• 한국해안해양공학회지
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• 제9권3호
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• pp.115-124
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• 1997

동일지점에 투하한 여러개 표류부표 사이의 이격거리 관측방법을 사용하여 한국 연안 여러곳에서 와동확산의 분산을 측정하고 ‘확산계수’를 산정하였다. 시간이 경과함에 따라 와동확산의 분산은 ｔ$^{m}$ 에 비례하여 증가 하였는데, 여기서 시간지수승 m은 1.5와 3.5범위의 비정수 값으로 나타났다. 실측된 분산의 시간지수승 관계는 와동확산계수를 상수로 두는 확산모델링 방법에서는 재현되지 않는다. 본 논문에서는 프랙탈 이론을 도입하여 와동확산에 에 따른 분산의 지수승 관계를 시뮬레이트하였다. 본 논문의 프랙탈 확산모델에서는 가우스소음 대신에 프랙탈 가우스소음(fGn)을 와동확산에 따른 임의행보 과정에 적용하였다. 이 모델에서 프랙탈 브라운운동(fBm)으로 표현되는 와동확산의 분산은 시간 ｔ에 대하여 ｔ$^{2H}$와 같이 나타났는데, 여기서 H는 허스트 지수(Hurst exponent)이다. 본 논문의 프랙탈 확산모델은 시간지수승이 1과 2범위인 와동확산 분산을 잘 재현하였지만, 시간지수승이 2가 넘는 경우는 재현되지 않는다. 시간지수승이 2이상인 경우는 평균류의 유속전단(velocity shear)에 기인한다.다.

• Ocean and Polar Research
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• 제26권3호
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• pp.453-463
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• 2004

The Antarctic Peninsula is important in terms of global warming research due to pronounced increase of air temperature over the last century. The first eddy covariance system was established at King Sejong Station located in the northern region of the Antarctic Peninsula in December of 2002 and has been operated over one year. Here, we analyze turbulent characteristics to determine quality control criteria for turbulent sensible heat flux data as well as to diagnose the possibility of long term eddy covariance measurement under extreme weather conditions of the Antarctic Peninsula. We also report the preliminary result on sensible heat flux. Based on the analyses on turbulent characteristics such as integral turbulence characteristics of vertical velocity (w) and heat (T), stationarity test and investigation of correlation coefficient, they fallow the Monin-Obukhov similarity and eddy covariance flux data were reliable. ${\sim}47%$ of total retrieved sensible heat flux data could be used for further analysis. Daytime averaged sensible heat flux showed a pronounced seasonal variation, with a maximum of up to $300Wm^{-2}$ in summer. In conclusion, continuous and long-term eddy covariance measurement may be possible at the study site and the land surface may influence the atmosphere significantly through heat transport in summer.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 2009년도 발표 논문집 제18권
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• pp.65-68
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• 2009

• Wind and Structures
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• 제14권5호
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• pp.465-480
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• 2011

In this paper, a stabilized large eddy simulation technique is developed to predict turbulent flow with high Reynolds number. Streamline Upwind Petrov-Galerkin (SUPG) stabilized method and three-step technique are both implemented for the finite element formulation of Smagorinsky sub-grid scale (SGS) model. Temporal discretization is performed using three-step technique with viscous term treated implicitly. And the pressure is computed from Poisson equation derived from the incompressible condition. Then two numerical examples of turbulent flow with high Reynolds number are discussed. One is lid driven flow at Re = $10^5$ in a triangular cavity, the other is turbulent flow past a square cylinder at Re = 22000. Results show that the present technique can effectively suppress the instabilities of turbulent flow caused by traditional FEM and well predict the unsteady flow even with coarse mesh.

