• 한국해안해양공학회지
• /
• 제4권2호
• /
• pp.91-107
• /
• 1992

Heaps(1972)가 사용한 천해균질류에 대한 선형 기본방정식을 수심평균류속과 해수면변리를 계산하는 External mode와 수심변이 유속을 계산하는 Internal mode로 분리시킨 다음, Internal mode식에 Galerkin Method를 적용하였다. Internal mode유속을 수평좌표, 시간에 따라 변하는 계수와 대직좌표에 따라 변하는 Basis function들의 곱의 형태로 선형전개하며, 난류확산계수를 포함하는 2차미분항으로부터 해수면에 Homogeneous boundary condition과 해저면에 Sheared boundary condition이 가해지는 Sturm-Liouville system을 구성, Eigenfunctions 해를 구하여 Basis function으로 사용하였다. 모델의 성능을 검토하기 위하여 수립된 모델을 정상균일풍이 가해지는 1차원 수노에 적용하여 Cooper and Pearce(1977)가 제시한 해저면 비활동조건하의 무한 및 유한수노 연직류원분포에 대한 해석각와 비교하였으며, North Sea 규모의 등수심 장방형 Basin(Heaps' Basin)에 적용하여 정상균일풍에 대한 Heaps(1972)의 계산결과와 비교하였다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제34권3호
• /
• pp.545-552
• /
• 2018

지반접지선은 남극 빙하 및 빙붕의 취약성을 나타내는 가장 핵심적인 척도로 물질균형의 증거로 사용된다. 본 연구에서는 SAR와 레이더 고도계 위성을 이용하여 빙하와 빙붕의 고해상도 수치고도모델을 제작하고, 이를 이용하여 동남극의 Campbell 빙하의 지반접지선의 위치를 추정하고 시공간적 변화를 관찰하였다. 2013년 6월 21일과 2016년 9월 10일에 획득된 TanDEM-X 와 TerraSAR-X 자료와 촬영날짜 대비 15일 이내의 CryoSat-2 레이더 고도계 자료의 조합을 이용하여 고해상도 수치고도모델을 제작 후 지반접지선을 추정하였으나 3년 동안 큰 변화를 관찰하지 못하였다. 지반접지선 추정 시 사용된 얼음의 평균 밀도는 정확하게 알려져 있기 않기 때문에 얼음의 밀도를 변화시킨 지반접지선의 변화를 분석하였다. DDInSAR로 추정된 지반접지선과는 공간적으로 큰 차이가 있었지만 광학위성의 표면 특징을 이용하여 추정된 지반접지선과는 얼음의 밀도가 약 $880kg/m^3$일 때 가장 유사하였다. 본 연구는 해저지형의 수직적 정확도에 따라서 결과의 신뢰도가 변할 수 있지만 얼음의 지반접지선 지역의 유체정역학적 얼음 두께가 더욱 큰 영향을 끼칠 것으로 고려되며 동일한 오차를 포함한 두 시기의 지반접지선을 비교하였기 때문에 상대적 변화는 의미가 있다고 고려된다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
• /
• 제11권1호
• /
• pp.597-605
• /
• 2019

This paper proposes a novel method for efficient prediction of joint distributions of heights and periods of nonlinear ocean waves. The proposed novel method utilizes a transformed linear simulation which is based on a Hermite transformation model where the transformation is chosen to be a monotonic cubic polynomial, calibrated such that the first four moments of the transformed model match the moments of the true process. This proposed novel method is utilized to predict the joint distributions of wave heights and periods of a sea state with the surface elevation data measured at the Gulfaks C platform in the North Sea, and the novel method's accuracy and efficiency are favorably validated by using comparisons with the results from an empirical joint distribution model, from a linear simulation model and from a second-order nonlinear simulation model.

• 한국환경과학회지
• /
• 제30권12호
• /
• pp.1067-1079
• /
• 2021

The coastal water is a space where salmon (Oncorhynchus keta), critical energy-conveying mediator, stay to adapt to different environments while traveling between ocean and river ecosystems for spawning and growth. The mid-eastern coast of Korea (MECW) is the southern limit of salmon distributed in the North Pacific Ocean. Understanding the distribution and migration characteristics of salmon in the MECW is important for the prediction of changes in the amount and distribution of salmon related to changes in the future marine environment. We analyzed the relationship between the salmon migratory timing ascending the Wangpi river and change in vertical seawater temperature and tidal elevation. Overall results highlight that (1) Salmon began to ascend the river when the sea surface water temperature (SST) decreased below 20℃; (2) The number of salmon ascending the river increased when the temperature difference between the upper and lower layers decreased, but decreased when the temperature difference was higher than 5℃; (3) The number of salmon ascending the river peaked, when the SST was 18℃-19℃ and sea levels rose at high tide. This study provide important insight into predicting changes in the ecosystem energy circulation through climate change at its southern distribution limit.

