• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제1권1호
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• pp.33-38
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• 2013

해상에서의 시추작업은 해저면을 통해서 시추되는 유정에서 이루어지는 일련의 기계적 프로세스라 할 수 있다. 해양 시추설비는 해저에 매장된 석유나 가스의 매장량 확인을 위한 테스트 유정(well)과 이를 경제성 있는 생산용 유정으로 만들기 위해 사용되는 시설로 해양에서의 시추작업은 대부분 타 지역으로의 이동을 위해 이동식으로 제작되며, 작업 해역의 수심에 따라 크게 리그(jack-up, semi-submersible)와 드릴십(drillship)으로 구분할 수 있다. 최근에는 석유와 가스의 개발을 위한 시추작업이 급진적으로 심해로 옮겨가고 있으며 작업 가능 수심이 3,000 m에 이르고 있다. 본 논문에서는 이러한 해상 시추설비에 탑재되는 대표적 해양플랜트 기자재인 시추시스템을 소개하고 최근의 기술개발 동향을 알아보고자 한다.

• Ocean and Polar Research
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• 제38권1호
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• pp.35-46
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• 2016

To understand the diet of chaetognaths, the gut content and fatty acid trophic makers (FATMs) of Sagitta crassa and S. nagae, which are the most predominant species of chaetognath in the Yellow Sea, were analyzed. Gut contents of the two species examined by microscopic analysis revealed that copepods are the major components of the diet (> 70% of gut contents) and there was no significant changes in the gut contents of two species collected in spring and summer season. Although 16:0, 20:5(n-3) (Eicosapentaenoic acid) and 22:6(n-3) (Docosahexanoic acid), which are known as phytoplankton FA markers, were the most dominant among the fatty acids in both chaetognath species, the detection of copepod FA markers, 20:1(n-9) (Gadoleic acid) and 22:1(n-11) (Cetoleic acid), provided evidence that their food sources include copepods. These results suggest that S. crassa and S. nagae are carnivores and mainly feed on copepods in the Yellow Sea.

• 자원환경지질
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• 제43권5호
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• pp.455-466
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• 2010

한국이 현재 탐사하고 있는 해저광물자원의 유형은 망간단괴, 망간각, 다금속황화광체 등으로 구분된다. 망간단괴에 함유되어 있는 주요 희소금속은 Pt로 지각함량 대비 최대 400 배까지 부화되어 있다. 망간단괴의 총 희토류 함량은 0.037~0.302 REO %, 평균 0.12 REO %를 보인다. 망간각의 주요 희소금속은 Te 및 Pt로 각각 10800 배, 150배 정도의 부화량을 보인다. 총 희토류 함량은 0.013-0.387 REO %, 평균 0.18 REO %로 망간단괴 보다 다소 높은 함량을 보인다. 다금속화황광체의 주요 희소금속은 Se 및 In으로 각각 1300 배, 110 배의 높은 부화량을 보이며, 금(0.8~26.3 g/t), 은(0.9~348.0 g/t) 등의 귀금속이 함유된다. 해저광물자원에 함유되어 있는 희유금속은 채광 예상 금속 종인 Co, Ni, Cu 등의 채광 경제성을 높여 줄 것으로 생각되며 첨단산업을 위한 희유금속 확보 차원에서 의미가 있다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제18권3호
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• pp.143-156
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• 2015

서태평양에 위치한 해저산 해역($150.2^{\circ}E$, $20^{\circ}N$ 부근)에서 수층 환경의 동적 특성을 파악하고자 수괴 및 용존산소, 무기영양염(질소, 인), 엽록소-a 등과 같은 수층 환경 인자의 거동을 살펴보았다. 2014년 10월에 해저산(OSM14-2)을 중심으로 동-서 및 남-북 방향으로 총 9개의 정점에서 CTD system을 이용하여 물리 화학적 자료를 획득하였다. 수온-염분 도표로부터 연구 해역에서 파악된 수괴는 표층에서 북태평양 열대수와 수온약층수, 중층에서 북태평양 중층수 그리고 저층에서 북태평양 심층수로 구분되었다. 용존산소 농도가 낮은 최소층(평균 $73.26{\mu}M$)은 산소 결핍 환경(dysoxic<$90{\mu}M$)으로 연구 해역 전반에 걸쳐 수심 700~1,200 m 사이에 분포하였다. 아질산염+질산염과 인산염으로 대표되는 무기영양염은 표면혼합층 내에서 빈영양 환경을 보인 후 수심 증가에 따라 점차적으로 증가해 용존산소 최소층에서 최대 농도를 나타냈으며, N:P ratio(13.7) 결과로부터 연구 해역은 식물플랑크톤이 성장하기에 질소 성분이 제한된 환경으로 파악되었다. 해저산을 중심으로 동-서 및 남-북 정점 라인에서 환경 인자의 수직 분포는 서쪽과 남쪽 해역에서 저층수 유입에 의한 영향으로 수심 500 m 부근에서 그리고 수심 2,500 m 이하의 저층 내에서도 서쪽 해역과 남쪽 해역에서 반대 해역과 비교해 환경 인자의 농도가 다르게 분포하였다. Redfield ratio(N:P=16:1)을 이용하여 구해진 Excess N 값은 연구 해역 전반에 걸쳐 음의 값을 보여 질소 제거 기작이 우세한 환경임을 나타냈으며, 서쪽 해역과 남쪽 해역 저층에서 상대적으로 높은 값이 관측되었다. 이러한 결과들은 해저산의 지형적인 특성이 저층 해류 순환에 영향을 미치고 이는 수층 환경 인자들의 거동을 결정하는데 중요하게 작용함을 지시한다.

