• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2001년도 추계학술발표회
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• pp.137-144
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• 2001

A Plankton ecosystem model was developed to investigate effects of hydrodynamic processes including advection and diffusion on size-structured phytoplankton dynamics in the mesohaline zone of the York River estuarine system, Virginia, USA. The model included 12 state variables representing the distribution of carbon and nutrients in the surface mixed layer. Groupings of autotrophs and heterotrophs were based on cell site and ecological hierarchy Forcing functions included incident radiation, temperature, wind stress, mean How and tide which includes advective transport and turbulent mixing. The ecosystem model was developed in FORTRAN using differential equations that were solved using the 4th order Runge-Kutta technique. The model showed that microphytoplankton blooms during winter-spring resulted from a combination of vertical advection and diffusion of phytoplankton cells rather than in-situ production in the lower York River estuary.

• Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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• 제10권S_3호
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• pp.97-106
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• 2001

To improve the water quality, particularly for sea bathers, the behaviour of wastewater from sewage outfalls in water adjacent to Swansea, UK, was studied using a mathematical model. The water quality in the sewage receiving basin was determined using factors like the outfall diffuser location(distance from land boundary), sewage treatment scheme, discharge time, and bacteria decay rate, etc. With respect to these factors, an optimal strategy for sewage discharge was then investigated to minimize bacteria levels along the bathing beaches. As water quality criteria, predicted faecal coliform levels were monitored along the coast adjacent to the outfall locations. The resultant values were compared with EC Mandatory(<2000, 95 % of 20 samples) and Guideline Standards(< 100, 80 % of 20 samples). For the advective-diffusion equation, the non linear advective terms were represented using the ULTIMATE algorithm and the third-order accurate QUICKEST scheme to avoid numerical diffusion. Details of the simulation results are then presented as an optimal policy for sewage discharge in the region.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권6호
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• pp.662-669
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• 2015

해저 석유생산시스템에서 빈번히 발생하는 왁스집적 문제는 안정적인 석유 생산을 방해하고 높은 비용을 발생시키므로 왁스집적 제어에 대한 관심이 증가하고 있다. 왁스집적 제어를 통한 석유의 유동안정성 확보를 위해서는 왁스집적거동을 신뢰성 있게 예측해야 한다. 이 연구에서는 왁스집적 거동에 큰 영향을 미치는 분자확산, 전단응력효과, 왁스경화 메커니즘을 시뮬레이션 기술에 적용하여 불확실도가 높은 변수인 전단응력계수, 왁스고형물의 공극률, 왁스 열전도도, 분자확산계수와 물과 가스 양이 왁스집적 거동에 미치는 영향에 대한 분석을 단상과 다상 유동 시 층류 유동 조건에서 수행하였다. 그 결과 왁스고형물의 공극률과 분자확산계수가 높아질수록, 전단응력계수가 낮아질수록 왁스집적 두께가 두꺼워지는 것을 확인할 수 있었고 석유의 온도가 왁스집적 위치에 주요하게 영향을 미치는 것으로 판단된다. 물의 양에 따른 왁스집적 시뮬레이션 결과 기존 연구에서 다소 다른 결과들이 존재하나 이 연구 조건에서는 물의 양 40%까지 왁스집적량이 증가하다 감소하는 것을 확인하였고 가스 양이 많아질수록 유체의 액상 내 가벼운 탄화수소 농도 감소로 인해 왁스집적량이 증가하는 것을 파악하였다. 이 연구결과는 향후 현장 또는 현장을 모사한 실험시스템에서의 결과와 시뮬레이션 결과를 매칭하여 해저 유동관에서 왁스집적 거동을 예측하는데 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국수산과학회지
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• 제13권4호
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• pp.151-162
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• 1980

온산만내에서는 대조시 조류가 우세한 편이지만 (0.1 kt), 소조시의 표층류는 매우 불규칙하며(0.07 kt), 취송류와 지형성 소용돌이의 영향을 크게 받는다. 대조시 만북부에서는 썰물 때 동류하고 밀물 때 서류한다. 만남부에서는 밀물은 서북서류하고 철물은 동북동류이다. 만외에서는 조류가 우세하여 밀물 때 남-남남서류하고 썰물 때 북-북북동류한다. 최대유속은 $1\~1.1kt$로 관측되었다. 소조시의 항류는 북북동 14.3cm/sec였다. 우봉갑 남쪽 만입부에는 밀물갈때나 썰물갈 때 지름 약 1km미만의 시계방향 소용돌이가 존재하여 해수의 정체성이 비교적 강한편이다. 겨울의 취송류는 대체로 남류하며 최대유속은 약 0.1kt에 달한다. 온산만내에서 점원방출한 염료는 바람에 의해 변형되면서 주로 조류에 따라 만구쪽으로 이동, 분산하였고, 방출 3시간후의 평균확산계수는 $4.4\times10^4cm^2/sec$ 였다. 만외 만입부 시계방향의 환류내에서는 이보다 다소 낮은 값을 보였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.344-351
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• 2010

