• 융합신호처리학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.92-100
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• 2020

현재 수중 촬영을 통해 물속이나 바다 속을 촬영하려는 수요는 매우 빠르게 늘어나고 있다. 방송용 수중 촬영, 레저 및 스포츠용, 군사 및 작전용 등 그 적용 범위 또한 빠르게 늘어나고 있다. 그중 특별히 우리는 선박 선저에 부착된 해양 생물들을 촬영하고 검사하기 위해 수중 드론에 사용 될 최적의 카메라를 선정한다. 3대의 카메라들을 성능적으로 비교하는데 수중 촬영이라는 특별한 상황에서 객관적 기준, 주관적 기준을 사용하여 비교 및 평가한다. 본 연구는 수중 촬영이라는 특이한 상황에서 카메라의 해상도와 같은 성능적 기준이 객관적 기준과 주관적 기준에도 부합하는지를 확인한다. 그리고 훌륭한 화질 제공에는 영상을 보정하는 필터 외에도 적절한 카메라 선정이 중요하다는 점을 보여준다. 이 연구 후에도 좀 더 다양한 카메라들을 이용한 연구를 통해서 수중 촬영용 카메라 화질 비교의 적절한 기준을 제시해 줄 수 있을 것이다.

• 한국항해항만학회지
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• 제41권3호
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• pp.79-86
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• 2017

선박의 항해 안전성을 유지하기 위하여 평형수 탱크에 주입 배출되는 선박평형수는 그 안에 포함되어 있는 각종 수중생물로 인하여 지역 해양 환경에 부정적인 영향을 주고 있다. 국제해사기구(IMO)는 선박평형수를 통한 수중생물의 이동을 막기 위해, 2004년 선박평형수와 침전물 통제 및 관리를 위한 국제협약을 채택하고 2016년 9월에 발효하여, 2017년 9월 이후 정기검사가 도래하는 모든 선박은 선박평형수 처리장치를 설치하도록 하였다. 선박평형수 처리 방식에는 활성물질을 이용하여 처리하는 전기분해식, 오존식, 약품식과 물리적인 처리방식인 필터, 자외선식 등으로 나누어 지며, 두 가지 방식을 혼용하여 사용하기도 한다. 일반적으로 비용과 효율 면에서 전기분해방식이 우수한 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 직접식 전기분해 선박평형수 처리장치의 기본 원리, 구성 요소, 육상 시험 내용을 고찰하였다. 육상시험은 정부시험 시설이 설치되어 있는 KIOST 거제분원에서 $300m^3/h$ 처리 용량의 장치로 수행하였다. 이 육상시험을 통해 직접식 전기분해 선박평형수 처리장치가 IMO에서 제시하고 있는 기준을 만족하고 다른 방식에 비해 효율적인 것을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.529-536
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• 2012

최근에 3D 콘텐츠에 대한 관심은 점차 늘어나고 있으며 시청자들은 다양한 3D 콘텐츠를 요구하고 있다. 이와 같은 상황에서 수중 3D는 시청자 요구에 부응할 수 있는 하나의 대안이다. 수중은 공기 중과 달리 밀도가 큰 물을 통과하기 때문에 실제 물체 보다 크고 가깝게 보이는 특성이 있다. 이에 맞게 수중 3D 콘텐츠 제작을 위해서는 카메라 사이의 간격과 물체사이의 거리 및 컨버전스 값을 새로이 수정할 필요가 있다. 본 논문에서는 수중이라는 공간이 가지는 특수성에 맞게 최적 입체값 설정 방법을 제시하였다. 또한 수중 3D 콘텐츠 제작 사례를 통해 수중 3D 콘텐츠 개발 방법을 제시하였다. 이를 통해 수중에서만 볼 수 있는 화려한 색감, 다양한 해양생물, 심해의 미개척지 등 헤아릴 수 없는 많은 촬영 소재들이 3D 콘텐츠화 될 수 있기를 기대한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.198-198
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• 2019

