• 제목/요약/키워드: Underwater Environment Changes

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유체 애니메이션과 Smart Fish을 이용한 실감형 가상수족관 구축에 관한 연구 (A Study on Building an Immersive Virtual Aquarium Using Fluid Animation and Smart Fish Method)

  • 이현철
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.130-138
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    • 2009
  • 컴퓨터와 함께 많은 시간을 보내는 현대인들 중에는 바탕화면과 화면보호기로 마음의 편안함을 주는 자연풍경이나 가상수족관 등을 설정하는 사용자들이 증가하고 있다. 가상수족관은 임의의 가상 해저환경에서 자유롭게 행동하는 여러 종류의 물고기를 만들고, 동작을 분석하여, 물고기들의 애니메이션 작업을 수행함으로써 만들어진다. 본 논문에서는 유체의 형태변화를 실시간으로 표현하는 유체 애니메이션 기법과 가상물고기의 다양한 속성에 따라 상호작용을 할 수 있는 Smart Fish기술을 이용하여 활용가치가 높은 실감형 가상수족관을 구축하는 방법을 제안했다. 본 논문에서 제안하는 방법은 다양한 해저환경을 표현하는 가상수족관, 수족관 화면 보호기, 물고기 육성 게임 등에 활용되어질 수 있다.

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Longitudinal and Vertical Variations of Long-term Water Quality along with Annual Patterns in Daecheong Reservoir

  • Lee, Sang-Jae;Shin, Jae-Ki;An, Kwang-Guk
    • 생태와환경
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    • 제43권2호
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    • pp.199-211
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    • 2010
  • The objectives for this study were to evaluate spatial and temporal characteristics of water quality, based on long-term water quality monitoring data during 1993~2008. We found that physico-chemical and ecological conditions in the Daecheong Reservoir (DR) were modified by the construction of upper dam (i.e., Yongdam Reservoir). total phosphorus (TP), Secchi depth (SD), and chlorophyll-a (CHL) in the DR showed significant longitudinal decreases along the headwater-to-the downlake, indicating a large spatial variation, and this gradient was more intensified during the high-flow season (monsoon). Nutrient-rich water containing high nitrogen and phosphorus in the monsoon season (July~August) passed through the reservoir as a density current in the metalimnetic depth, and also high suspended solids increased in the metalimnetic depth, especially during the monsoon. According to the deviation analysis of Trophic State Index (TSI), >50% of TSI (CHL)-TSI (SD) and TSI (CHL)-TSI (TP) values were negatives, so that inorganic suspended solids (non-votatile solids) influenced the underwater light regime against phytoplankton growth. Also, ratios of CHL:TP after the dam construction evidently increased, compared to the values before the upper dam constructions, indicating a greater yield of phytoplankton in the unit phosphorus. Overall data showed that ecological and functional changes in Daecheong Reservoir occurred after the construction of upper dam (Yongdam Reservoir).

제주 연해 수중 주변소음 계류 측정과 환경 변화에 따른 분석 (Moored measurement of the ambient noise and analysis with environmental factors in the coastal sea of Jeju Island)

  • 정인용;민수홍;팽동국
    • 한국음향학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.390-399
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    • 2020
  • 본 연구는 풍력, 파력발전기가 설치되는 제주 동부와 서부 수심 20 m 연해에서 4개월동안 수중 청음기를 중층(10 m)에 계류하여 주변소음을 측정하였다. 측정 소음레벨에 영향을 미치는 기상정보는 측정 지점 근처 기상대와 관측소를 이용하여 자료를 수집하였다. 100 Hz 이하의 주파수 대역에서 조석의 영향으로 간조와 만조, 조금과 사리일 때 약 5 dB ~ 20 dB가량 변화를 보였다. 파랑과 바람의 영향은 1 kHz 이하의 주파수 대역에서 25 dB이내로 큰 변화를 보였으며 파랑은 저주파 대역에 영향을 주었고 바람은 1 kHz 이상의 고주파 대역까지도 영향을 주었다. 10 kHz 이상의 고주파 대역에 영향을 주는 요인으로 강우와 생물 소음이 있고 웬즈 곡선 최대값에 비해 약 10 dB 높게 측정되었다.

