• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.281-294
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• 2015

해상 풍력발전체 최적설계에 필요한 파력과 풍력의 비선형 상쇄 간섭 생성기작을 규명하기 위해 5MW급 해상풍력 발전체를 대상으로 1/50 scale로 수리모형실험을 수행하였다. 해상풍력 발전체의 하부구조물은 시공이 용이하여 가장 선호되는 mono pile로 선정하였다. 돌풍은 Kaimal 스펙트럼과 상호스펙트럼에 기초한 Monte carlo 모로 재현하였으며, 모의결과를 토대로 순간 최대풍속은 10 m/s로 조정하였다. 파고는 해상풍력 시범단지가 예정되어있는 우리나라 서해안 해역의 파황을 고려하여 $H_s=0.1m$, 0.15 m, 0.2 m로 선정하였다. 수리모형실험 결과, 파력과 풍력의 비선형 상쇄 간섭은 해역이 거칠수록 보다 확연하게 관측되었으며, 이러한 결과는 해수면 요철로 인해 대기와 해수면의 경계에서 출현하는 Large eddy가 비선형 상쇄 간섭의 생성 기작이라는 우리의 추론을 뒷받침한다.

• 대기
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• 제16권2호
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• pp.97-110
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• 2006

This study investigates the response of a typhoon model to the change of the sea surface temperature (SST) throughout the model integration. The SST change is parameterized as a formulae of which the magnitude is given as a function of not only the intensity and the size but the moving speed of tropical cyclone. The formulae is constructed by referring to many previous observational and numerical studies on the SST cooling with the passage of tropical cyclones. Since the parameterized cooling formulae is based on the mathematical expression, the resemblance between the prescribed SST cooling and the observed one during the period of the numerical experiment is not complete nor satisfactory. The agreements between the prescribed and the observed SST even over the swath of the typhoon passage differ from case to case. Numerical experiments are undertaken with and without prescribing the SST cooling. The results with the SST cooling do not show clear evidence in improving the track prediction compared to those of the without-experiments. SST cooling in the model shows its swath along the incomplete simulated track so that the magnitude and the distribution of the sea surface cooling does not resemble completely with the observed one. However, we have observed a little improvement in the intensity prediction in terms of the central pressure of the tropical cyclone in some cases. In case where the model without the SST treatment is not able to yield a correct prediction of the filling of the tropical cyclone especially in the decaying stage, the pulling effect given by the SST cooling alleviates the over-deepening of the model so that the central pressure approaches toward the observed value. However, the opposite case when the SST treatment makes the prediction worse may also be possible. In general when the sea surface temperature is reduced, the amount of the sensible and the latent heat from the ocean surface become also reduced, which results in the weakening of the storms comparing to the constant SST case. It turns out to be the case also in our experiments. The weakening is realized in the central pressure, maximum wind, horizontal temperature gradient, etc.

• 한국환경과학회지
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• 제1권2호
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• pp.119-124
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• 1992

Cloud streets were successfully simulated by numerical model (RAMS) including an Isolated mountain near the coast, large sensible heat flux from the sea surface, uniform stratification and wind velocity with low Froude number (0.25) in the inflow boundary The well developed cloud streets between a pair of convective rolls are simulated at a level of 1 km over the sea. The following five results were obtained: 1) port the formation of the pair of convective rolls, both strong static instability and a topographically induced mechanical disturbance are strongly required at the same time. 2) Strong sensible heat flux from the sea surface is the main energy source of the pair of convective rolls, and the buoyancy caused by condensation in the cloud is negligibly small. 3) The pair o( convective rolls is a complex of two sub-rolls. One is the outer roll, which has a large radius, but weak circulation, and the other is the inner roll, which has a small radius, but strong circulation. The outer roll gathers a large amount of moisture by convergence in the lower marine boundary, and the inner roll transfers the convergent moisture to the upper boundary layer by strong upward motion between them. 4) The pair of inner rolls form the line-shaped cloud streets, and keep them narrow along the center-line of the domain. 5) Both by non-hydrostatic and by hydrostatic assumptions, cloud streets can be simulated. In our case, non-hydrostatic processes enhanced somewhat the formation of cloud streets. The horizontal size of the topography does not seem to be restricted to within the small scale where non-hydrostatic effects are important.