2011년 동일본 지역에서 발생한 지진으로 인하여 후쿠시마 다이이치에 위치한 원자력 발전소에서 다양한 방사성 물질들이 바다, 하천 그리고 대기와 같은 자연환경 속으로 유출되었다. 방사성 세슘(Cesuim, $Cs^{137}$)은 다양한 방사성 물질들 가운데 반감기(Half-life)가 30.17년으로 가장 긴 물질이다. 방사성 세슘이 환경 생태계로 한번 유출될 경우 긴 반감기과 널리 퍼지는 성질로 인하여 오랜 시간동안 넓은 지역에 막심한 피해를 초래하므로 효과적인 처리방법을 통해 안전하게 처리하는 것이 아주 중요하다. 세슘을 제거하기 위하여 물리적, 화학적, 생물학적 등 다양한 방법들을 통해 연구를 진행하고 있으며, 특히 세슘을 제거하는 아주 효과적인 방법 중 하나인 프러시안 블루(Prussian Blue, PB) 흡착제를 적용하는 방법이 많이 주목받고 있다. 그러나 프러시안 블루는 미세한 분말입자로서 수처리에 사용하게 되면 처리 후 발생되는 슬러지들을 수중으로 부터 분리하기 어려운 한계점을 가지고 있다. 최근 연구에서는 프러시안 블루의 적용 한계점를 극복하기 위하여 자성체(Magnetic substance)를 물리적 지지체로 이용하여 외부 자기장을 통해 수중으로 분리하는 방법들이 연구되고 있다. 자성체란 외부 자기장이 주어지게 되면 입자들 표면에 자성력을 띄는 물질들을 말한다. 본 연구에서는 자성체 종류들 가운데 가장 높은 자성력을 지닌 강자성체(Ferromagnetic Substance)를 물리적 지지체로 하여 산화과정, 실란과정, 합성과정을 거쳐 강자성체 입자의 표면에 프러시안 블루를 합성한 새로운 형태에 합성체를 제조하고, 제조된 합성체를 이용하여 수중에 존재하는 세슘 제거 능력을 평가하였다. 제조된 합성체의 물리적 특성을 분석하기 위하여 SEM, XRD를 이용하여 합성체 입자의 표면 분석을 진행하였다. 합성체의 세슘 제거 능력을 평가하기 위하여 임의 제조된 0.5mg/L의 세슘 농도를 가진 원수 100ml에 제조된 새로운 형태의 합성체 1g을 투입한 뒤 1분간의 반응시간 동안 반응한 이후 잔류 세슘을 측정한 결과 수중의 존재하는 세슘에 대해 99.9%의 세슘 제거율을 기록하였다. 자가분리(Magnetic Seperate)의 원리를 이용하여 수중으로부터 회수율을 측정한 결과, 99%의 합성체 회수율을 얻었다. 실험결과를 통해 외부자기장이 주어지게 되면 수중으로부터 합성체를 대부분 분리하여 회수할 수 있다고 판단된다. 본 연구를 통해 개발된 새로운 형태의 합성체는 수중의 세슘 처리 공정에서 사용자가 직접 접촉하지 않고 세슘제거 및 외부자기장을 통해 수중으로부터 분리가 가능한 합성체라고 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.522-522
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• 2017

