• 수산해양기술연구
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• 제37권1호
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• pp.24-34
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• 2001

정치망 원통의 거동을 장기선 방식으로 측정할 수 있는 계류식 수중위치측정시스템을 제작하고, 그 실용성을 확인하기 위하여 소조기 (2000. 10. 6)와 대조기 (2000. 11. 28)에 현장실험을 실시하였다. 현장실험에서 4개의 트랜스폰더는 원통의 남북방향으로 부착시키고, 1개의 트랜스폰더는 해저에 고정시켰다. 그리고, 원통까래의 상하진동은 3개의 테이터로거를 원통의 동서방향 (원통의 길이 방향)으로 부착시켜 대조기에 관측하였다. 소조기에 측정한 원통의 동서방향, 남북방향, 상하방향의 변화폭은 각각 3.2 m, 3.4 m, 2.1 m이었고, 대조기에는 각각 7.8 m, 7.8 m, 5.0 m로 소조기보다 2.3배 이상 컸다. 원통까래의 상하진동폭은 비탈그물에 가까운 쪽이 3.2 m, 중앙부가 3.7 m, 머거리쪽이 8.4 m이었다. 전반적으로 유속이 10 cm/s 이상일 때와 흐름의 방향이 원통의 길이방향과 일치하지 않을 때에 까래의 심도 감소와 상하진동이 빈번하게 발생하였다. 해저에 고정시킨 트랜스폰더를 사용하여 수파기 좌표의 변동을 측정한 결과, 정치망 사개에 부착한 수파기라도 흐름에 의해 그 좌표가 수 m 정도 변함을 알 수 있었고, 정치망의 거동 측정시 이러한 좌표의 변동을 보정하여야 측정오차를 줄일 수 있음을 알 수 있었다. 본 연구에서 제작한 3차원 수중위치측정시스템의 위치오차는 가두리에서 측정한 결과, x축, y축, z축이 각각 0.6 m, 0.8 m, 1.2 m이었고, 기선의 내부이거나 기선에 가까울수록 작았다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권5호
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• pp.320-333
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• 2019

양빈이 수행된 해빈의 침식률 산정을 위한 물리기반 해빈 지형모형이 제시되었다. 동수역학 모형은 OpenFOAM에 기반 한 tool box인 IHFOAM으로 구성되며, Morphology 모형은 부유사를 대상으로 한 이송확산방정식, 소류사 이송을 포함한 표사 수지 개념으로부터 유도된 Exner 식으로 구성하였다. 표사 이송여부, 부유사 농도저면 경계치, 소류사 이송률 산출과정에는 Shields Diagram, 삼차원 수치 모의된 유동계 정보로부터 직접 산출된 저면 전단응력이 활용된다. 본 논문에서 제시된 지형 모형을 검증하기 위해, 경사가 1/6인 단조 해안에서의 천수과정, 쇄파과정, 이에 따른 저면 변화를 수치 모의하였다. 모의결과 비선형 천수과정에서 예상되는 왜곡되고 왜도된 저면전단응력이 비교적 정확히 모의되었다. 또한 전빈에서 진행되는 쇄파로 인해 부유되고 침식된 표사가 up-rush에 의해 후빈으로 이동되어 형성되는 swash bar와 up-rush 정점에서 방향을 바꾸어 먼 바다 방향으로 진행되는 back-wash에 의해 쓸려간 표사가 수심증가에 따라 back-wash 흐름 강도가 약해지면서 퇴적하여 형성되는 breaker bar가 성공적으로 모의되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국측량학회지
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• 제29권4호
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• pp.343-349
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• 2011

