• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제11권3호
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• pp.160-163
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• 2008

이산화탄소를 해양에 격리시키기 위하여 액화된 이산화탄소(LCO2, Liquefied Carbon Dioxide)를 노즐을 통하여 깊은 수심의 해양에 분사시키고 이때 발생되는 LCO2 유적이 수직 이동을 하면서 해수 중에 희석되는 방법이 고려되고 있다. 이때 논의의 초점은 LCO2 유적이 희석될 수 있는 충분한 시간이 주어져야 한다는 효용성의 관점과 특정 수심에 너무 오래 머물지 않게 하여 그 유역의 $CO_2$ 농도가 너무 높아지지 않게 하여야 한다는 생물학적 안정성의 문제가 된다. 이들 두 가지 논점에서 공통되는 변수는 주어진 조건에서 LCO2 유적의 수직 운동의 속도가 된다. 본 연구는 LCO2 유적이 LCO2와 해수의 물성뿐 아니라, LCO2와 해수의 경계면에 존재하거나 생성되게 되는 수화물(Hydrate)등의 영향으로 부분적으로 변하는 표면장력에 의하여 그 수직 거동이 크게 달라지는 문제를 수치해석적으로 관찰한 것이다. 축대칭 2유체 유동을 묘사할 수 있는 경계면추적법 (Font Tracking Method)을 바탕으로 간단한 표면장력 모델을 도입하여 경계면의 위치에 따라 변하는 표면장력의 영향을 고려하여 LCO2 유적의 상승속도를 관찰하였다. 유적의 주위를 흐르는 유동에 의하여 유적의 후방으로 쏠린 경계면 오염물은 유적의 경계면이 유연한 벽면과 같은 역할을 하게 만들고, 이에 따라 유적의 변형과 상승속도는 달라짐을 관찰하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제12권1호
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• pp.47-54
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• 2009

적조 종에 따라 해색이 다르다는 점에 착안해 해색 모델로부터 적조 종을 역 추정하는 기술을 개발하는데 있어 기본 입력 변수가 되는 적조 생물에 관한 고유의 광특성(흡광, 역산란 특성)을 연구하였다. 실험실 수준에서의 적조 생물의 광특성을 조사하기 위해 남해에서 채취 된 21종의 적조 생물을 배양하고 spectrophotometer를 이용해 광합성 색소에 의한 흡광계수(absorption coefficient, a)와 역산란계수(backscattering coefficient, $b_b$)를 측정하였다. 또한 spectrophotometer를 이용해 측정 된 흡광 및 역산란 계수와 클로로필 농도를 이용하여 비 흡광계수($a^*$)와 비 역산란계수(${b_b}^*$)를 계산하였으며 이들 스펙트럼의 모양과 값을 비교하였다. 적조 생물 종에 따른 $a^*$은 파장대 440nm에서 $0.005{\sim}0.06\;m^2{\cdot}mg^{-1}$의 값을 가지며, ${b_b}^*$의 범위는 $10^{-2}{\sim}10^{-4}\;m^2{\cdot}mg^{-1}$로 종 간 약 100배의 차이가 있었다. 이와 같이 적조생물 종에 따라 스펙트럼의 모양과 값에서 차이를 나타냈으며 21종의 적조 생물 중에서 해색 스펙트럼으로 종간 구분이 가능한 종은 7-8종이었다. 이 결과는 해색모델 개발의 입력변수로 활용될 수 있을 것이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권2호
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• pp.140-145
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• 2018

본 연구는 두점식 선박 계류시스템의 종방향 외력에 대한 비선형 동적거동 해석을 수행하였다. 특정 입력 매개변수에 대한 카오스 운동과 한계주기궤도 등의 비선형 거동의 특성을 연구하였다. 주로 비선형복원력은 계류시스템의 강한 비선형성과 동적거동의 다양성을 제공한다. 계의 운동방정식 시뮬레이션에 사용된 수치 적분기는 4차 룽게쿠타법이다. 외력진폭과 주파수를 변화시킬 때 분기 그림과 동적불안정 현상들을 볼 수 있다. 외력의 주파수(진동수)가 0.4 rad/s인 경우 수많은 혼돈상태 점들 사이에 주기창이라 불리는 안정적인 주기해가 관측된다. 주파수가 0.7 rad/s인 경우는 외력진폭이 1.0을 초과할 때 혼돈 영역이 갑자기 증가한다. 주파수가 1.0 rad/s인 경우는 주파수가 0.4 rad/s 및 0.7 rad/s인 경우와 비교해 볼 때, 혼돈 운동이 약화된다. 아울러, 두점식 계류시스템은 각 매개변수에서 준주기 운동, 한계주기궤도, 대칭성의 깨짐과 같은 다양한 정상상태의 궤적이 관측된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권8호
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• pp.5-14
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• 2018