안강망 어구의 유실 감소를 위한 하부 종대의 성능 개선 연구 (A study on improvement of the lower canvas bar for reducing loss of stow net on anchor)

  • 이건호;조삼광;김인옥;차봉진;정성재;구명성
    • 수산해양기술연구
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    • 제54권4호
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    • pp.271-278
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    • 2018
  • In this study, the conventional cylinder-shaped lower bar on the canvas was modified and its performance was tested to improve the opening force of the stow net on anchor. The improved new lower bar used in the test is consisted of 13 flat bars with a length of 1.8 m, a width of 0.075 m and a thickness of 4 mm, and a pipe with a length of 2.0 m and a diameter of 50 mm. A stow net with the improved lower bar and a stow net with an existing lower bar were installed underwater and their trajectories for 21 hours were examined. To confirm their trajectories, GPS loggers were attached to the buoys on the left and right canvases and the buoy of the hauling rope. As a result of the test, the rotation of the gear with the improved bar was smoother than that with the existing bar. As a result of comparing the changes in the interval of the buoys attached to the canvas after the low and high tide, the buoy spacing of the gear with the improved bar is wider than that of the conventional gear; moreover, the larger the interval, the smoother the rotation of the fishing gear was. Therefore, it is considered that using the improved lower bar can enhance the performance of the stow net.

색상 검출 알고리즘을 활용한 물고기로봇의 위치인식과 군집 유영제어 (Position Detection and Gathering Swimming Control of Fish Robot Using Color Detection Algorithm)

  • 무하마드 아크바르;신규재
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2016년도 추계학술발표대회
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    • pp.510-513
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    • 2016
  • Detecting of the object in image processing is substantial but it depends on the object itself and the environment. An object can be detected either by its shape or color. Color is an essential for pattern recognition and computer vision. It is an attractive feature because of its simplicity and its robustness to scale changes and to detect the positions of the object. Generally, color of an object depends on its characteristics of the perceiving eye and brain. Physically, objects can be said to have color because of the light leaving their surfaces. Here, we conducted experiment in the aquarium fish tank. Different color of fish robots are mimic the natural swim of fish. Unfortunately, in the underwater medium, the colors are modified by attenuation and difficult to identify the color for moving objects. We consider the fish motion as a moving object and coordinates are found at every instinct of the aquarium to detect the position of the fish robot using OpenCV color detection. In this paper, we proposed to identify the position of the fish robot by their color and use the position data to control the fish robot gathering in one point in the fish tank through serial communication using RF module. It was verified by the performance test of detecting the position of the fish robot.

퇴적물 성상 변화에 따른 섬진강 하구 거머리말의 생장 특성 (Growth and Population Dynamics of Zostera marina Due to Changes in Sediment Composition in the Seomjin Estuary, Korea)

  • 김정배;박정임;이원찬;이근섭
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제20권1호
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    • pp.43-52
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    • 2015
  • 퇴적물 성상 변화에 따른 섬진강 하구 거머리말의 생장특성을 알아보기 위해 섬진강 하구 조간대 하부에서 수온, 수중 광량, 퇴적물 입도, 유기물, 노출시간 및 영양염 농도의 환경요인과 함께 거머리말의 밀도, 생물량, 형태적 특성과 성장을 2004년과 2009년의 5월부터 12월까지 월별 조사하였다. 수온은 2004년 및 2009년 모두 계절적인 경향을 보였고, 2009년이 유의하게 낮았다. 수중 광량은 2004년 및 2009년 모두 5월 이후 감소하다가 9월 이후 증가 하였고, 2009년이 유의하게 높았다. 노출은 두 해 사이에 유의한 차이는 없었다. 표층 퇴적물의 입도 조성은 2004년 니사질에서 퇴적물 성상 변화에 의하여 2009년에는 사질로 변형되어 퇴적물 성상이 상대적으로 조립하였고, 퇴적물의 유기물 농도도 낮았다. 해수의 $NH_4{^+}$ 농도는 2004년이 유의하게 높았고, 퇴적물 공극수의 $NO_3{^-}+NO_2{^-}$ 농도는 2009년이 유의하게 높았으나 그 외 영양염 농도는 년도 별 유의한 차이가 발생하지 않았다. 거머리말의 개체 키, 잎 폭 등 형태적인 특성은 2004년 보다 2009년에 유의하게 낮았다. 두 해 모두 거머리말의 키, 잎 길이 및 엽초 길이는 초여름에 증가하고, 가을에 감소하는 계절적인 경향을 보였다. 단위면적당 서식밀도는 연도 별 유의한 차이가 없었으나, 생물량은 2004년 보다 2009년에 유의하게 적었다. 평균 개체당 잎 생산량은 연도 별 유의한 차이는 없었으나, leaf turnover time은 2009년이 2004년 보다 유의하게 짧았다. 즉, 퇴적물의 성상 변화가 2009년의 거머리말은 개체의 크기와 turnover time을 감소시킨 것으로 판단된다. 따라서 거머리말 서식지의 물리적인 퇴적물의 성상 변화는 섬진강 하구 조간대에 서식하는 잘피의 생장을 제한하는 요소가 될 수 있을 것이다.