• 대기
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• 제16권2호
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• pp.125-139
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• 2006

Precipitation forecasts from MM5 have been verified for the period 1989-2001 over Yeongdong region to show a tendency of model forecast. We select 57 events which are related with the heavy snowfall in Yeongdong region. They are classified into three precipitation types; mountain type, cold-coastal type, and warm type. The threat score (TS), the probability of detection (POD), and the false-alarm rate (FAR) are computed for categorical verification and the mean squared error (MSE) is also computed for scalar accuracy measures. In the case of POD, warm, mountain, and cold-coastal precipitation type are 0.71, 0.69, and 0.55 in turn, respectively. In aspect of quantitative verification, mountain and cold-coastal type are relatively well matched between forecasts and observations, while for warm type MM5 tends to overestimate precipitation. There are 12 events for the POD below 0.2, mountain, cold-coastal, warm type are 2, 7, 3 events, respectively. Most of their precipitation are distributed over the East Sea nearby Yeongdong region. These events are also shown when there are no or very weak easterlies in the lower troposphere. Even in the case that we use high resolution sea surface temperature (about 18 km) for the boundary condition, there are not much changes in the wind direction to compare that with low resolution sea surface temperature (about 100 km).

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume II
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• pp.969-972
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• 2006

The long-range High-Frequency (HF) ocean radar system has observed surface velocity field in the upstream of the Kuroshio north of Ishigaki Island and east of Taiwan since 2001. Applying a new method to extract geostrophic velocity component from the HF surface velocity data with the aid of satellite-born wind data, time series of daily surface geostrophic velocity field has been determined. Despite limited width of the study area of the HF radar, analysis of the sea surface height anomaly determined from the satellite altimetry data in a wider area can provide estimated dates of arrival of mesoscale eddies in the study area of the HF radar. Variations of the Kuroshio position and strength are studied in detail for these cases of interaction with mesoscale eddy, although number of occurrence of direct interaction with the Kuroshio in the study area is not statistically enough. For example, when an anticyclonic eddy approaches to the Kuroshio, the Kuroshio axis is found tend to move northward, keeping away from the approaching eddy from the east.

• 대한원격탐사학회지
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• 제32권6호
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• pp.721-732
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• 2016

2012년 7월부터 2016년 8월까지 GCOM-W1/AMSR2 마이크로파 센서 자료와 해양 현장수온 관측 자료 사이에서 획득된 총 162,264개의 일치점 자료를 활용하여 북서태평양 해역에서의 마이크로파 해수면온도 정확도를 검증하고 오차 특성을 분석하였다. AMSR2 해수면온도는 실측 자료에 대해 $0.63^{\circ}C$의 평균제곱근오차와 $0.05^{\circ}C$의 편차를 보였다. 위성 해수면온도와 현장 관측 해수면온도의 차이는 풍속, 해수면 온도, 연안으로부터의 거리, 열전선 등 다양한 요인에 의해 발생되었다. AMSR2 해수면온도는 낮시간 동안 낮은 풍속(< 6 m/s)에서 실측 해수면온도보다 높게 산출되는 일변동(diurnal effect)에 의한 오차를 보였다. 또한 겨울철에 평균제곱근오차가 커지는 경향이 나타났는데, 이는 해상풍의 풍속이 커질수록 해수면의 방사율이 높아져 해수면온도 산출 시 양의 편차가 발생할 수 있으므로 겨울철의 강한 바람이 해수면온도 오차를 증가시킨 것으로 추정되었다. 이 외에도 저온에서 저하되는 민감도와 육지에 의한 자료오염 또한 AMSR2 해수면온도의 오차를 증가시키는 요인으로 작용할 수 있음을 확인하였다. 열전선에 따른 해수면온도 오차 특성을 분석한 결과 해수면온도의 공간 구배 크기가 커질수록, 열전선에 근접할수록 해수면온도 오차가 증가하였다. 본 연구는 북서태평양 해역 마이크로파 해수면온도의 정확도 검증 및 오차 특성 분석을 통해 향후 마이크로파 해수면온도를 활용하는 연구의 바탕을 마련하고자 하였으며, 연구 지역의 환경적 요인에 따라 발생할 수 있는 오차에 대한 분석이 선행되어야 보다 정확한 위성 관측 해수면온도를 얻을 수 있음을 제시하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 춘계학술대회
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• pp.318-320
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• 2018