해양 구조물의 설계 및 시공을 위해서는 해저에 대한 지형 및 지층 조사가 우선적으로 선행되어야 한다. 해저 지형조사는 음파 탐사에 의한 수심 측량과 해저변 지형 영상의 획득을 통해 이루어지며, 해저 지층조사는 탄성파 탐사를 통한 해저 퇴적층 및 3차원 기반암 심도의 취득을 통해 이루어진다. 특히 해양 토목에서는 해저 지형과 기반암 정보에 대한 정밀한 데이터 확보가 요구되고 있으며 이에 따라 초기 자료 취득 방법에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 논문에서는 간섭계 방식의 음향영상탐사를 실시하여 해저 수심과 해저면 지형정보를 동시에 획득하였고 저주파 방식의 반사법 탄성파 탐사를 통해 해저 기반암 정보를 취득하였다. 획득한 수심 데이터에 대한 비교 평가와 기반암 정보의 추출을 통해 해저 정보 획득에 대한 방법적 적합성을 검토하였으며, 해저 지형 및 기반암 데이터를 이용하여 3차원 해저 지형 모델링을 실시하였다.

• 한국해양학회지
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• 제27권4호
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• pp.303-310
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• 1992

산업폐수와 도시하수의 유입이 심한 마산만에서 하계에 각종 질소화합물의 분포와 산소소비율에 대한 연구를 수행하였다. 1986년 하계에 마산만은 육수유입의 영향을 강 하게 받았으며 수온약층 아래에는 빈산소층이 형성되었다. 용존성무기질소(DIN), 용존 성유기질소(DON), 입자성질소(PN) 는 내만 육수유입을 직접받는 곳에서 각각 735.6, 1261.8 amd 48.5 umol/l의 분포를 보였으며 마산내만 입구에서는 각각 79.1, 73.0 and 39.5 umol/l를 나타냈다. 마산내만입구의 일차생산력은 2,695mgC/m$^2$/day였다. 용존산 소량은 내만입구에서는 3 m 아래에서부터, 마산수로에서는 10 m 아래에서부터 1 ml/l 이하를 보였다. 저층수중의 높은 암모니아와 인산염의 농도는 유기물의 활발한 분해나 저층퇴적물로부터의 용출에 의한 것이라 생각된다. ETS 활동도는 마산내민 가장안쪽에 서 212.1ul $O^2$/l/h였고 마산내만입구의 저층수에서는 산소소비가 442 ml $O^2$/day의 비율로 지행되었다. 마산수로저층수에서의 탈질화 속도는 0.25 umol/l/day 였으며 마 산내만입구에서는 표층에서 일차생산에 의해 생성된 유기물의 9.3-10.5%가 저층수에서 분해되는 것으로 보인다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제17권2호
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• pp.45-58
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• 2012

육상기인 오염원의 해양유입의 급속한 증가로 인해 유해성 적조발생이 빈번해졌을 뿐 아니라, 양식기술의 발달과 과밀양식으로 인해 연안역의 자가 오염증가가 가속화되고 있다. 따라서 해양환경 관리와 적절한 해역이용을 위해 과학적인 관리의 필요성이 증가하고 있다. 현행 환경기준은 일본의 해역 수질기준을 준용하여 육상의 배수기준에 희석 비율을 적용시켜 설정하는 공학적인 방식이다. 그리고 해역의 환경특성을 고려하지 않고 일률적인 값을 적용하였다. 유럽연합, 미국, 호주, 캐나다 등의 선진국에서는 이미 20여 년 전부터 종합적인 수질관리대책을 마련하고 있다. 따라서 본 연구에서는 우리나라 해양환경 특성에 적합한 수질평가 기준을 설정하기 위해 해역을 해류, 조석, 탁도 등을 기준으로 다섯 가지의 생태구로 구분하였다. 그리고 국가해양측정망의 관측항목 중에서 부영양화의 원인항목(용존 무기질소(dissolved inorganic nitrogen, DIN), 용존 무기인(dissolved inorganic phosphorus, DIP)과 일차반응항목(클로로필, Secchi depth)과 이차반응항목(저층용존산소포화도, bottom dissolved oxygen saturation)에 해당하는 항목들을 평가항목으로 선정하였다. 용존 무기질소, 용존 무기인과 클로로필의 기준값은 각각의 생태구에서 하천의 유입 영향이 최소인 외양역 정점의 2000년에서 2007년까지의 계절별 평균값 중 최대값으로 하였고, Secchi depth는 계절별 평균값 중 최소값을 선택하였다. 그리고 저층용존산소 포화도는 외양역의 평균값 중 최소포화도 값인 90%를 전체 생태구의 기준값으로 정하였다. 전체연안을 체계적이고 동일한 기준으로 관리하기 위해서 개별 평가항목의 점수로부터 원인항목, 일차반응 항목, 이차반응 항목 순으로 큰 가중치를 부여하는 가중선형합산 방식으로 수질지수를 계산하였다. 2000년부터 2007년까지 모든 정점에서 구한 수질지수의 분포는 최소값인 20과 중앙값이 30에서 빈도수가 높은 쌍봉분포가 나타났다. 따라서 수질지수의 쌍봉분포 앞부분에 해당하는 23이하를 매우좋음(I등급)으로 하였고 최소값+표준편차 이하를 좋음(II등급), 최소값+2표준편차 이하를 보통(III등급), 최소값+3표준편차 이하를 나쁨(IV등급), 그리고 최소값+3표준편차 초과일 때 아주나쁨(V등급)으로 정하였다.

