• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.109-117
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• 2022

기존 화석 연료의 고갈 및 환경오염의 문제와 대용량 발전을 위하여 해양환경 및 자원을 이용한 친환경에너지 발전에 대한 연구 및 개발이 증가하고 있으며, 이 중 높은 발전 효율을 가진 해상태양광 발전에 대한 연구가 크게 증가하고 있다. 환경하중이 비교적 약한 내수조건과 달리, 환경하중이 강한 해양에서의 태양광 발전을 위해서는 더 강한 강성의 구조재를 사용해야 한다. 하지만, 구조재의 생산 가능성, 무게를 포함한 구조물 특성 및 경제적 효율성 등의 제약조건이 발생할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 부유식 방파제를 설치함으로써 태양광구조물에 작용하는 파랑하중을 감소시켜 구조재의 강성 강화를 최소화하고자 하였다. 부유식 방파제의 크기 및 구조물로부터의 거리를 변화하여 이에 따른 파랑하중 및 구조재 응력의 감소 정도를 확인하였다. 다수 부력체의 상호간섭을 고려한 파랑하중의 경우, 고차경계요소법(Higher-Order Boundary Element Emthod)을 이용해 산정하였으며, 구조재에 작용하는 응력은 유한요소법(Finite Element Method)을 통해 평가하였다. 각 조건에서의 최대응력을 분석 및 비교함으로써 해상태양광 발전 시스템에 대한 부유식 방파제의 영향을 확인하였으며, 부유식 방파제의 크기가 파랑하중 및 구조재 응력 감소에 큰 영향을 미침을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권8호
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• pp.29-36
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• 2022

최근 지하공간에 대한 개발이 활발히 진행됨에 따라 지중 시설물의 정보에 대한 중요도가 증가하고 있다. 굴착작업을 수행하기 전에 지중 시설물의 위치를 정확히 파악해야 한다. 지표투과레이더(GPR)와 같은 지구물리적 탐사 방법은 지중 시설물을 조사하는데 유용하게 사용된다. GPR은 지반에 전자기파를 송출하며 지반과 다른 매질에 의해 반사되는 신호를 분석하여 지중시설물의 위치와 깊이 등을 파악한다. 그러나 GPR 데이터의 판독은 숙련된 전문가의 주관적 판단에 의존하기 때문에 이를 딥러닝을 통해 자동화하려는 많은 연구가 진행되고 있다. 딥러닝은 학습 데이터가 많을수록 정확한 모델을 만들 수 있으며, 이러한 학습데이터 축적에 있어 수치해석이 좋은 대안이 될 수 있다. 수치해석의 경우 지반의 불균질성을 모사하여 다양한 조건에서의 GPR 탐사 데이터를 생성할 수 있으며, 이를 이용하여 학습모델의 성능을 향상시킬 수 있을 것으로 생각된다. 지반은 불균질하며, GPR 신호는 지반의 다양한 변수로 인해 영향을 받는다. 그러나 이러한 불균질 지반에 대한 연구가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 프랙탈 차원수와 지반의 함수비 범위에 따른 GPR탐사 신호특성을 분석하고 불균질한 지반을 모사하기 위한 입력파라미터에 대한 연구를 수행하였다. 프랙탈 차원수가 2.0을 넘어가면 적합곡선에 대한 오차가 크게 감소하는 것으로나타났다. 그리고 분석의 타당성을 확보하기 위해 함수율의 범위가 0.14 미만이어야 한다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제8권1호
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• pp.68-77
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• 2023

본 연구에서는 형광측정기법을 사용하여 태안반도 인근 8지점의 표층 해수 내 미세플라스틱 정량분포를 조사하였다. 연구결과 미세플라스틱의 검출범위는 0~360.5 particles/l (평균 149.7 ± 46.0 particles/l)로 나타났다. 하지만 해양환경 내 미세플라스틱의 정량분석방법이 표준화되지 않아 타 연구결과와 직접비교 하는 것이 불가능한 상황이다. 본 연구결과 검출된 미세플라스틱을 크기별로 분류하면 < 50 ㎛ 크기가 우점하지만, St. 3의 경우 > 500 ㎛이 25.6%를 차지하여 지역별로 우점하는 미세플라스틱의 크기에 차이가 나타난다. 또한 채집지역, 저질의 종류, 검출되는 플라스틱 크기에 따른 미세플라스틱의 검출량 비교에도 뚜렷한 상관관계를 가지는 요인을 확인할 수 없었다. 이는 플라스틱의 재질에 따른 물리·화학적 특성, 해양의 동적 조건(해류, 바람, 파도, 조류 등), 지질학적 특성(지형, 경사 등), 연안 생물을 포함한 저질의 구성 및 특성, 상호작용, 인간활동(어업, 개발, 관광 등), 기상조건(홍수, 강우 등)과 같은 다양한 요인이 미세플라스틱의 거동에 영향을 주기 때문이다. 그러므로 향후 정량분석방법 표준화 및 환경요인에 대한 분석이 수반된 미세플라스틱 모니터링 기초연구가 필요한 상황이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.75-86
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• 2009

