• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제10권2호
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• pp.225-234
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• 2018

A Multibeam Echo Sounder (MBES) is commonly used for rapid seafloor mapping. We herein present a time-domain integrated system simulation technique for MBES development. The Modeling and Simulation (M&S) modules consist of four parts: sensor array signal transmission, propagation and backscattering modeling in the ocean environment, beamforming of the received signals, and image processing. Also, the simulation employs a ray-theory-based algorithm to correct the reconstructed bathymetry, which has errors due to the refraction caused by the vertical sound velocity profile. The developed M&S technique enables design parameter verification and system parameter optimization for MBES. The framework of this technique can also be potentially used to characterize the seabed properties. Finally, typical seafloor images are presented and discussed.

• Ocean Systems Engineering
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• 제9권1호
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• pp.43-77
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• 2019

A local-analytic-based Navier-Stokes solver has been employed in conjunction with a compound ocean structure motion analysis program for time-domain simulation of passing ship effects induced by multiple post-Panamax class ships in the exact condition of a real waterway. The exact seabed bathymetry was reproduced to the utmost precision attainable using the NOAA geophysical database for Virginia Beach, NOAA nautical charts for Hampton Roads and Norfolk harbor, and echo sounding data for the navigation channel and waterfront facilities. A parametric study consists of 112 simulation cases with various combinations of ship lanes, ship speeds, ship heading (inbound or outbound), channel depths, drift angles, and passing ship coupling (in head-on or overtaking encounters) were carried out for two waterfront facilities at NAVSTA Norfolk and Craney Island Fuel Terminal. The present paper provides detailed parametric study results at both locations to investigate the site-specific passing ship effects on the motion responses of ships moored at nearby piers.

• 자원환경지질
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• 제49권5호
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• pp.381-388
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• 2016

본 연구에서는 독도 연안의 정밀 해저 지형도, 해저면 영상도와 고해상도 수중 영상 자료 결과들을 활용하여 통합 이미지화 및 3차원 중첩 주제도 작성을 통해 맵핑 기법에 대한 연구를 하고자 하였다. 통합 이미지화 기법은 해저 지형 자료와 해저면 영상도, 수중 영상 자료 등의 환경 정보를 통합하여 지구물리 자료를 보다 입체적으로 표현 가능한 주제도를 만드는 것이다. 정밀 해저 지형 자료 및 해저면 영상 자료는 독도 서도 남부 연안 주변의 수심 약 50 m 범위에서 획득하였으며, 고해상도 수중 영상은 같은 구역 내에서 주요 서식지 환경이 형성되어 있는 세 구역을 선정하고 촬영하여 획득하였다. 통합 맵핑 기법을 적용한 주제도는 정밀 해저 지형 자료를 기반으로 작성하였으며, 해저면 영상도와 고해상도 수중 영상을 지형 자료와 중첩 통합하고 분석 처리하여 독도 연안의 해저환경 및 서식지 특성을 나타내는 3차원 중첩 주제도를 작성하였다. 해저면 영상도와 고해상도 수중 영상 자료를 지형 자료와 통합한 3차원 중첩 주제도는 해저 지형 특성과 실제 해저면 환경을 연계하여 분석이 가능하므로 해저면 생태계의 환경 및 상황을 파악하는데 유용한 자료이다. 이는 독도 연안 환경과 같이 불규칙하고 다양한 외부 환경 변화 요소에 노출된 해저면 환경의 현재 해저면 환경 특성을 파악하고 모니터링을 위한 자료로의 활용이 가능할 것으로 판단되며, 자료의 활용 가치를 높이기 위해 향후에 지속적인 자료 축적을 수행하고 3차원 중첩 주제도 작성이 수반되어야 할 것이다.

• 한국해양공학회지
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• 제29권5호
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• pp.373-379
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• 2015

Side Scan Sonar (SSS) is capable of acquiring real-time data for seabed scouring, bathymetry, mine countermeasurement, etc. In a shipyard, an SSS package is utilized to measure the water depth and find debris in the sea because a sufficient water depth and non-interruption have to be ensured before implementing an underwater installation such as a large thruster. This paper presents the application and operation method of an SSS for the construction of an offshore project.