• Ocean and Polar Research
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• 제27권2호
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• pp.231-235
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• 2005

The European Iron Fertilization Experiment EIFEX studied the growth and decline of a phytoplankton bloom stimulated by fertilising $10km^2$ in the core of a mesoscale $(80{\times}120km)$ cyclonic eddy south of the Antarctic Polar Front with about 2 times 7 tonnes of iron sulphate. The phytoplankton accumulation induced by iron fertilization did not exceed $3{\mu}g\;chl\;a\;l^{-1}$ despite a draw down of $5{\mu}M$ of nitrate that should have resulted in at least double to triple the amount of phytoplankton biomass assuming regular Redfield-ratios for draw down after phytoplankton growth in the Southern Ocean. During EIFEX the fertilized core of the mesoscale eddy evolved to a hotspot for a variety of small and medium sized mesozooplankton copepods. In contrast to copepods, the biomass of salps (Salpa thompson)) that dominated zooplankton biomass before the onset of our experiment decreased to nearly extinction. Most of the species of the rnosozooplankton community showed extremely hiか feeding rates compared to literature values from Southern Ocean summer communities. At the end of the experiment, massive phytoplankton sedimentation reached the sea floor at about 3800m water depth.

• Ocean and Polar Research
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• 제24권4호
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• pp.369-389
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• 2002

CTD data taken in the Ulleung Basin between 1996 and 2001 are analyzed to understand the hydrography around Dokdo. Major features occurring in the Ulleung Basin such as the path variability of the East Korean Warm Current (EKWC), the location and size of the Ulleung Warm Eddy (UWE) and the position of the Offshore Branch along the Japanese coast all influence the hydrography around Dokdo. The Dokdo area frequently lies in the eastern part of the meandering EKWC and the UWE that results in a filting of isolines sloping upwards to Dokdo in the Ulleung Interplain Gap (UIG) between Ulleungdo and Dokdo. Subsurface water near Dokdo then becomes colder and less saline than water near Ulleungdo. Two cases that are opposite to this general trend are also identified when the Dokdo area is directly affected by the EKWC and by a small scale eddy ffd by the Offshore Branch. High salinity cores and warm waters are then found near Dokdo with isolines sloping upwards to Ulleungdo. Freshening of the East Sea Intermediate Water was observed in the UIG when neither the EKWC nor the UWE was developed in the Ulleung Basin during June-November 2000.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.49-55
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• 2003

When a body with slant angle after its shoulder is moving at high speed, the turbulent motion around the afterbody is generally associated with the flaw separation and determines the normal component of the drag. By changing the slant angle of afterbody, there exists a critical angle at which the drag coefficients change drastically. Understanding and control of the turbulent separated flows are of significant importance for the design of optimal configuration of the moving bodies. In the present paper, a new Large Eddy Simulation technique has been developed to investigate turbulent vortical motions around the afterbodies with slant angle. By basis of understanding the structure of turbulent flaw around the body, the new configuration of afterbodies are designed to reduce the drag of body and the nonlinear effects due to the interaction between the body configuration and the turbulent separated flows are investigated by use of the developed LES technique.

• 한국환경과학회지
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• 제33권8호
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• pp.583-589
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• 2024

Seawater movement analyses and dye diffusion experiments were conducted to understand the characteristics of eddy diffusion in the southwest coastal zone of Korea. The findings indicate that pollutants entering the study area were most influenced by tidal currents and showed temporal and spatial variations according to the turbulent characteristics of the tidal current. Pollutants entering the study area are likely to travel a distance of approximately 2 km (within 1 h) following the direction of the tidal currents and show a spreading distance (diameter of the diffusion area) of within 10% of the travel distance (within 200 m). The dispersion of the diffusion area is expected to increase in proportion to the elapsed time raised to a power of 1.19 to 1.23. The results are expected to provide a basis for using the eddy diffusion coefficient as a temporally variable value (previously assumed to be a constant based on empirical data), thereby contributing to improving the predictive accuracy of ocean diffusion models.

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권2호
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• pp.351-373
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• 2019