• 한국음향학회지
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• 제32권4호
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• pp.308-316
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• 2013

2006년 여름 New Jersey 대륙붕 근해에서 일련의 해상실험(Shallow Water 2006, SW06)이 수행되었다. 이 때 수직선배열에서 계측된 근거리 chirp 신호(1100~2900 Hz)에서 직접도달파와 해수면 반사파의 강한 시변동이 관찰되었다. 본 논문은 시변동성이 있는 근거리 음향신호의 지음향학적 역산기법과 실험 데이터에 대한 역산결과를 제시한다. 불규칙한 해수면 반사파가 역산에 미치는 영향을 최소화하기 위해 수직선배열에서 음원의 위치로 직접도달 경로와 해저면 반사경로를 통해 역전파된 신호의 에너지로써 목적함수를 정의하였다. 또한 VFSR(Very Fast Simulated Reannealing) 최적화기법을 활용한 다단계 역산기법을 실험데이터에 적용하였다. 역산 결과 음원은 주기적인 수직운동을 한 것으로 파악되었고 그 주기는 수면파의 주기와 일치하였다. 해저면의 음속은 1645 m/s로 추정되었고 이는 동일 해역의 다른 연구결과와 유사한 것으로 파악되었다.

• Ocean Science Journal
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• 제42권2호
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• pp.103-116
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• 2007

Seasonal changes of tide signal(s), temperature, salinity and current were studied during the years 2004-2005 in the northernmost Gulf of Aqaba, which is under developmental activities, to obtain scientific bases for best management and sustainability. Spectrum analysis revealed permanent signals of tide measurements during all seasons, which represented semidiurnal and diurnal barotropic tides. The other signal periods of 8.13, 6.10-6.32, 4.16 and 1.02-1.05 h were not detected in all seasons, which were related to shallow water compound and overtides of principle solar and lunar constituent and to seiches generated in the Red Sea and the Gulf of Aqaba. Spatial and temporal distribution of temperature, salinity and density showed significant differences between months in the coastal and offshore region and no significant differences among the coastal sites, between the surface and bottom waters and between coastal and offshore waters. Therefore, the temporal and spatial variation of water properties in the northernmost Gulf of Aqaba behave similarly compared to other parts. The coastal current below 12 m depth was weak $(3-6\;cms^{-1})$ and fluctuated from east-northeastward to west-southwestward (parallel to the shoreline), which may be related to the effect of bottom topography and/or current density due to differential cooling between eastern and western parts in the study area, and wind-induced upwelling and downwelling in the eastern and western side, respectively. The prevailing northerly winds and stratification conditions during summer were the main causes of the southward current at 6 and 12 m depths with average speed of 28 and $12cms^{-1}$ respectively.