공학적 관점에서 용해가능한 가장 흔한 재료인 소금은 고결화 작용에 있어서 역학적 거동에 큰 영향을 미친다. 이러한 자연적 현상을 조사하기 위하여 용해되지 않는 재료인 글라스비즈와 소금물을 혼합하여 시료를 조성한 후 오븐을 이용하여 포화도를 변화시켜가면서 실험을 수행하였다. 입자크기가 0.26, 0.50, 1.29mm인 3종류의 글라스비즈와 0.0, 0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 2.0M의 소금물에 대하여 각각의 시료를 조성 후 벤더 엘리먼트와 피에조 디스크 엘리먼트를 이용하여 전단파와 압축파를 측정하였다 소금에 의한 고결화 발생에서 전단파와 압축파 속도 모두 포화도에 따른 세가지 단계를 보여주었다: 1) 포차도가 $100%{\sim}90%$인 구간으로 전단파의 속도는 증가하고 압축파의 속도는 감소한다; 2) 포화도가 $90%{\sim}10%$인 구간으로 전단파와 압축파의 속도에 큰 변화가 없파; 3) 포화도가 $10%{\sim}0%$인 구간으로 전단파 및 압축파는 큰 변화를 보인다. 또한, 전단파의 공진주파수는 전단파의 속도 변화양상과 비슷한 경향을 보였다. 본 연구는 용해된 소금의 고결화에 따른 지반재료들의 탄성파 특성의 의미있는 경향을 보여준다.

• 한국항해항만학회지
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• 제48권3호
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• pp.192-199
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• 2024

연안에서 발생하는 월파는 고파랑에 의한 대표적인 자연재해 중 하나이며, 태풍 시 발생하는 월파는 연안침수의 주요 원인으로 작용한다. 최근의 연안역은 사회적·경제적 수요의 증가로 연안을 따라 주거지역 및 상업지역이 집중되고 있어 장기적인 해수면의 상승 및 태풍 빈도의 증가 등으로 인한 연안재해의 위험성이 지속적으로 지적되어 왔다. 지금까지 월파량은 주로 실내 수리모형실험을 통해 구조물의 마루 높이를 초과하는 수괴를 집수함을 통해 직접 수집하여 계측시간의 평균월파량으로 평가해 왔다. 본 연구에서는 실해역에서 발생하는 월파를 정량적으로 평가하기 위한 관측시스템의 개발을 목표로 월파고의 시간변동을 이용하여 개별 월파량을 추정하는 방법을 제안하였다. 우리나라 해안에 많이 설치된 사석경사제를 대상으로 수리모형실험을 수행하였으며, 월파 발생 시 구조물 마루에서 발생하는 범람유속을 장파유속으로 가정한 월파유량계수를 도입하고 월파고로부터 월파량을 예측하여 실험결과와 비교·검토하였다. 그 결과, 본 연구에서 도출된 월파유량계수를 월파고에 적용하여 월파량 추정이 가능함을 확인하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.49-60
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• 2024

최근 기후변화 등 달라진 해양 환경으로 인해 태풍 파랑의 빈도 및 강도가 증가하고 있다. 뿐만 아니라 일본, 칠레, 아이티, 중국, 인도네시아 등 세계적으로 잦은 지진으로 인해 많은 피해가 발생하고 있다. 우리나라 역시 2000년대에 들어서 태풍에 의한 피해가 증가하고 있으며, 지진의 발생 빈도와 강도도 증가하고 있다. 우리나라는 삼면이 바다로 되어있어 태풍에 의해 해안구조물에 많은 피해가 발생할 수 있으며 지진 역시 해안구조물에 많은 피해를 야기시킨다. 이처럼 국내·외적으로 태풍 파랑과 지진의 빈도 및 강도가 증가하는 추세이나 태풍과 지진을 연계한 연구는 전무하다. 따라서, 본 연구에서는 케이슨식 방파제에 태풍 파랑과 지진을 연계하여 총 4가지 Case에 대해 수치해석을 수행하였다. Case 1은 파랑하중, Case 2는 지진파를 각각 적용하였고, Case 3은 파랑하중 이후 지진 발생, Case 4는 지진파 이후 파랑하중까지 적용하여 수치해석을 수행하였다. 수치해석 결과 태풍과 지진을 연계한 Case 3과 Case 4의 경우 기존에 지반의 강도가 저하된 상태에서 하중을 적용하여 각 하중에 의한 피해가 Case 1과 Case 2에 비해 증가한 것을 확인하였다. 또한, 파랑하중 이후 지진파를 적용한 Case 3에서 피해가 가장 큰 것을 확인하였다.