When a ship sails on sea, it may be influenced by the environmental disturbance such as wind, wave, sea surface temperature, etc. These affect on the ship's speed, fuel consumption, safety and operating performance. It is necessary to find the optimal weather route of a ship to avoid adverse weather conditions which can put the crews in serious danger or cause structural damage to the vessel, machinery, and equipment. This study introduced how to apply A* algorithm based on sea trial test data for determining the optimal ship routes. The path cost function was modelled as a function of minimum arrival time or minimum energy depending on the time of various environment conditions. The specially modelled path-cost function and the safety constraints were applied to the A* algorithm in order to find the optimal path of the ship. The comparison of ship performances estimated by real sea trial's path and estimated optimal route during the voyage of the ship was investigated. The result of this study can be used to create a schedule to ensure safe operation of the ship with short passage time or minimum energy. In addition, the result of this study can be integrated into an on-board decision supporting expert system and displayed in Electronic Chart Display and Information System (ECDIS) to provide all the useful information to ship master.

• 수산해양기술연구
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• 제26권3호
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• pp.254-264
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• 1990

수영만을 포함한 부산 지방 안개발생의 특징 및 안개 발생에 대한 부산 연안의 역할을 최근 5개년(1984~1988)의 기상 관측자료 및 지상 일기도, 그리고 해양관측자료를 사용하여 조사하였다. 또한 1989년 7월 한 달 동안 수영만에서 관측한 일기상 자료와 표면 수온을 부산지방의 일기상 자료, 표면수온과 비교하였다. 부산 지방의 안개는 5, 6, 7월에 집중적으로 발생하며, 안개 발생시의 주풍향은 수증기 공급이 용이한 남서풍 및 북동풍이었다. 안개 발생과 관련된 기압계 유형은 봄철(3, 4, 5월)이 pattern 7 (이동성 고기압형), 여름철(6, 7, 8월)이 pattern3(정체전선인 33$^{\circ}$N미만에 위치한 형)과 pattern 10(정체전선이 33~36$^{\circ}$N사이에 위치한 형)이었다. 또한 이류무의 발생은 전층 (850~500mb)에 걸친 대기 불안정도의 증가 보다는 하층 대기 (850~700mb)의 한.온 이류와 해표면의 난.한 수온과의 관계에 더 많은 관련성이 있었다. 내륙 지방인 대구 지방의 안개는 강한 야간 복사 냉각에 의해서 가을철 새벽에 발생하나 해안 지방인 부산은 남풍 계열의 바람이 부는 늦봄에서 여름철(5, 6, 7월)에 다량의 수증기 유입으로 높은 상대습도를 가지게 되어 대기가 약간의 복사 냉각에 의해서도 쉽게 과포화에 이르기 때문에 5, 6, 7월에 집중적으로 발생했다. 수영만과 부산지방의 일기상 자료, 표면 수온 및 안개발생일 등은 거의 비슷하며 안개 발생 mechanism 역시 거의 일치한다고 생각된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제21권2호
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• pp.113-120
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• 2005