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권2호
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• pp.187-207
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• 2019

고성능 해양모델을 개발하기 위하여 적시 컴파일(Just-In-Time) 언어인 줄리아 언어를 사용하였고, 운동량 방정식의 해를 구하기 위해 연속완화법으로 푸아송 방정식을 푸는 코드를 작성하였다. 다음으로, 줄리아 계산 코드를 시험하기 위하여 두 가지의 모델을 구축하였다. 첫 번째로, 일정한 유량의 생성/소멸(source/sink) 조건을 시험하기 위해 단순한 수로 형태를 모델링하였고, 두 번째로, 조석 외력(tidal forcing) 및 전향력(Coriolis force), 난류확산계수로 인한 효과 등을 시험하기 위해 황해(Yellow Sea)를 단순화하여 모델링하였다. 모델은 두 가지 시나리오 안에서 총 8개의 실험안으로 테스트되었다. 테스트 결과, 시나리오 1에서 3가지 실험안의 수심 평균된 유속은 이론 값에 완벽하게 수렴하였고, 해저마찰로 인한 수직적 유속 구배를 잘 보여주었다. 또한 시나리오 2에서는 황해의 무조점과 우리나라 서해 중부와 남부 연안의 조석 특성을 잘 재현하였고, 전향력과 수직 난류확산계수에 따른 결과의 차이를 잘 보여주었다. 따라서, 줄리아 언어를 이용한 해양모델을 개발하는 데에 성공하였다고 판단되며, 이는 해양모델이 고전적인 컴파일 언어에서 적시 컴파일 언어로 성공적으로 넘어가는 단계에 오게 됐다는 것을 시사한다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.470-479
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• 2009

파에 의한 국부세굴은 하상재료의 지질학적 특성과 해저 하상의 유동은 물론, 수리학적 조건에 의해서도 영향을 받게되는 매우 복잡한 종합적 과정으로 생각할 수 있다. 지금까지의 대부분의 연구는 세굴심을 중점 대상으로 하였으나 전체 국부 세굴량 산정에 있어서 세굴 폭과의 관련성은 상대적으로 미미하게 다루어져왔다. 많은 국부세굴 영향인자 중에서도 파의 크기 혹은 해저 바닥에서의 유속은 국부세굴의 직접적인 원인으로서 작용하며, 이를 포함하는 Ursell 수나 KC 수 등의 무차원 매개변수는 세굴 영역과의 상관성 분석을 통해 세굴심이나 세굴폭을 예측할 수 있는 수단이 될 수 있다. 본 논문에서는 이러한 무차원 매개변수와 세굴 폭과의 관계를 규명하기 위해, 관경, 파고, 주기를 변화시키며 실험을 수행 및 분석하였다. 그 결과, Re 수나 주기 매개변수 등은 국부세굴 폭과 큰 분산을 보인 반면에 shields 수와 KC 수, Ursell 수는 좋은 상관성을 나타내었다. 특히 shields 수는 세굴심에 큰 영향을 주지 못하는 반면 세굴 폭과는 밀접한 관계를 보이고 있다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.532-539
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• 2008

권 등(2008)은 수면보다 높은 사각기둥 저항체를 등간격으로 배치하고 항력계수가 일정한 값을 갖는 흐름조건$(Re>10^4)$에서 수리실험을 수행하여 바닥마찰과 형상저항에 의한 흐름저항을 나타내는 상당저항계수로서의 Manning계수 값을 산정하였다. 그리고 힘의 평형방정식으로부터 유도된 이론식에 실험결과를 사용하여 얻어진 경험적 항력상호작용계수를 도입하여 얻은 상당저항계수 식을 제안하였다. 본 연구에서는 이 수리실험을 3차원 전산유체해석 프로그램인 FLOW-3D를 사용하여 수치모의하고 그 결과를 실험결과 및 상당저항계수 식과 비교하여, 그값들이 매우 잘 일치하는 것을 보였다. 이로부터 이론식에 나타나 있는 것처럼 수면보다 높은 저항체가 존재할때 Manning계수가 수심의 2/3승으로 증가한다는 것과 항력상호작용계수가 이격거리의 지배적 영향을 받고 있음을 확인할 수 있었다.