• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.180-188
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• 2017

최근에 기후변화로 인해 너울성 고파 등 이상고파의 출현빈도가 높아지고 항만에서의 하역중단이 증가할 가능성이 커지고 있다. 하역중단을 최소화할 수 있도록 방파제(breakwater) 등을 추가적으로 건설하여 정온도(tranquility)를 향상시키는 것도 매우 중요하지만, 하역중단시점을 미리 예보함으로써 항만 운영을 효율적으로 하는 것도 또한 중요하다. 본 연구에서는 효율적인 항만 운영을 위하여 하역중단시점을 사전에 예보할 수 있도록 바람 예보자료를 이용하여 항외 주요 지점에서의 파랑자료를 추산하고, 복잡한 지형을 가진 항내 주요 지점에 대해서는 장기 관측을 실시하여 파랑자료를 수집한 후, 광역 계산지점에서의 파고와 항내 관측지점에서의 파고 사이의 관계를 자기회귀모델(auto-regressive model)과 인공신경망(artificial neural networks) 모델을 이용하여 바람예보자료를 이용한 수치실험 결과만으로 항내 파고를 예측하고, 하역중단시점을 예보할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안방법의 적용성을 평가하기 위하여 포켓(pocket) 형상의 비교적 복잡한 지형 조건을 가진 포항신항 내 파랑관측지점에서의 파고 예측 및 하역중단시점을 예측하였으며, 그 결과를 관측자료와 비교하여 제안 방법의 성능을 검증하였다. 인공신경망 모델의 파고 예측결과를 자기회귀모델에 의한 파고 예측결과와 비교할 때, 인공신경망 모델의 예측결과가 관측자료와의 상관계수가 높고 RMS 오차가 작음을 알 수 있었고, 하역중단시점의 예측에 있어서도 인공신경망의 결과가 자기회귀모델의 결과보다 상대적으로 우수함을 알 수 있었다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제5권4호
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• pp.614-624
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• 2013

The resonance power buoy is a convincing tool that can increase the extraction efficiency of wave energy. The buoy needs a corresponding draft, to move in resonance with waves within the peak frequency band where wave energy is concentrated. However, it must still be clarified if the buoy acts as an effective displacement amplifier, when there is insufficient water depth. In this study, the vertical displacement of a circular cylinder-type buoy was calculated, with the spectrum data observed in a real shallow sea as the external wave force, and with the corresponding draft, according to the mode frequency of normal waves. Such numerical investigation result, without considering Power Take-Off (PTO) damping, confirmed that the area of the heave responses spectrum can be amplified by up to about tenfold, compared with the wave energy spectrum, if the draft corresponds to the peak frequency, even with insufficient water depth. Moreover, the amplification factor of the buoy varied, according to the seasonal changes in the wave spectra.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권5호
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• pp.239-246
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• 2017

현장에서 파고와 주기만을 관측한 경우 주로 개별파 분석법을 사용하여 다양한 파랑 특성을 산정한다. 본 논문에서는 MATLAB 언어를 이용하여 개별파 분석 프로그램을 개발하였다. 영점 상향 교차법과 영점 하향 교차법을 이용하여 1) 평균해면 보정, 2) 영점 교차 시간 산정, 3) 개별파고 산정, 4) 자료 관측기간 변화 등의 기능을 수행할 수 있다. 해모수 1호에 설치된 레이더(WaveGuide Radar)를 사용하여 관측된 시간간격 0.2초 자료를 대상으로 개발된 프로그램의 적용성을 검토하였다. 조석성분 제거 및 영점 교차 시간 산정은 선형 혹은 2차원으로 내삽하였다. 개별 파고 산정은 Goda 방법이 적정한 것으로 판단되었으며, 본 연구에서 제안한 방법은 차후 후속 연구를 통하여 개선할 여지가 있는 것으로 판단된다. 대표파의 특징은 샘플의 유한성 등으로 인하여 영점상향교차법과 영점하향교차법으로 산정한 결과가 상이하다는 것을 알 수 있다.

• 한국작물학회지
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• 제43권2호
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• pp.113-119
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• 1998

Spatial patterns of soil temperature on sloping lands are related to the amount of solar irradiance at the surface. Since soil temperature is a critical determinant of many biological processes occurring in the soil, an accurate prediction of soil temperature distribution could be beneficial to agricultural and environmental management. However, at least two problems are identified in soil temperature prediction over natural sloped surfaces. One is the complexity of converting solar irradiances to corresponding soil temperatures, and the other, if the first problem could be solved, is the difficulty in handling large volumes of geo-spatial data. Recent developments in geographic information systems (GIS) provide the opportunity and tools to spatially organize and effectively manage data for modeling. In this paper, a simple model for conversion of solar irradiance to soil temperature is developed within a GIS environment. The irradiance-temperature conversion model is based on a geophysical variable consisting of daily short- and long-wave radiation components calculated for any slope. The short-wave component is scaled to accommodate a simplified surface energy balance expression. Linear regression equations are derived for 10 and 50 cm soil temperatures by using this variable as a single determinant and based on a long term observation data set from a horizontal location. Extendability of these equations to sloped surfaces is tested by comparing the calculated data with the monthly mean soil temperature data observed in Iowa and at 12 locations near the Tennessee - Kentucky border with various slope and aspect factors. Calculated soil temperature variations agreed well with the observed data. Finally, this method is applied to a simulation study of daily mean soil temperatures over sloped corn fields on a 30 m by 30 m resolution. The outputs reveal potential effects of topography including shading by neighboring terrain as well as the slope and aspect of the land itself on the soil temperature.