낙동강 하구에 이식된 잘피(Zostera marina)의 환경변화에 따른 성장특성 (Growth Dynamics of Zostera marina Transplants in the Nakdong Estuary Related to Environmental Changes)

  • 박정임;이근섭;손민호
    • 한국수산과학회지
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    • 제44권5호
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    • pp.533-542
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    • 2011
  • Numerous seagrass habitat restoration projects have been attempted recently due to the remarkable decline in seagrass coverage. Seagrass transplants tend to adapt to a new environment after experiencing transplanting stress during the early stages of transplantation. Once acclimated, the transplants grow into healthy seagrass beds via vegetative propagation. The establishment and growth dynamics of transplanted seagrasses in bays and coasts are widely reported, but few studies have been conducted on estuaries in Korea. We transplanted Zostera marina in November 2007 and November 2008 in the Nakdong estuary using the staple method, and monitored the survival, adaptation, and growth dynamics of the transplants as well as environmental factors every month for 1 year. Both transplants adapted well to the new environment without initial losses and showed rapid productivity during early summer. However, density of transplants increased 320% in 1 year from the previous year's transplants but that decreased to 59% during the following year. This significant reduction in density in the second year may have been caused by exposure to low salinity (10 psu) for 3 weeks during the unusually long monsoon season. While the survival and growth dynamics of seagrass transplants planted in bays and coasts are mainly controlled by underwater photon flux density and water temperature, salinity was the critical factor for those planted in Nakdong estuary.

한강 하구역의 염분 분포 및 생태환경특성 (Salinity Distribution and Ecological Environment of Han River Estuary)

  • 박경수
    • 한국습지학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.149-166
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    • 2004
  • 한강 하구의 염분 및 생태 환경에 관한 연구를 위하여 기존에 발표된 논문과 국립수산과학원의 국가해양환경측정망 자료를 이용하여 한강 하구의 염분 분포 특성을 구명하였으며, 염분과 연관하여 동식물플랑크톤, 저서생물 및 어류플랑크톤의 분포를 논의하였다. 염분의 시공간적 분포를 고려할 때 인천북항 주변 해역은 계절에 무관하게 연중 한강 유입수의 직접적인 영향을 받고 있으며, 담수 유입량이 많은 하계에는 팔미도 해역까지 담수 영향권이 확대되었다. 반면 해수의 직접적인 영향을 받는 상한선은 한강 본류인 경기도 김포시 고촌면 신곡리의 신곡수중보에 이르며, 해침이 상시적으로 발생하는 수역은 이보다 더 하류인 경기도 김포시 하성면 전류리로 판단된다. 동식물플랑크톤의 분포는 담수 및 해수 지역에서 혼재되어 분포하며, 일반적으로 염분의 분포 범위보다 훨씬 광범위한 분포를 보였다. 그러나 기수성 어류플랑크톤은 매우 제한된 수역에 분포하는 반면, 성어는 그 분포범위가 담수에서 해수에 이르는 광범위한 분포를 보였다. 경험적 분석에 의한 한강하구 환경의 문제점은 1)한강 하구 및 유수지역의 개발 압력에 따른 환경 파괴, 2)갯벌 매립에 의한 조간대 상실, 3)군사용 철책에 의한 육수전이환경(陸水轉移環境)의 생태적 단절이 매우 심각하였다.