• Ocean and Polar Research
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• 제45권1호
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• pp.11-22
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• 2023

For the commercial development of deep-sea mineral resources, the International Seabed Authority is engaged in wide ranging discussions to establish the Regulations on Exploitation. The core issue of the Regulations on Exploitation is how to protect the marine environment along with the royalty system that distributes the profits from such development. The United Nations Convention on the Law of the Sea stipulates the protection of the marine environment in Part 12 (Articles 192-237) for the preservation of the marine environment, and in the 1994 Implementation Agreement, the protection of the marine environment at the stage of application for approval of the plan of work together with the Regulations on Exploration for the protection of the marine environment. For this purpose, certain obligations are imposed on the applicants. In the Regulations on Exploitation, financial systems such as environmental performance guarantee, insurance, and environmental compensation funds, which were not found in the Regulations on Exploration, are added to further specify the measures for marine environment protection generally stipulated in the 1982 Law of the Convention or 1994 Implementation Agreement. Regarding the financial system for marine environment protection, the Marine Environmental Protection and Conservation Informal Working Group meeting is revising the purpose of the environmental compensation fund. Among these financial system elements, it is judged that there is a possibility that the environmental performance guarantee and insurance may overlap considerably, and it is also thought that the establishment of the environmental compensation fund can also provide a substantial sum of money that will meet the purpose of the compensation fund in terms of securing its financial resources. In this paper, the question is posed as to whether or not this can be accomplished. In this respect, this paper examines the environmental performance guarantee, insurance, and environmental compensation fund, which are necessary for the protection of the marine environment of the deep seabed, but which can impose appropriate obligations on contractors for the commercial development of deep seabed mineral resources. At the same time as figuring out how it is operated in relation to relevant domestic laws, I would like to propose a plan to reflect the implications derived from the domestic law operation process in the Regulations on Exploitation.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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• pp.315-318
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• 2006

This paper concerns about coupled dynamic analysis of the deep-seabed mining system in launching operation. The dynamic behavior of mining system consisting of lifting pipe, buffer station, flexible conduit and self-propelled miner is simulated in time domain. The launching operation is divided into four critical phases: (1) deployment of miner and flexible conduit, (2) deployment of lifting pipe, flexible conduit and miner, (3) touch-down of miner, (4) final launching. The dynamic responses of sub-systems - miner, flexible conduit, buffer and lifting pipe - are analyzed in each launching phase. According to the changing periods of forced excitation at the top, the dynamic responses of sub-systems are diverse in their characteristics. It has been shown that the total integrated responses of sub-systems are strongly affected by the design parameters. Especially, the principal dimensions of flexible conduit seem to be significant in determining of the global response. Based on the simulation results, safe operation conditions are investigated.

• Ocean and Polar Research
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• 제36권4호
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• pp.395-405
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• 2014

A 570 cm-long sediment core was retrieved at $9^{\circ}57^{\prime}N$ and $131^{\circ}42^{\prime}W$ in 5,080 m water depth from the northeast equatorial Pacific and its stratigraphy was established with $^{10}Be/^9Be$ and paleomagnetic measurements. Successive AF demagnetization reveals eight geomagnetic field reversals. In the reference geologic time scale, the eight reversal events correspond to an age of about 4.5 Ma. However, $^{10}Be/^9Be$-based age yields 9.5 Ma at a depth of 372 cm. Such a large discrepancy in determined ages is attributed to an extremely low sedimentation rate, 0.4 mm/kyr on average, of the study core and resultant loss or smoothing of geomagnetic fields. The composite age model reveals a wide range in the sedimentation rate - varying from 0.1 to 2.4 mm/kyr. However, the sedimentation rate shows systematic variation depending on sedimentary facies (Unit II and III), which suggests that each lithologic unit has a unique provenance and transport mechanism. At depths of 110-80 cm with a sedimentation rate of about 0.1 mm/kyr, ancient geomagnetic field reversal events of at least a 1.8 Myr time span have not been recorded, which indicates the probable existence of a hiatus in the interval. Such a sedimentary hiatus is observed widely in the deep-sea sediments of the NE equatorial Pacific.