• Ocean Science Journal
• /
• 제40권4호
• /
• pp.191-200
• /
• 2005

In this study an analytical tide model of uniform width with three sub-regions is presented. The three-subregions model takes into account step-like variations in depths in the direction of the channel as a way to examine the $M_2$ tide of the East China Sea (ECS) as well as the Yellow Sea (YS). A modified Proudman radiation condition has been applied at the northern open head, while the sea surface elevation is specified at the southern open boundary. It is seen that, due to the presence of an abrupt change in depth, co-amplitude lines of the $M_2$ tide are splitted to the east and west near the end of the ECS shelf region. Variations in depths, bottom friction and the open head boundary conditions all contribute to the determination of formation of amphidromes as well as overall patterns of $M_2$ tidal distribution. It is seen that increasing water depth and bottom friction in the ECS shelf results in the westward shift of the southern amphidrome. There is however no hint at all of the well-known degenerated tidal pattern being formed. It is inferred that a lateral variation of water depth has to be somehow incorporated to represent the tidal patterns in ECS in a realistic manner. Regarding the radiation factor introduced by Fang et al. (1991), use of a value larger than one, possibly with a phase shift, appears to be a proper way of incorporating the reflected waves from the northern Yellow Sea (NYS).

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제37권5_1호
• /
• pp.1177-1186
• /
• 2021

북극의 융빙호(melt pond)는 해빙 면적 감소 및 북극 빙권 변화에 중요한 역할을 하기 때문에 융빙호의 정확한 관측이 필요하다. 미국 NASA의 차세대 고도계 위성인 Ice, Cloud, and Land elevation Satellite-2 (ICESat-2)는 532 nm의 녹색 레이저를 발사한 뒤 반사되는 광자(photon)의 이동 시간을 계산하여 전 지구적으로 고해상도 고도 정보를 관측한다. ICESat-2는 현재 널리 쓰이고 있는 고도계인 CryoSat-2에 비해 세밀한 관측이 가능하기 때문에, Cryosat-2에서 관측할 수 없는 작은 규모의 융빙호를 탐지할 수 있을 것으로 기대된다. ICESat-2의 기본적인 정보로는 표면 높이(surface height)와 반사되는 광자의 수(photon count)가 있다. 본 연구에서는 각 ICESat-2 지점을 중심으로 10 m 길이의 segment를 생성하여 segment 내의 높이 표준편차와 총 광자 수를 활용한 융빙호 탐지 알고리즘을 제시하였다. 융빙호는 표면이 해빙에 비해 매끄러워서 높이의 분산이 적으므로 높이의 표준편차를 활용하여 일차적으로 융빙호와 해빙을 분류하였다. 그 다음으로는 융빙호 중에서 표면이 물인 융빙호와 얼음 표면인 융빙호를 분류하였다. 표면이 물인 융빙호는 광자를 많이 흡수하기 때문에 단위 segment 내에서 반사되어 수집된 광자의 수가 적으며, 반대로 얼음으로 덮인 융빙호는 반사되는 광자의 수가 많다. 결과적으로 본 연구에서 제시하는 융빙호 탐지 방법을 통해 물과 얼음으로 덮인 융빙호를 구별하여 탐지할 수 있다. Sentinel-2 광학 영상을 활용하여 융빙호 탐지 결과의 정성적인 분석을 하였다. 그 결과 Sentinel-2 광학 영상으로 구분하기 어려운 표면이 물인 융빙호와 얼음인 융빙호를 ICESat-2를 활용해 효과적으로 분류하였다. 마지막으로 고도계 위성 및 광학 영상을 활용한 융빙호 탐지의 고찰을 서술하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제30권6호
• /
• pp.263-269
• /
• 2018

해저에서 지진 및 산사태 등에 기인하는 수심변화는 자유수면의 변동을 유발한다. 이러한 자유수면의 변동은 해안으로 전파하고 천수현상에 의해 파고가 상승하면서 큰 피해를 야기한다. 지진해일의 생성 및 전파과정을 모의하기 위해 다양한 수치해석모형이 개발된 바 있다. 대부분의 지진해일모형은 해저 지반의 움직임이 수면에 즉시적이고 동일하게 전달된다는 가정하에 초기수면을 결정한다. 하지만, 이 접근 방법은 시간적 및 공간적 차이를 지니고 발생하는 해저지진의 특성을 고려하지 못하며, 이는 그대로 해석오차에 반영된다. 본 연구에서는 Hammack(1973)의 해석해를 응용하여 수심이 시간차를 가지고 변할 때 이로 인한 초기 자유수면의 변동과 이렇게 변화된 수면의 전파 특성을 모의하고 그 결과를 검토하였다. 이는 다양한 유형의 지반운동과 자유수면 형성과의 인과관계 및 상승된 자유수면의 이동속도 등의 관계규명에 도움이 될 것이다.