• 한국지리정보학회지
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• 제22권4호
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• pp.197-214
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• 2019

본 연구에서는 Terra/Aqua MODIS LST(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer Land Surface Temperature)의 Daytime, Nighttime 자료와 기상청 기상관측소 86개 지점에 대한 최고, 최저 및 평균기온을 이용하여 두 자료 사이의 상관성을 분석하고, 한파 및 폭염 발생 기간의 특성을 집중적으로 분석하였다. 모든 자료는 2008년부터 2018년까지 총 11년간 일별로 구축하였으며, Pearson 상관계수(Pearson correlation coefficient, R)와 평균제곱근오차(Root Mean Square Error, RMSE)를 이용하여 상관성 분석을 수행하였다. 시계열 분석 결과, 대상 기간 전체에서 기온과 MODIS LST 간의 변동 양상은 유사하였고, 최고 기온과 MODIS 자료의 R 0.9 이상, 평균기온과 최저 기온과는 0.8 이상으로 기온과 MODIS LST 사이의 상관성은 높은 것으로 나타났다. 특히, 최고 기온은 Terra MODIS LST Daytime과 정확도가 제일 높고, 최저 기온은 Terra MODIS LST Nighttime과 상관성이 제일 높은 것으로 분석되었다. 한파 기간에는 Terra/Aqua MODIS 모두 주간 자료보다 야간 자료의 상관성이 더 높은 것으로 분석되었으며, 특히 Terra MODIS LST Nighttime과의 상관성이 좋은 것으로 분석되었다. 폭염 기간에는 Aqua MODIS LST Daytime 자료가 가장 좋은 것으로 분석되었으나, 전체적인 R이 0.5보다 낮아 추후 활용을 위해서는 식생이나 토지이용, 고도 등 다른 요소를 활용한 추가 분석이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제33권4호
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• pp.94-100
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• 2013

The objective of this study was to compare and analyze for seasonal long short-wave radiation characteristics between downtown area and suburban area in Daegu through field observations. This study was confirmed the regional and seasonal radiation environments and it can utilize as basic data for the analysis of the urban radiation environment and the effects of urbanization. The followings are main results from this study. 1) The downward shortwave radiation showed the similar value of the radiation generally in the downtown area and the suburban area of the city during the winter and summer season. but, long-wave radiation is always higher in downtown area. 2) In case of the long-wave radiation at two stations, we observed $230{\sim}270W/m^2$ in the winter season and $415{\sim}470W/m^2$ in summer season. As a result, we can see summer season is higher than winter about two times in long-wave radiation. 3) In case of short wave radiation, there is high correlation between two stations in winter season but very low correlation between two stations in summer season because of local atmosphere unstability and etc.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.214-214
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• 2003

During a model test of Hutton TLP, a "ringing" response was first observed about 20 years ago. This phenomenon is a resonant build up over the time of wave period and this burst-like motion can cause the extreme load on the TLP tether. It is often detected in the large and steep irregular waves but the generation mechanism leading to the "ringing" is not yet well understood. According to the research since then, the higher order harmonic components may account for the "ringing" on the floating offshore structures. The main purpose of the present research is, thus, to measure the higher harmonic forces exerted on a vertical truncated circular column and to compare them with available data. A vertical truncated cylinder with a diameter of 3.5inch and a draft of 10.5inch is used as a test structure, which is a scaled model of ISSC TLP column. The cylinder is installed at a distance of 45ft from the wave maker in order to avoid parasitic waves created in the wave flap. Attached to the upper part of the cylinder are two force gages to measure the horizontal (surge) and vertical (heave) forces on the cylinder. The incoming waves are Stokes waves with a slope ranging from 0.06 to 0.24. The forces and waves are measured for 60 seconds with a sampling rate of 50 Hz. Among the recorded data, the first 10 waves are excluded because of transient behavior of the waves and the next The horizontal and vertical forces are analyzed up to 5th order harmonics. The horizontal forces are then compared to the values from the theoretical model called "FNV model". In addition, force transfer functions are also investigated. Major findings in this research are below. 1) The first order forces measured are slightly larger than the theoretical values of "FNV model" 2) The "FNV model" considerably overpredicts the second order forces. 3) The larger the amplitude and more extreme the wave slope, the smaller the predictions are compared to the experimental. 4) The higher harmonic forces are significantly smaller than the first harmonic force for all wave parameters. 5) The normalized forces vs. waves slopes are almost constant in the lower harmonics but vary a lot in the higher harmonics. 6) The trend of forces is more nonlinear in the horizontal forces than in the vertical forces as the wave slope increases. 7) The part of the results above is also observed by other researchers and confirmed again through the present work.