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동해 독도 연안 해저지형 변동 모니터링 연구 (Monitoring of Bathymetry Changes in the Coastal Area of Dokdo, East Sea)

  • 김창환;최순영;김원혁;최현옥;박찬홍;김윤배;도종대
    • 자원환경지질
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    • 제56권5호
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    • pp.589-601
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    • 2023
  • 독도 연안 해저지형 변동 경향을 파악하고자 인간의 활동이 많고 파도 및 해류 등의 영향을 많이 받는 동도 선착장을 포함하는 동도와 서도 사이 남부 연안 약 500 m × 500 m 범위에 대하여 2018년에서 2021년까지 멀티빔을 이용한 정밀해저지형 자료 및 해저면 후방산란 영상자료를 획득하였으며 이를 기반으로 해저면 변동 모니터링 분석을 수행하였다. 연구지역의 수심 약 5 m 부터 남서쪽 외해 방향의 최대 수심 약 70 m 범위까지 수심대가 나타난다. 동도 및 서도와 인접한 수심 약 20 m이내 연안 해역의 불규칙이고 복잡한 수중 암반 지대와 수심 약 30 m ~ 40 m 범위에 형성된 일부 돌출 지형을 제외하면, 전체적으로 동-서 방향으로 비슷한 수심대가 나타나고 비교적 평탄하게 깊어지며 외해역으로 이어지는 특징을 보인다. 2020년 해저지형자료의 등수심선은 2018년과 2019년에 비해 전체적으로 남쪽으로 이동된 경향을 보이고 있다. 이것은 수심이 이전보다 얕아졌다는 것을 의미한다. 등수심 변동이 발생한 구간은 주로 퇴적층 해역이므로 퇴적물의 유입으로 인한 것으로 생각되는데, 2020년에 발생한 대형 태풍(마이삭, 하이선)들이 독도 연안에 영향을 준 것으로 판단된다. 이러한 태풍들로 인한 바람 및 파도의 영향으로 남쪽에서 북쪽으로 퇴적물이 유입되어 이동한 것으로 여겨진다. 동도와 서도 사이 수심이 얕은 연안에 발달한 테일러스(Talus)구역에서 2020년에는 2019년과 2018년의 지형과 비교하여 구간에 따라 상이하게 침식 또는 퇴적에 의해 해저지형이 달라졌는데 이는 독도 주변 연안 해역이 태풍의 직접적인 영향을 받으면서 해저면 환경의 변동이 구역에 따라 다르게 나타나는 것으로 유추된다. 전체적으로는 남풍이 강했던 태풍들의 영향으로 퇴적물 유입이 많아서 퇴적된 경향을 보인다. 2021년은 2020년에 비해 등수심선이 주로 북쪽으로 이동된 것으로 나타나는데, 이는 해당지역이 2020년보다 침식되었음을 의미한다. 2020년에는 연이은 태풍에 의해 퇴적물들이 주로 북쪽으로 이동하여 독도 연안에 퇴적되었고, 2021년에는 이 퇴적물들이 다시 남쪽으로 이동하면서 독도 연안이 침식된 것으로 추정된다. 독도는 겨울철 북풍의 영향이 강하기 때문에 주로 퇴적물이 남쪽으로 이동하지만 강한 태풍의 영향을 받는 경우 퇴적물을 북쪽으로 이동시키는 것으로 파악된다.

질량-스프링 모델을 이용한 해수 중 오탁방지막 거동해석 (Behavioral Analysis of Silt Protectors in Seawater Using the Mass-Spring Model)

  • 이춘우;김옥삼;신현출;황두진
    • 해양환경안전학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.194-199
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    • 2017
  • 오탁방지막이 바닷물 속에 설치되어 있을 때 조류와 파도가 변할 때 움직임과 앵커 파주력을 초과하는 유체력이 작용할 경우의 이동 메카니즘을 질량-스프링법으로 해석하였다. 설치 위치는 전남 진도군 임회면 굴포리 동령개 포구 해역이다. 앵커의 파주력을 초과하는 장력은 0.05 m/s에서는 318초 후에 도달하였고, 0.15 m/s에서는 77초, 0.25 m/s에서는 43초, 0.3 m/s에서는 37초 후에 앵커가 움직이기 시작하여, 조류 속도가 0.01 m/s로 증가함에 따라서 평균 11.2 초 정도, 앵커 이동시작 시간이 단축되고 있었다. 조류만 작용할 때와 파랑이 추가될 때의 차이점은 유속이 느릴 경우, 앵커의 이동이 시작되는 시간의 차이가 7.6 % 정도 발생하였으나, 유속이 빠른 경우는 4.3 % 미만으로 큰 차이가 없이 앵커 이동이 시작되는 것을 알 수 있었다. 조류 속도가 0.13 m/s를 초과하고 파도의 방향이 일치하면 주변의 해저 구조물과의 충돌로 인해 오탁방지막 성능이 정상적으로 작동하지 않을 수 있으니, 오탁방지막을 바다에 설치할 때 해수의 흐름 상황 등을 질량-스프링 방법으로 면밀하게 검토해야 한다.