쇄설성 퇴적암의 입자 크기는 암석을 구분하는 기준인 동시에 이방성의 원인이 된다. 이방성은 암석의 강도와 풍화에 영향을 미치는 주 원인 중 하나이다. 경상분지의 영주, 대구, 부산 지역에 분포하는 쇄설성 퇴적암과 화성암을 대상으로 대자율타원체를 결정하고 이방성정도와 모양지수를 통해 이방성을 분석하였다. 외력의 영향이 거의 없는 호성환경에서 퇴적된 사암의 이방성정도는 1.03 이하였다. 단층의 영향을 받은 암석은 1.06, 단층암은 1.14 이상의 이방성 정도를 보였다. 암석의 자기적 이방성은 단층으로부터 거리가 멀어질수록 이방성 정도가 감소하였다. 세립질의 입자로 구성된 이암과 셰일은 일차퇴적구조인 층리가 박층으로 발달하며 이로 인해 단층암과 유사한 크기의 이방성을 보였고 대자율타원체의 모양지수도 편원형을 보였다. 실험 결과로부터 쇄설성퇴적암 중 신선한 이암과 셰일은 단층암과 유사한 이방성을 가지므로 이들 암반과 관련된 구조물의 설계, 시공, 유지관리에서 주의가 필요하다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2006년도 추계학술발표회
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• pp.187-191
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• 2006

적조 종에 따라 해색이 다르다는 점에 착안해 해색 모델로부터 적조 종을 역 추정하는 기술을 개발하는데 있어 기본 입력 변수가 되는 적조 생물에 관한 광학적 특성(흡수, 역산란 특성)을 연구하였다. 실험실 수준에서의 적조 생물의 광특성을 조사하기 위해서 남해에서 채취 된 21종의 적조 생물을 배양하고 spectrophotometer를 이용해 광합성 색소에 의한 흡수계수(absorption coefficient, a)와 역산란 계수 (backscattering coefficient, $b_b$)를 측정하였다. 또한 spectrophotometer를 이용해 측정된 흡수 및 역산란 계수와 클로로필 농도를 이용하여 비 흡광계수 $(a^*)$와 비역산란계수$(b_b^*)$를 계산하였으며 이들 스펙트럼의 모양과 값을 비교하였다. 적조 생물 종에 따른 $a^*$은 파장대 440nm 에서 $0.005-0.06m^2/mg$의 값을 가지며, $b_b^*$의 범위는 $10^{-2}\sim10^{-4}m^2/mg$로 종간 약 100배의 차이가 있었다. 이와 같이 적조생물 종에 따라 스펙트럼의 모양과 값에서 차이를 나타냈으며 21종의 적조 생물 중에서 해색 스펙트럼으로 종간 구분이 가능한 종은 7-8 종이었다. 이 결과는 해색모델 개발에 있어 입력변수로 활용될 것이다.

• 한국패류학회지
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• 제25권2호
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• pp.135-143
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• 2009

바지락 (Ruditapes philippinarum) 은 우리나라 조간대에 널리 분포하며 잘 발달된 생체조절 능력을 가지고 있어 환경모니터링 종으로서 가치가 높은 생물이다. 본 연구는 산업활동으로 해양환경에서 그 농도가 높아지고 있으며 생물체에 강한 독성을 가진 카드뮴이 바지락의 세포성 면역에 미치는 영향을 연구함으로써 바지락의 면역 기작을 이해하고 환경 모니터링 기법으로의 적용 가능성을 조사하기 위하여 실시되었다. 실험을 위하여 바지락은 $50\;{\mu}g/l$의 카드뮴에 8일간 노출되었으며, 유세포 분석기를 이용하여 혈구의 미분화 세포의 구성비율, DNA 손상도, 혈구괴사율, 혈구 apoptosis 비율 및 혈구사망율을 측정하였다. 조사 결과 카드뮴에 노출된 바지락은 대조구와 비교하여 미분화세포, DNA 손상도, 세포괴사율, 세 apoptosis 비율 및 세포 사망율이 통계적으로 유의하게 증가하였다. 특히 apoptosis 비율은 세포괴사율보다 높게 증가함에 따라 바지락 혈구의 경우 본 연구에서 사용된 카드뮴의 농도는 세포괴사보다는 apoptosis를 유도하는데 더 효과적인 농도인 것으로 판단된다. 본 연구를 통하여 중금속 오염에 대한 바지락의 세포성 면역반응은 유세포 분석기를 이용하여 정량이 가능하였으며, 세포성 면역반응을 이용한 환경모니터링에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지구과학회지
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• 제31권6호
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• pp.608-624
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• 2010