• 한국지구과학회지
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• 제37권1호
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• pp.40-51
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• 2016

실제 국내에서 관측된 가속도를 이용한 스펙트럼 값이 내진설계기준보다 상대적으로 크게 나타나는 경향을 보이며, 특히 고진동수 구간에서 국내 내진설계 기준이 국내 고유의 지반증폭 특성을 제대로 반영하지 못하고 있어 문제점이 많다고 지적되어 왔다. 지반증폭 특성을 분석할 때 여러 가지 방법이 제시되어 왔으며 본 연구는 현장에서 자주 적용되고 있는 지반진동의 수평/수직 스펙트럼 비율을 이용하는 방법을 적용하였다. 이 방법은 S파 및 레일리파를 이용하는 것으로부터 출발하였으나, 최근 Coda파 및 배경잡음 등에 확대 적용되어 지반의 동적인 증폭특성 연구에 많이 이용되고 있다. 제한된 연구 기간 동안 4개 변전소시설 관측소 각각 2개 지점(노두 및 시추공)에서 운영되었고 본 연구는 4개 관측소의 노두에서 동시에 관측된 3개 중규모 지진의 가속도 지반진동(S파, Coda파 및 배경잡음)을 이용하여 지반증폭을 분석하였다. 분석결과는 4개 관측소 각각에 대해 기존 연구결과인 시추공 지반증폭 특성과 상호 비교하였다. 또한 각각 관측소 및 지점에서 지반의 우월진동수를 이용하여 각각 지반에 대한 등급분류도 시도하였다. 각각의 지진관측소마다 저진동수 및 고진동수 특성, 관측소 고유의 우월진동수가 서로 상이하여 관측소 고유의 증폭특성을 보여주었다. 대다수 관측소는 S파, Coda파 및 배경잡음 에너지를 분석한 결과와 많은 부분이 유사함을 보여 주었다. 물론 본 연구로부터 도출된 결과를 다른 방법에 적용하여 얻어진 결과와 비교한다면 지반의 동적 특성 및 지반분류 연구에 많은 정보를 제시할 수 있다고 판단된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.109-119
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• 2012

부산항 신항 인근 해역에서 10년간 파랑 장기 관측을 수행하고, 주요한 파랑 특성을 분석하였다. 부산항 신항은 S계열 파랑이 연중 우세하며, 겨울철에는 거제도 북부 해역에서 발달하는 W계열 파랑이 이에 상응하는 정도로 나타나는 계절적 변동성이 뚜렷이 나타났다. 관측기간 중 유의파고는 대부분 1 m 이하였으나 2003년 9월 태풍 매미 내습 시 최대 유의파고 7.4 m가 관측되었다. 또한, 7월을 제외하고는 계절적 변동성은 거의 없었다. 반면에, 유의파 주기는 평균파향의 영향으로 뚜렷한 계절적 변동성을 나타내었으며, 첨두주기는 여름철에 4~5초, 겨울철에는 3초 내외에 분포하였다. 유의파주기 최대값은 2003년 6월에 관측된 15.56초였다. 한편, 평균파향, 유의파고 및 유의파주기 모두 연별 변동성은 나타나지 않았다. 남측으로 약 4.5 km 떨어진 대죽도 남측 해역에서 5년간 관측된 자료도 함께 분석하여 여름철에는 두 지점 간 높은 상관관계가 존재하는 반면 겨울철에는 그렇지 않음을 확인하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제27권3호
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• pp.168-174
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• 2015

우리나라 서해안 다섯 개 관측점에서 취득된 파랑자료를 분석하여 겨울철 서해에서 발생한 고파의 특성을 분석하였다. 고파가 발생하였던 네 시기를 선별하여 그 기간 동안의 파랑 및 기상자료를 함께 분석에 이용하였다. 이들 관측 기간 중 유의파고의 최대값은 2005년 12월 4일에 관측된 6.42 m였다. 분석 결과로부터 온대성저기압이 급속하게 발달할 때 서해상에 형성되는 강한 바람장에 의해 고파가 발생함을 확인하였다. 파랑 관측점에서의 파고의 시간적 변화는 인근 기상관측점에서의 풍속의 시간적 변화와 밀접한 관련을 나타냈으며, 이는 서해상에서 생성된 고파가 풍파의 성격이 지배적임을 나타낸다.