경기만과 한강하구의 장기적인 물질이동에 영향을 미치는 순 유량과 MIKE21 확산모형을 이용한 염분 및 COD 농도분포 예측결과에 대한 불확실성 분석을 수행하였다. 한강 하구 연안의 순 유량은 강화도 북단을 지나 교동도와 석모도를 통과하는 수량이 97% 정도로 대부분을 차지하고 있으며, 염하수로를 통과하는 수량은 3% 미만으로 파악되었다. 한편 확산모형을 이용한 염분 및 COD 농도 분포는 일 자료를 이용한 예측 결과를 기준으로 월별 자료를 이용한 예측결과와의 차이, 즉 중요한 입력 자료의 시간간격만의 차이에 의한 계산 결과의 차이로 정의되는 불확실성으로 정의하여 비교하였다. 그 결과 염하수로에서는 수량이 크게 증가하는 하계에 염분농도 차이가 -10~20 psu 정도, COD 농도차이는 ${\pm}1.0\;mg/L$ 정도로 파악되었으며, 한강하구에서 외해로 갈수록 그 영향은 크게 감소하고 있는 것으로 파악되었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권1호
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• pp.1-10
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• 2020

자유수면을 포함하는 파동장과 같이 단상의 경계가 시간발전에 따라 지속적으로 변화하는 경우나 액상과 기상이 혼합되는 문제에 있어서는 다상유동(multiphase flow) 문제를 적용하는 예가 증가하고 있다. 특히, 파동장과 같은 자유수면의 문제를 취급하는데 있어서는 혼합되지 않는 액상과 기상의 비압축성 뉴턴유체를 고려한 혼상류 모델이 적용되는 경우가 많다. 일반적으로 혼상류 모델은 각상의 경계면에 대한 시간기반 거동추적이 필수적이며, 궁극적으로는 계산의 정도를 좌우한다. 본 연구는 다양한 CFD 수치해석코드에 적용되고 있는 대표적인 VOF-type의 경계면 추적기법들의 이류성능을 평가하였다. 특히, 기존의 전통적인 VOF-type의 경계면 추적기법 및 이류계산에서 발생하는 수치확산을 최소화하기 위해 수치유속(numerical flux)을 제어하는 FCT 법의 효용성을 평가하고, 더불어 CIP 법을 활용한 자유수면 추적성능의 가능성을 고찰하였다. 그 결과, 본 연구에서 적용한 제한된 조건하에서는 수치확산 방지를 위해 수치확산방지 유속을 도입한 FCT-VOF 법이 가장 높은 경계면의 추적성능을 보였다. 본 연구에서 도출되는 결과는 다양한 수치해석코드에 적용되는 자유수면의 추적기법을 선택함에 있어서 중요한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 대기
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• 제33권4호
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• pp.423-440
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• 2023

The updated version of Global Ocean Data Assimilation and Prediction System (GODAPS) in the NIMS/KMA (National Institute of Meteorological Sciences/Korea Meteorological Administration), which has been in operation since December 2021, is being introduced. This technical note on GODAPS2 describes main progress and updates to the previous version of GODAPS, a software tool for the operating system, and its improvements. GODAPS2 is based on Forecasting Ocean Assimilation Model (FOAM) vn14.1, instead of previous version, FOAM vn13. The southern limit of the model domain has been extended from 77°S to 85°S, allowing the modelling of the circulation under ice shelves in Antarctica. The adoption of non-linear free surface and variable volume layers, the update of vertical mixing parameterization, and the adjustment of isopycnal diffusion coefficient for the ocean model decrease the model biases. For the sea-ice model, four vertical ice layers and an additional snow layer on top of the ice layers are being used instead of previous single ice and snow layers. The changes for data assimilation include the updated treatment for background error covariance, a newly added bias scheme combined with observation bias, the application of a new bias correction for sea level anomaly, an extension of the assimilation window from 1 day to 2 days, and separate assimilations for ocean and sea-ice. For comparison, we present the difference between GODAPS and GODAPS2. The verification results show that GODAPS2 yields an overall improved simulation compared to GODAPS.

• 한국해양공학회지
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• 제9권2호
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• pp.133-140
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• 1995

This paper deals with the residual strength characteristics of composite materials under the environment of high temperature and humidity. Two types of GFRP, one with unidirection and randomly oriented, are used to investigate the features of moisture absorption and the residual strength. The results show that, when exposed longterms in high temperature and humidity, the randomly oriented composites is more stable than the unidirection one.

• 수산해양기술연구
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• 제45권4호
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• pp.276-286
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• 2009

The main purpose of this research is to analyze economic feasibility of biodegradable sonw crab gill net model project. The results of benefit/cost analysis show that use of the biodegradable gear is economically feasible. Assuming that the rate of gill net lost is 5 percent, net present value was estimated 311,898,282-590,533,375won, benefit-cost ratio 1.816-1.923 and internal rate of return 7.96-10.59%. The development and diffusion of biodegradable fishing gear appear to make a significant contribution to fisheries resource conservation and marine ecosystem protection. In addition, biodegradable gear production firms may have a good opportunity of exporting it to other coastal states, depending on the progress of WTO subsidy negotiation.

• 한국해양공학회지
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• 제14권3호
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• pp.46-54
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• 2000

Three dimensional numerical experiments that included the land-use transformation by the large scale reclamation were used to investigate the mesoscale air flow over the coastal regions. In this paper the surface temperature of the inland was determined through the surface heat budget consideration with inclusion of a layer of vegetation. The vertical diffusion coefficients of momentum, heat and specific humidity in the constant flux layer were taken from the Mellor and Yamada(1975). It has shown that the resulting model is able to reproduce the air circulation in coastal regions, and the simulated characteristics agree with the known properties of this circulation. A series of numerical experiments were then carried out to investigate the diurnal response of the air flow to various types of surface inhomogeneities.