이어도 종합해양과학기지 및 주변에서 관측된 해수면고도, 해상풍향 및 풍속 자료와 인공 위성으로부터 관측된 자료를 비교하여 상호 신뢰도를 검증하고 보완하였다. 인공위성자료는 Topex/Poseidon 레이더고도계 및 ERS-1/2 고도계 및 산란계 자료를 이용하였고 이어도 기지 건설 당시 기지 부근 선상에서 관측된 자료 및 기지에서 최근 관측된 자료를 비교 분석하였다. 위성자료와 1995년 6월 해상탐사자료를 비교한 결과 대체적으로 잘 일치하며 이는 더 많은 위성 자료를 이용함으로써 보완 가능하다. 한편 거의 실시간으로 제공되는 이어도 기지의 2004년 12월부터 2005년 2월까지 최근 3개월 간 자료를 분석한 결과 자료의 공백 및 비정상 값을 보이는 경우가 많았고 이들을 위성자료와 비교 한 후 통계적으로 상호 보정하였다. 이어도는 육지와 멀리 떨어져 있어 위성해양관측자료를 검증하기에 매우 적합한 반면 이어도 관측 자료를 검증 및 보완하는 가장 효율적인 방법은 위성자료를 이용하는 것이다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제29권2호
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• pp.77-100
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• 2024

진해·마산만에 대한 연구는 그동안 해수순환, 조석, 조류, 적조, 수질, 빈산소 환경을 주제로 많이 연구되었으나 주로 단기간 동안 일어나는 해양현상에 대해 연구가 수행되었으며, 만 전체적인 해수순환을 일으키는 물리적 기작을 자세히 살펴본 연구는 부족했다. 오염 물질의 이동과 확산 같은 현상은 주로 계절별로 변동성이 크기 때문에, 이 연구에서는 진해·마산만 해역의 해수순환이 계절적으로 어떻게 변동하는지를 파악하고자 하였다. 이를 위하여 3차원 해양 순환 모델을 이용하여 2016년부터 2018년까지 진해·마산만의 해수순환을 수치모의하고, 여름철과 겨울철 해수순환을 표층, 중층, 저층에 대하여 살펴보았다. 또한 조석, 바람, 담수 유입에 대한 민감도 실험을 수행하여 각 요인들이 해수 유동에 미치는 영향을 분석하였다. 진해·마산만의 해수순환은 가덕수도 저층에서 대한해협의 해수가 유입되고, 표층에서 진해·마산만의 해수가 유출되는 대류성 염하구 순환이 일어난다. 가덕수도를 통해 교환되는 해수의 순환은 크게 진해만 동부해역과 진해만 서부해역으로 나누어져 일어난다. 각 해역의 수로 방향을 기준으로 해수 수송량을 계산하였을 때, 진해만 동부해역의 남북방향 해수 교환 수송량은 진해만 서부해역에서 일어나는 동서방향 해수 교환량보다 겨울철에는 2.3배, 여름철에는 1.4배 크다. 진해만 서부해역은 계절별로 작용하는 힘들의 균형이 변화하여 해수순환 특성이 계절에 따라 크게 다르다. 겨울철에는 북서풍이 만드는 전단응력과 해수면 기울기의 영향으로 표층 해류가 남쪽으로, 저층 해류는 북쪽으로 흐르는 남북방향 대류성 순환이 강화된다. 반면, 남서풍이 부는 여름철에는 바람 응력에 의해 표층 해수가 동쪽으로 유출되고, 또한 남동쪽 해수면이 높아 북쪽 방향 순압성 압력경도력이 커져 동쪽 방향 유속이 강화된다. 저층에서는 밀도 구배가 커져 경압성 압력경도력이 남쪽으로 크게 작용하여 지형류 균형에 의해 가덕수도의 해수가 서쪽으로 강하게 유입하는 동서방향 대류성 순환이 겨울철보다 26% 강화된다. 진해만 서부의 대류성 순환은 겨울과 여름 모두 조류와 바람의 영향을 크게 받는다. 진해만 동부해역과 마산만에서는 모든 계절에 표층에서는 해수가 외해로 유출되고, 저층에서는 해수가 만 안쪽으로 유입되는 전형적인 염하구 순환을 보였다. 겨울철에는 바람과 담수유입이, 여름철에는 조류의 영향이 남북방향 염하구 순환 규모에 크게 기여하였다. 진해만 동부해역에는 지형의 영향을 받아 형성된 조석 잔차류도 뚜렷하다. 이 연구에서 제시한 진해·마산만의 계절별 해수순환 특성은 이 해역의 오염물질 확산, 여름철 빈산소수괴의 형성 기작 파악, 적조 생물의 유입과 유출을 이해하는 데 도움이 될 것으로 기대된다.