황해 경기만 남부 지역에 분포하는 층면구조의 형태특징을 조사하기 위하여, 다중빔음향측심기를 이용한 지형조사가 2년(2006과 2007)에 걸쳐 수행되었다. 경기만 남부의 층면구조는 다양한 퇴적상 위에 연속적인 스펙트럼의 크기와 다양한 형태의 수중사구(A-F type)가 발달하고 있다. 경기만 남부 지역에 발달된 수중사구의 파장과 파고의 관계식은 $H_{mean}=0.0393L^{0.8984}$ (r=0.66)로 나타나고 있다. Flemming(1988)의 파장-파고 관계식과 연구지역의 관계식의 비교를 통해서 조석우세환경인 연구지역에 분포하는 수중사구는 현재 수리적, 퇴적학적 환경에 평형된 상태로 활발하게 발달되어 있고 강한 조류와 풍부한 퇴적물 유용도에 의해서 발달, 유지되고 있음을 보이고 있다. 또한 인위적인 작용인 해사채취는 층면구조를 파장이 짧고 낮은 파고의 불규칙형태로 바꾸며 퇴적물 유용도를 감소시켜 수중사구 발달에 영향을 미치고 있는 것으로 판단된다. 다른 제어요인인 수심과 입도는 경기만 남부지역의 수중사구의 발달과 유지에 크게 기여하지 못한 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권5호
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• pp.437-444
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• 2020

본 논문에서는 불규칙 선수파랑 조건에서 선박계류시스템의 전후동요를 억제하는 연구를 수행하였다. 두점식 계류시스템은 비선형복원력의 특성으로 인하여 규칙파 조건에서도 강한 비선형 응답 특성을 보인다. 종방향 불규칙 장파가 외란으로 선박계류시스템에 작용하게 되면 규칙파 외력이 입사하는 경우보다 변위와 속도에서 더욱 복잡한 비선형 거동이 발생한다. 계의 종동요 변위와 속도를 동시에 억제하기 위하여 슬라이딩모드 제어법(SMC)을 적용하였다. SMC는 매개변수의 불확실성 및 외란에 대한 강인성을 갖는 폐루프 시스템을 제공하지만, 채터링은 이 제어법을 사용할 때 큰 단점이 된다. 본 연구에서는 준 슬라이딩모드의 시그모이드 함수를 이용하여 불규칙 해양파의 외란 조건에서 채터링을 줄이고. 수렴의 정확성에 도달하는 목표를 달성하였다. 제어법의 유효성은 수치시뮬레이션을 통해 증명하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제18권3호
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• pp.135-142
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• 2015

부유식 해양구조물은 설계수명 동안 조우할 수 있는 가장 극심한 환경하중을 고려하여 설계되어야 한다. 본 연구의 해석 대상인 부유식 파력-해상풍력 복합 발전시스템에 가장 큰 영향을 미치는 환경하중은 파랑하중이다. 파랑하중의 주요 매개변수는 파장, 파고, 파향이며, 이들의 조합에 따라 구조물의 거동특성에 미치는 영향은 판이하다. 이에 따라, 대상 해역이 가지는 파랑의 특성과 구조물이 가지는 응답 특성을 기반으로 극한 응답을 주는 파랑인자를 탐색하는 과정이 필요하다. 즉, 환경조건 범위에서 발생할 수 있는 모든 파랑조건을 탐색하여 최대 응답을 발생시키는 등가설계파를 추출해야 한다. 이는 특정 하중의 최대 설계 응답과 동일한 응답 수준을 주는 규칙파를 탐색하는 일련의 과정을 통해 계산 가능하다. 본 연구에서는 부유식 파력-해상풍력 복합 발전시스템에 작용하는 특정 하중 인자에 대해 등가설계파를 산정하였으며, 전체구조해석에 활용하였다.

• 대기
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• 제28권2호
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• pp.211-222
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• 2018

Cloud droplet activation process is well described by $K{\ddot{o}}hler$ theory and several parameterizations based on $K{\ddot{o}}hler$ theory are used in a wide range of models to represent this process. Here, we test the two different method of calculating the solute effect in the $K{\ddot{o}}hler$ equation, i.e., osmotic coefficient method (OSM) and ${\kappa}-K{\ddot{o}}hler$ method (KK). To do that, each method is implemented in the cloud droplet activation parameterization module of WRF-CHEM (Weather Research and Forecasting model coupled with Chemistry) model. It is assumed that aerosols are composed of five major components (i.e., sulfate, organic matter, black carbon, mineral dust, and sea salt). Both methods calculate similar representative hygroscopicity parameter values of 0.2~0.3 over the land, and 0.6~0.7 over the ocean, which are close to estimated values in previous studies. Simulated precipitation, and meteorological variables (i.e., specific heat and temperature) show good agreement with reanalysis. Spatial patterns of precipitation and liquid water path from model results and satellite data show similarity in general, but on regional scale spatial patterns and intensity show some discrepancy. However, meteorological variables, precipitation, and liquid water path do not show significant differences between OSM and KK simulations. So we suggest that the relatively simple KK method can be a good alternative to the OSM method that requires various information of density, molecular weight and dissociation number of each individual species in calculating the solute effect.