인공위성이 관측한 해수면 높이 자료를 활용하여 울릉분지 일대에서 발생하는 냉수성 소용돌이들을 1993년부터 2015년까지 Winding-Angle 방법을 이용하여 탐지하고 분류하였다. 냉수성 소용돌이들 중에서 동한난류 사행의 첫 번째 골에서 형성되어 동쪽으로 흐르는 해류의 주경로로부터 남서쪽으로 떨어져 나온 독도 냉수성 소용돌이(Dokdo Cold Eddy, DCE)를 구분하였고, 그 이동 특성을 분석하였다. 또한 국립수산과학원(National Institute of Fisheries Science)이 관측한 수온과 염분 자료와 Hybrid Coordinate Ocean Model의 수치모의 결과를 이용하여 DCE 중심 근처에서 수온과 유속의 수직구조를 살펴보았다. DCE는 23년 동안 총 112개 발생하였고, 이 중 39개의 DCE가 서쪽으로 이동하여 한국 동해안 근처 연안에 도달하였으며, 평균 이동 거리는 250.9 km, 평균 수명은 93일, 평균 이동 속도는 3.5 cm/s였다. 나머지 73개의 DCE는 동쪽으로 이동하거나 생성된 위치 주변을 맴돌다가 소멸하였다. DCE 아래 50~100 m에서 수온(T)과 염분(S)이 주변보다 낮아(T < $5^{\circ}C$, S < 34.1) 등온선들과 등염선들이 돔(dome, 반구형으로 된 지붕 모양) 구조를 보였다. 또한 DCE의 중심에서 평균 38 km 떨어진 곳에서 10 cm/s 이상의 해류가 표층부터 수심 300 m까지 반시계방향으로 원을 그리며 흐른다. 동한난류가 이안하여 동쪽으로 흐르다가 울릉도 북쪽에서 울릉도를 끼고 시계방향으로 흘러서 사행을 시작하고, 울릉도 동쪽에 위치한 사행의 첫 번째 골이 남서쪽으로 깊이 파고들면, 해류사행의 마루와 마루가 연결되고 골 부분이 독립적으로 떨어져 나와 반시계방향 순환을 형성하면서 DCE가 생성된다. DCE가 서쪽으로 이동할 때 울릉 난수성 소용돌이(Ulleung Warm Eddy, UWE)의 가장자리를 따라 우회하여 시계방향으로 U 모양을 그리며 한국 동해안 쪽으로 이동한다. DCE가 연안 부근에 도달하면, 동한난류는 냉수성 소용돌이 보다 더 남쪽에서 이안하고, 냉수성 소용돌이의 가장자리를 따라 우회하여 북쪽으로 흐른다. 연안에서 독도 냉수성 소용돌이가 약화되고 약 30일 후에 소멸하면, 동한난류가 다시 한국 동해안을 따라 북쪽으로 흘러서 본래의 경로를 회복한다. DCE는 열과 염을 북쪽에서 남쪽으로 꾸준히 수송하고 울릉분지 남서쪽에 냉수해역 형성에 도움을 주며, 양의 상대와도를 가지고 와서 동한난류의 경로를 변경시키는 역할을 한다. 서쪽으로 이동하는 DCE 중에서 일부는 연안 냉수성 소용돌이와 병합되어 울릉분지 서쪽에 넓고 긴 냉수해역을 만들고 반시계 방향의 순환을 형성한다. 이와 같이 병합된 소용돌이는 북쪽에 UWE를 남쪽에 동한난류로부터 분리시킨다.

• 한국음향학회지
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• 제34권6호
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• pp.455-462
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• 2015

동해에는 주변 수온보다 온도가 높은 난수성 소용돌이가 자주 발생되는 것으로 알려져 있다. 이러한 난수성 소용돌이의 발생은 음속구조의 변화를 야기해 음전달특성을 변화시키게 되며, 특히 원거리 음전달에 큰 영향을 줄 것으로 예상된다. 본 논문에서는 난수성 소용돌이가 확인되는 2007년 3월 23일의 수온자료를 재분석한 자료를 이용하여 난수성 소용돌이가 원거리 음전달에 미치는 영향을 분석하였다. 연구를 위해 포물선 방정식 모델을 이용해 음파 전달손실과 평균 직접 신호초과 거리를 이용한 탐지거리 성능분포분석을 수행하였다. 분석결과 난수성 소용돌이의 존재는 난수성 소용돌이가 존재하지 않을 때와는 매우 다른 음전달 특성을 보여주고 있으며, 특히 난수성 소용돌이의 경계는 음전달의 제한적인 요소가 될 수 있기 때문에 원거리 음전달에 불리할 것으로 판단된다. 이러한 난수성 소용돌이에 의한 원거리 음전달의 제한은 해저 심도가 낮을수록 더 커지는 것을 확인하였다.