• Ocean and Polar Research
• /
• 제25권spc3호
• /
• pp.361-371
• /
• 2003

The effect of bottom friction on the steady wind-driven circulation in the Yellow Sea and the East China Sea (YSECS) has been studied using a two-dimensional numerical model with and without tidal forcing. Upwind flow experiment in YSECS has also been carried out with a schematic time variation in the wind field. The surface water setup and circulation pattern due to steady wind forcing are found to be very sensitive to the bottom friction. When the effects of tidal currents are neglected, the overall current velocities are overestimated and eddies of various sizes appear, upwind flow is formed within the deep trough of the Yellow Sea, forming a part of the topographic gyre on the side of Korea. When tidal forcing is taken into account, the wind-induced surface elevations are smoothed out due to the strong tide-induced bottom friction, which is aligned almost normal to the wind stresses; weak upwind flow is farmed in the deep trough of the Yellow Sea, west and south of Jeju. Calculation with wind forcing only through a parameterized linear bottom friction produces almost same results from the calculation with $M_2$ tidal forcing and wind forcing using a quadratic bottom friction, supporting Hunter (1975)'s linearization of bottom friction which includes the effect of tidal current, can be applied to the simulation of wind-driven circulation in YSECS. The results show that steady wind forcing is not a dominant factor to the winter-time upwind flow in YSECS. Upwind flow experiment which considers the relaxation of pressure gradient (Huesh et al. 1986) shows that 1) a downwind flow is dominant over the whole YSECS when the northerly wind reaches a maximum speed; 2) a trend of upwind flow near the trough is found during relaxation when the wind abates; 3) a northward flow dominates over the YSECS after the wind stops. The results also show that the upwind flow in the trough of Yellow Sea is forced by a wind-induced longitudinal surface elevation gradient.

• 한국건설관리학회논문집
• /
• 제8권5호
• /
• pp.142-151
• /
• 2007

해상에서 이루어지는 암굴착 공사는 평균해수면 이하를 기준으로 수중으로 설계가 되어 있다고 하더라도, 조석간만의 차가 심한 서해와 남해의 경우에는 조석의 주기에 따라 해수면 위로 작업면이 노출되는 동안 육상작업이 가능해진다. 이를 활용할 경우 수중 작업 시 작업자의 위험성 증대, 작업효율의 저하 및 공사비 증대에 관한 수중공사의 단점을 보완할 수 있는 하나의 대안이 될 수 있다. 그러나 작업해야할 암굴착면의 높이와 조석에 따라 변화하는 수면의 높이에 따라 작업면의 노출시간, 즉 작업가능시간이 변화하게 되며 이에 따라 공사비의 변화도 발생하게 된다. 따라서 본 연구에서는 해상 암굴착 공사를 수행할 때 수중 작업과 비교하여 조석간만의 차를 이용한 공사의 경제성을 분석하고, 작업가능시간을 산정하여 작업시간별 경제성을 분석할 수 있는 방법을 제시함으로써, 조석간만의 차를 이용한 해상 암굴착 공사방식의 적용가능성을 모색해 보고자한다.

• 한국대기환경학회지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.137-150
• /
• 2010

A meso-urban meteorological model (Urbanized MM5; uMM5) with urban canopy parameterization (UCP) was applied to the high-resolution simulation of meteorological fields in a complex coastal urban area and the assessment of urban impacts. Multi-scale simulations with the uMM5 in the innermost domain (1-km resolution) covering the Busan metropolitan region were performed during a typical sea breeze episode (4~8 August 2006) with detailed fine-resolution inputs (urban morphology, land-use/land-cover sub-grid distribution, and high-quality digital elevation model data sets). An additional simulation using the standard MM5 was also conducted to identify the effects of urban surface properties under urban meteorological conditions. Results showed that the uMM5 reproduced well the urban thermal and dynamic environment and captured well the observed feature of sea breeze. When comparison with simulations of the standard MM5, it was found that the uMM5 better reproduced urban impacts on temperature (especially at nighttime) and urban wind flows: roughness-induced deceleration and UHI (Urban Heat Island)-induced convergence.