• Ocean and Polar Research
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• 제37권1호
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• pp.81-90
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• 2015

International Seabed Authority (ISA) is currently developing rules with regard to exploitation of manganese nodules which will be contained in its first regulations governing the exploitation of deep seabed mineral resources. A stakeholder survey was conducted in the early 2014 by ISA with the aim of facilitating participation of interested entities in the development process of the rules. The stakeholders who had replied to the survey included existing contractors, sponsoring States, environmentalists, academics, and nongovernmental organizations. Opinions given by them largely reflect their own interests. This paper aims to clarify the scope of the obligations regarding the environmental protection which may be imposed on contractors under the new regulations for the exploitation of manganese nodules. To do so, it first analyses the express provisions on environmental protection applicable to deep seabed mining included in the Law of the Sea Convention, its agreement on implementation of Part XI, and the regulations on exploration for manganese nodules. Secondly, it categorizes these obligations based on the categories of international obligations suggested by Combacau and Alland. Based on the categorizations this paper concludes that, in addition to the existing duties to protect deep seabed environment within the Law of the Sea Convention system, the following new obligations could be added: conservation of exploitation sites for a limited time after the contract is ceased; taking all necessary measures for rehabilitation of destroyed ecosystems that occurredas a result of mining activities; monitoring exploitation sites for a limited period time after the contract is ceased; observing rules and standards on safety of ships and environmental protection adopted under IMO instruments; regulation on the discharge of mine tailings from the facilities used for exploitation of deep sea minerals. Lastly, this paper attempts to provide ways of reflecting national interests in terms of potential obligations which may be included in the new regulations.

• 지구물리와물리탐사
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• 제26권3호
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• pp.138-149
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• 2023

해저지층의 지질특성을 파악하는 것은 지구과학 및 공학에서 중요한 과업으로 신뢰도 높은 탐사자료를 확보하는 경우 가능하다. 대한민국 남동해역 대한해협 천부 지층의 특성을 파악하기 위하여 심부 시추 지층물성 실험실 분석자료와 탄성파 탐사자료를 확보하였고, 이를 통합 분석하였다. 해저면 심도 200 m 하부까지 심부 시추코어를 회수하여 천부 지층 탄성파 음파속도 로그를 얻었고, 탄성파 단면과 대비하였다. 지층 음파속도 로그와 시간 영역 탄성파 자료는 시간-심도 변환을 수행하여 상관성이 15%에서 45%로 증가하였다. 탄성파 임피던스 초기모형을 설정하고 모형기반, 대역제한 및 산재쐐기 역산을 각각 수행하여 결과를 비교하였다. 도출된 탄성파 임피던스는 천부 지층 내부 퇴적층이 우세한 영역과 미고결 영역에서 변화되는 양상을 보였다. 본 연구에서 수행된 음파 임피던스 역산 기법은 향후 지층 물성분석 로그자료와 탄성파자료의 추가 확보 시 통합 분석을 위한 프레임워크로, 임피던스 분포 단면은 해저면 단층 규명과 천부가스 누출 탐지 등에 활용 가능하다. 국내 해양 심부 시추는 이산화탄소 저장 후보지 특성 파악과 자원 부존 평가 등을 목적으로 지속 추진되고 있으므로 통합 역산의 지구물리 분야 적용 가치가 높아질 것으로 기대된다.

• Ocean and Polar Research
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• 제25권2호
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• pp.227-235
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• 2003

In August 1998, during the resumed fourth session of the Authority, the delegation of the Russian Federation reminded the Assembly that, in addition to polymetallic nodules, other mineral resources existed in the Area, including polymetallic sulphides and cobalt crusts, and requested the Authority to adopt rules, regulations and procedures for exploration for such resources. Pursuant to article 162, para. 2(o)(ii), of the 1982 UNCLOS, such rules, regulations and procedures are to be adopted within three years of the date of such a request. This article reviewed the 'Draft Rules and Regulations for the Exploration and Exploitation of Sea-Floor Massive Sulphides and Cobat-rich Ferromanganese Crusts in the Area' by ISA in 2001, and the 'Madang Guideline for Offshore Mineral Policy' written in 1999 in respect of the international trends of polymetallic sulphides and cobalt crusts. Issues for size of mining area and relinquishment, application of the site-banking system, procedure for dealing with overlapping claims and precautionary approach etc. for the establishment of the norm of polymetallic sulphides and cobalt crusts are reviewed as consideration factors.