• 한국해양공학회지
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• 제20권4호
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• pp.58-63
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• 2006

When the costal zone surrounded by a breakwater has a narrow vertical opening, currents in the vicinity of a narrow entrance can result in a jet flow, coinciding with the tide. Such a Tidal-Jet Generator(TJG) can change the water mass distribution and transport processes in the domain of influence of the jet. Also, it can decrease the residual time of them. In the present study, the water purification utilizing tidal jets in the coastal zone over constant bathymetry are estimated numerically, using a finite-difference numerical scheme, named the NS-MAC-TIDE method, which isbased on the fully 3D Navier-stokes(NS) equations. The shear velocity near the inlet of the TJG are predicted from the flow field simulation, and are assessed qualitatively with the development of scouring or sediment that is caused by the change of diffusion or sweeping flowup from the seabed of sediment particles. Finally, through solving a transport equation of concentration, the residual time related on mass transport processes and the flushing mechanism for water purification are investigated.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제25권4호
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• pp.329-338
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• 2022

This paper provides a case study of development testing and evaluation of design goal of Interferometric SAS (Synthetic Aperture Sonar) system that is developing supported by Civil-Military Technology Cooperation Center in offshore fields. For Deep water operating capabilities evaluation, We have surveyed candidate field, bathymetric mapping and target identification over 200 m depth, East Sea. In testing phase, We have provided environmental information of testing field include water column, seabed and weather condition in real time. And to compare excellency of developing InSAS, we have gather commercial imaging sonar system data with same target. This case study will support the Test Readiness Review of future underwater surveillance system developing via investigate marine testing field environment, testing facilities and planning.

• Ocean Systems Engineering
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• 제12권4호
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• pp.403-411
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• 2022

Annually, about 48-60% of sediment discharge of the Mekong River is delivered near the mouths of the Mekong River branches which is mostly coinciding with the southwest (SW) monsoon. This sediment budget in turn will be southwestwardly transported along the coast of the Mekong Delta (MD) during the northeast (NE) monsoon. Analysis of monsoonal changes in grain-size distribution (GSD) of surface sediment contributes to a better understanding of erosion and deposition processes along the MD. This study aims to figure out changes in GSD and sediment textures along the MD between SW and NE monsoons based on 183 surficial sediment samples collected along the MD during two field surveys carried-out in October 2016 and February-March 2017. Compared to the GSD during the SW and NE monsoon, the GSD along the MD changed significantly, especially in the estuary areas and along the coast of Bac Lieu and Ganh Hao. Whereas, in the west coast of the MD, GSD seem no changes between the two seasons. These changes in seabed sediment suggest that sediment with grain-sizes ranging from silt to fine sand can be transported during only a NE season.

• 자원환경지질
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• 제45권6호
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• pp.685-695
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• 2012

본 연구는 현재까지 수행된 독도 화산체 정상부 해역의 정밀수심 및 지구물리 조사 자료를 종합하고 분석하여 정상부 해역의 정밀해저지형 및 지구물리학적 특성을 연구하였다. 독도 연안역 동도와 서도 사이 연결 수로는 약 10 m 이내의 얕은 수심을 이루고 있다. 독도 화산체 정상부해역의 전체적인 수심은 동도와 서도의 육지부부터 수면 아래 약 30 m 까지는 불규칙하며 급한 경사면을 가지고, 그 후 수심 약 30 m부터 수심 약 80 m 까지는 경사가 점차 낮아지다가 수심 약 80 m 이하로 완만한 경사를 보이면서 외해역으로 깊어진다. 독도 육지부와 그 북동쪽 및 북서쪽으로 연장되는 암반들은 독도를 생성시킨 화구륜의 잔해로 판단되며 동도와 서도는 화구륜의 남쪽 한부분일 가능성이 큰 것으로 생각된다. 또한 정상부 해역의 해저지형에서는 소규모의 움푹 패인 지형들이 나타나는데 이는 독도 형성 후 나중에 생성된 소규모 분화구의 흔적들로 추정된다. 독도 정상부 해역은 주로 암반이 많이 분포하지만 곳곳에서는 모래 퇴적층들도 나타나는 것을 볼 수 있다. 독도 화산체 정상부에는 계단형의 경사면들이 나타나는데 이는 제4 기에 나타난 해침, 해퇴 등 해수면변화에 의해 만들어진 해저단구로 유추되며, 지역별로 차이가 있기는 하지만 주로 약 30 m, 60 m, 80 m 및 약 100 m의 수심대를 위주로 하여 몇 개의 주요 해저단구가 나타나는 것으로 판단된다. 자기이상도 및 아날니틱신호도를 살펴보면 수면 위 독도에서 연장되는 북동 및 북서쪽의 이상대들은 화구륜의 잔해로 예상되는 암반들의 위치와 유사하게 나타난다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제56권3호
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• pp.174-193
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• 2023

