 한국농공학회지
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• 제39권2호
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• pp.113-123
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• 1997

This study was initiated to build runoff plots, install soil and water quality monitoring systems and collect background data from the plots and neighboring soils as the 1st year study of a 5 year project to assess soil quality and develop the management practices for environmentally sound agriculture in mountainous soils. Eleven $3{\times}15m$ runoff plots and monitoring systems were installed at a field of National Alpine Agricultural Experiment Station to monitor soil quality and discharge of nonpoint source pollutants. Corn and potato were cultivated under different fertilizer, tillage and residue cover treatments. The soil has a single-layered cluster structure that has a relatively good hydrologic properties and can adsorb a large amount of nutrient. Concentrations of T-N, $NH_4$-N, and $NO_3$-N of surface soil sampled in the winter were relatively high. Runoff quality in the winter and thawing season in the spring was largely dependent on surface freezing, snow accumulation, temperature, surface thawing depth and so on. Runoff during the thawing season caused serious soil erosion but runoff quality during the winter was relatively good. Serious wind erosion from unprotected fields after the fall harvest were obserbed and best management practices to reduce the erosion need to be developed.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제53권3호
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• pp.393-410
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• 2015

Two dimensional numerical models and physical models have been developed to study the highly nonlinear interactions between waves and breakwaters, but several of these models consider the effects of the structural dynamic responses and the shape of the breakwater axis on the wave pressures. In this study, a multi-material Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE) method is developed to simulate the nonlinear interactions between nonlinear waves and elastic seawalls on a coastal rubble mound breakwater, and is validated experimentally. In the experiment, a solitary wave is generated and used with a physical breakwater model. The wave impact is validated computationally using a breakwater - flume coupling model that replicates the physical model. The computational results, including those for the wave pressure and the water-on-deck, are in good agreement with the experimental results. A local breakwater model is used to discuss the effects of the structural dynamic response and different design parameters of the breakwater on wave loads, together with pressure distribution up the seawall. A large-scale breakwater model is used to numerically study the large-scale wave impact problem and the horizontal distribution of the wave pressures on the seawalls.