• 한국양식학회지
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• 제5권1호
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• pp.93-108
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• 1992

제주도 연안 지역 22개 관측점에서 1988년 3월부터 1989년 11월까지 매월 부유 물질 농도를 조사하고, 바람, 강수량 등과의 관계를 알아보았다. 총고형 물질과 총용존성 고형 물질은 염분의 영향을 크게 받아 봄철에 그 농도가 가장 높고, 여름철에 가장 낮았다. 제주도 연안 해 역에서의 연평균 총부유성 고형 물질의 값은 6.3 $mg/{\ell}$($3.7{\~}9.0\;mg/{\ell}$)었으며, 2월에 $7.73\;mg/{\ell}(5.12{\~}\;10.53\;mg/{\ell})$로 가장 높고, 9월에 $4.73mg/{\ell}(2.74{\~}7.31\;mg/\{ell}$)로 가장 낮았다. 휘발성 부유 물질의 연평균치는 $1.8\;mg/{\ell}$였으며 월별 변화 양상은 7월이 $2.03\;mg/{\ell}$으로 가장 높고, 9월이 $1.42\;mg/{\ell}$로 가장 낮았다. VSS/TSS의 평균치는 30.6 ($22.8{\~}52.5{\%}$)로 다른 지역에 비해 높지는 않았으나 여름철이 평균 $34.17{\%}(22.8${\~}61.4{\%}$)로 높고, 겨울철이 $24.2{\%}(6.3{\~}43.5{\%}$)로 가장 낮았다. 유기성 부유 물질의 연평균치는 $4.5\lmg/{\ell}(2.2{\~}6.8\;mg/{\ell}$)였으며, 총부유성 고형 물질과 비슷한 변화 양상을 보였다. 제주도 연안 해역에서의 총부유성 고형 물질의 농도 변화는 하천수의 유입이나 조석력과 같은 외력과 섬 지방의 강한 풍랑에 의한 침전물의 재부유에 의한 영향이 크게 미치고 있다. 하천수 유입량의 계절적 변동은 희석률을 크게 증감 시킴으로서 총부유성 고형 물질의 농도가 여름철에 상대적으로 낮고 겨울철에는 높아지는 경향이었다.

• 한국습지학회지
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• 제6권3호
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• pp.55-70
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• 2004

습지생태계는 유수에 의한 침식과 퇴적활동, 수력에 의해 형성된 수문지형 단위, 계절적 변화 등 다양한 요소의 상호작용의 산물이다. 습지생태계는 복합적이고 다양한 생태적 기능을 발휘하면서, 더욱이 습지생태계 유형 자체의 다양성이 있을뿐 아니라, 유역과 같은 다른 생태계와의 경계선이 불명확한 것이 특징이다. 습지생태계에 영향을 미치는 요소의 분류와 통합적 이해가 필요함에도 불구하고 적절하고 체계적인 관리가 미흡하다. 과거 미국 야생동물 관리청(1979)에서 개발된 체계는 계와 아계, 강과 아강, 수영역 및 화학, 수문지형 단위, 우점 유형 등의 계층적 위계로 습지생태계를 분류하였다. 본 연구는 우리나라 습지생태계의 체계적이고 현명한 관리 체계 수립의 일환으로 미국 야생동물 관리청의 분류체계를 심층 검토, 분석하여 기 조사된 국내의 습지생태계에 적용함으로써 국내 습지생태계에 적합한 분류체계 개발의 가능성을 검증하고자 수행되었다. 분류 대상지로 선정된 우리나라 7개 습지생태계는 상위계급의 습지생태계 유형을 포함하였으며, 표본지점 중심의 제한적인 적용에도 불구하고 다양한 습지생태계 유형으로 분류되었다. 또한 3개의 소호소 습지생태계의 적용 결과에서는 무제치늪과 왕등재늪의 두 습지생태계가 수문지형 단위 체계까지는 동일한 유형으로 분류되었으나 우점/특정 유형이 다른 습지생태계로 분류되었다. 이에 비해 대암산 용늪의 경우 강(綱)수준에서 다른 유형으로 분류되어, 앞서의 두 습지생태계와는 다른 유형으로 분류되었다. 이러한 결과는 관리 및 보전 체계 정립에 있어서, 무제치늪과 왕등재늪은 동일한 수준에서 관리되어야 함을 의미한다. 지금까지 훼손되어 사라져버린 습지생태계의 정확한 양은 알 수 없으나, 남아있는 습지생태계를 보전할 수 있는 기회는 아직도 우리에게 있다. 무엇보다 시급한 일은 모든 습지생태계 유형의 정확한 분류와 목록 작성, 생태적 기능에 체계적인 조사 및 연구가 필요하다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제25권1호
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• pp.48-57
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• 2015