우리나라는 지형적으로 바다로 둘러싸여 있으며 내륙 곳곳에 바다로 이어지는 강들이 분포한다. 이러한 지형 특성에 의해 예로부터 바다를 통하여 세계 여러 나라와 교류 및 해전이 있었으며 강에서는 나루터를 두어 세금으로 지불되는 곡식, 물품을 운송하는 선박 운항 및 승객 수송을 하는 등 바다와 강은 과거부터 우리나라의 삶에 많은 영향을 주었다. 그로 인해 바다나 강 속에는 많은 문화유산이 존재하고 있을 것으로 예상되며 이러한 문화유산은 과거의 사회와 문화 이해 및 한 국가의 정체성을 나타내므로 이를 찾기 위한 노력이 계속되고 있다. 하지만, 수중문화유산은 바다나 강 속에 있어 육안 관찰의 어려움과 접근이 제한된 환경으로 인해 발견하기가 매우 어렵다. 이와 같은 문제를 극복하기 위해 지구물리탐사 기법을 활용할 수 있다. 지구물리탐사 기법은 탄성파의 반사와 굴절의 물리적 성질을 이용해 수중지형조사, 수중저면조사 및 지층조사를 수행하여 수중에 있는 물체나 지층이 갖는 물리적 특성을 감지하고 그 차이를 분석하여 수저면 위에 놓여 있거나 매장되어 있는 수중문화유산을 조사한다. 수중지형 조사에는 음향측심기를 사용하고 수중저면조사에는 측면주사음파탐지기를 사용해 수저면에 놓여 있거나 일부 노출된 수중문화유산을 탐사할 수 있다. 지층조사는 탄성파지층탐사기를 사용해 해저에 매장되어 있는 수중문화유산을 찾을 수 있다. 다만, 현재까지는 국내에서 발견된 수중문화유산은 어로 작업 중이던 어부나, 낙지잡이, 잠수사에 의해 우연히 발견되었다. 본 연구에서는 수중문화유산 탐사를 목적으로 수행된 지구물리탐사 기반의 수중지형조사, 수중저면조사 및 지층조사에 대한 최신 해외 연구 동향을 분석 정리해 국내의 수중문화유산 탐사 기법 연구에 기여하고자 한다.

• 자원환경지질
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• 제54권6호
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• pp.717-731
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• 2021

본 연구는 동해 남부 연안의 울산 일산해변에 위치한 선암 주변 해역에 대해 해저지형 및 해저면 환경 자료를 활용하여 서식지 환경 주제도 맵핑 방법으로 서식지 환경 특성을 분석하였다. 연구지역의 전체적인 수심은 노출암인 선암부터 수심 약 0 m ~ 23 m 범위 내에 분포한다. 선암을 중심으로 서쪽으로는 수심이 얕아지면서 경사가 완만해지고 동쪽으로 가면서 수심이 깊어지며 경사가 급해진다. 동해 대륙주변부에 나타난 우수향 주향이동 단층의 영향으로 선암 주변에 나타나는 해저 암반들의 절개 형태는 주향이동 단층방향과 유사한 주로 N-S 방향을 이루고 있다. 해저지형 자료를 기반으로 해저면 영상과 표층퇴적물 자료를 중첩하고 분석하여 연구지역을 수중암반 지대와 총 3가지 type의 퇴적 지대(역질 사질 퇴적물, 조립한 사질 퇴적층, 세립한 사질 퇴적층)로 분류하였다. 수중암반 지대는 선암 주변과 북쪽 및 남쪽 연안 지대에 주로 분포하지만 선암과 연안 사이의 중간 해역은 암반이 거의 존재하지 않는다. 이 중간 해역은 연안과 외해로 연결되는 해수 이동 통로로서 활발한 퇴적활동이 일어났을 것으로 예상된다. 사질 퇴적물은 연구지역 전체에 넓게 분포하고 있다. 수중영상 및 드론사진 자료로 파악한 선암 최근접 해역 서식지는 주로 자포동물, 완족동물 및 연체동물 등이 우점하여 나타났으며 해수면과 맞닿는 노출암 가장자리 지역에는 다양한 배말 및 담치류 생물이 서식하는 것으로 보여진다. 선암 주변 사질 퇴적물 지대에는 주로 환형동물 및 절지동물이 우점하였으며 연구지역의 해양생물 분포 양상은 해저면 Type, 퇴적물의 조성 및 입도 분포 영향을 많이 받는 것으로 파악된다. 이러한 해저지형, 해저면, 수중영상 중첩을 통한 서식지 환경 맵핑 분석은 해양생태계 구조 및 기능 연계 연구에 많은 기여를 할 것으로 판단된다.