제 4세대 원자로로 개발되고 있는 소듐냉각고속로는 냉각재로 사용되는 소듐의 물과 공기에 의한 반응을 방지하기 위하여 원자로 헤드의 개방 없이 회전 구동만을 이용하여 핵연료 교환을 수행한다. 따라서 핵연료 교환을 위해서는 노심과 상부내부구조물 사이의 공간에 원자로 헤드의 회전 구동을 방해하는 장애물의 존재 여부를 확인하는 검사가 반드시 선행되어야 하는데, 소듐의 불투명성으로 인해 통상적인 광학 장비를 사용한 검사방법으로는 장애물의 확인이 어렵고, 초음파를 이용한 검사방법이 적용되어야 한다. 이 연구에서는 불투명한 소듐 중에서 노심과 상부내부구조물 사이의 장애물 존재 여부를 확인하기 위하여 판형 웨이브가이드 초음파 센서를 적용한 원격주사 검사기법을 개발하였다. 웨이브가이드 센서는 원자로헤드 상부의 저온 구간에 초음파 트랜스듀서를 설치하고 길이가 긴 웨이브가이드를 사용하여 노심 상부의 고온 고방사능 소듐 내부로 초음파를 전파시키기 때문에, 고온 고방사능에 의한 손상 없이 장시간 적용이 가능한 장점을 가지고 있다. 먼저, 수평 방향으로 초음파를 방사시킬 수 있는 10 m 길이의 수평 빔 웨이브가이드 센서를 설계 제작하였고, 제작된 센서의 특성 분석을 위한 빔 프로파일 측정 및 기초 실험을 수행하여 방사되는 초음파의 빔 폭과 전파 거리를 평가하였다. 또한, 실제 장애물로 작용할 수 있는 부품들의 형상인 원형 목표물에 대한 원격탐지 성능시험을 수행하여 개발된 원격주사 기술의 유용성을 평가하였다.

• 환경생물
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• 제36권1호
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• pp.11-20
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• 2018

동물플랑크톤과 미세플라스틱과의 상관성을 파악하기 위해 2015년 5월 12일부터 14일까지 여수근해 (여자만, 가막만, 여수해만, 봇돌바다) 총 10개의 정점에서 수표성 동물플랑크톤과 미세플라스틱을 채집하였다. 동물플랑크톤은 요각류 13종을 포함해 총 26개의 분류군이 출현하였고, 그 중 요각류가 가장 높은 비율을 차지하였다. 동물플랑크톤의 출현 개체수는 $61{\sim}763indiv.m^{-3}$, 미세플라스틱은 $0.0047{\sim}0.3471particle\;m^{-2}$의 범위였다. 미세플라스틱은 주로 스트로폼, 페인트 조각, 섬유 조각 등이 발견되었다. Acartia omorii, Paracalanus parvus s. l., Labidocera euchaeta, A. hongi, 십각류 유생, 따개비 유생이 우점적으로 출현하였다. 동물플랑크톤을 먹이식성에 따라 입자식성 동물플랑크톤과 육식성 동물플랑크톤으로 구분하였고, 동물플랑크톤 건조중량도 측정하였으며, 동물플랑크톤 유생은 따로 구분하였다. 이밖에 측정한 환경요인으로는 수온, 염분, 탁도, Chl-${\alpha}$ 농도, 식물플랑크톤 (규조류, 와편모조류) 밀도를 조사하였다. 동물플랑크톤과 미세플라스틱과의 상관성을 분석하기 위해 RDA를 실시한 결과 동물플랑크톤은 미세플라스틱보다 다른 환경요인인 수온, 염분, 탁도, Chl-${\alpha}$ 농도와 밀접한 상관성을 나타냈다. 이는 연안해역과 같이 먹이가 풍부한 해역에서 미세플라스틱이 동물플랑크톤 주요 먹이로서 과대평가되어 있음을 시사할 수 있다.