하천에서 식생은 하도내 흐름저항과 항력을 증가시켜 유속과 유사이동을 감소시킨다. 유속의 감소로 인해 유사가 퇴적되어 사주 발생이 증가하며 이는 하도 지형변화의 중요한 요인이 된다. 하천내 식생은 하천생물의 서식과 밀접한 관련이 있는 물리적인 서식환경을 변화시키게 된다. 이러한 물리적인 서식환경 변화는 수중음향으로 표현되는 하천의 음환경(Soundscape) 변화로 연결된다. 본 연구는 하천 식생대에서의 수중 음향변화를 식생유무, 수온, 수심에 따라 분석하고 수리학적 특성과의 상관관계를 파악하고자 한다. 실규모 하천 수로에 식생 38 주/$m^2$를 식재하고 1 m정도 성장시킨 후 식생을 완전 침수시켜 $3.2m^3/s$의 유량을 공급하여 유속의 변화와 수중음향을 측정하였다. 오후시간대와 새벽시간대를 이용하여 수온이 다른 조건에서 측정하였고, 수심은 표면 3 cm, 40 cm, 80 cm 깊이에서 각각 측정하였다. 측정지점은 식생구간의 상류지점(A), 식생구간(B), 식생구간의 하류지점(C) 세 곳을 선정하였고, 유속은 micro-ADV, 수중 음향은 Hydrophone을 사용하여 5분간 측정하였다. 측정 주파수 spectrum은 1/3 Octave band로 처리하여 음압을 비교분석하였다. 주파수에 따른 음압을 분석한 결과 측정지점에 관계없이 주로 125 Hz, 315 Hz에서 높게 나타났다. 수심에 따른 음향을 분석한 결과 식생이 없는 상류(A)지점에서는 수중음향의 차이가 크게 나타났으며, 식생지점(B)과 식생이 없는 하류(C)지점에서는 수중음향이 유사하게 나타났다. 이는 식생에 의한 유속의 저하로 인해 흐름이 안정화되어 나타나는 현상으로 판단된다. 수온에 따라서는 식생구간(B)과 하류(C)지점에서 대체로 큰 차이를 보이지 않았으나 상류(A)지점에서는 수온이 높을 때 음압이 더 크게 나타났다. 이는 온도가 높을수록 소리의 전달속도가 더 빨라지기 때문으로 판단된다. 이처럼 식생의 유무와 수심, 온도에 따라 하천의 수리학적 특성이 달라지고 이에 따른 수중음향도 달라지므로 하천의 물리적 서식환경을 평가하기 위한 인자로 수중음향을 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제12권3호
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• pp.142-146
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• 2007

2001년 5월에 황해 연안의 수심 약 20 m의 해역에서 10시부터 13시까지 3시간 동안 수중소음을 관측하였다. 측정기간 내내 생물음으로 추정되는 강한 수중음이 지속적으로 관찰되었다. $1{\sim}20kHz$의 주파수 대역에서 측정된 수중음의 레벨은 수중 배경소음 레벨과 비교하여 매우 높게 측정 되었다. 이러한 수중음은 연안 수중소음 레벨에 지속적으로 영향을 줄 수 있으므로 수중음의 발생 원인을 규명하고자 하였다. 본 연구에서는 기존에 발표된 논문들을 근거로 하여 수중음의 가장 유력한 음원으로 해저바닥에 서식하는 딱총새우의 음을 제시하였으며, 동일해역에서 채집한 살아있는 딱총새우로부터 방출되는 음향신호를 실험실에서 측정함으로서 이 수중음이 딱총새우에 의하여 발생된 것임을 재확인할 수 있었다.

• 기계와재료
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• 제23권4호
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• pp.46-58
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• 2011

홍합은 수중 환경에서 다양한 표면에 강하게 붙어서 자라는 수중 생물이며, 이러한 홍합의 특이적인 접착능력은 많은 연구자들에게 관심을 받고 있다. 홍합의 접착력에 관여하는 화학적 작용기를 모방한 폴리도파민/폴리노르에피네프린 표면 개질 기술은 자연의 홍합이 가지는 특성을 그대로 가지고 있어 수용액 상의 조건에서 표면의 성질에 관계없이 거의 모든 표면에 뛰어난 접착력을 나타낸다. 이러한 자연 모방 표면 개질 기술은 다양한 생체/에너지 재료, 신소재 복합 재료 등의 개발에 응용되고 있으며, 다양한 분야에서 활용될 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.730-733
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• 2010

본 논문은 녹색조명설비의 구현으로 얇은 패널구조의 LED 조명등을 제작하여 가로등조명, 수중배양 양식조명, 집어등 및 수중탐사의 특수조명 활용성을 확인하였다. 제작된 패널구조의 녹색조명등은 상기한 용도의 조명등으로서 매우 탁월함이 확인되었다. 그 중 집어등의 경우는, 작은 치어 등의 미세생물체와 어류의 조광이동성 및 군집 활동성 증진에 효과적이었으며, 수중배양 양식 조명에서는 녹색 조류, 해초, 수초 및 각종 유기체의 광합성 성장에 유용하였고, 특히 수중조명장치로서의 방수성 및 방열작용의 탁월성이 확인되었다.

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
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• 한국어업기술학회 2001년도 추계 수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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• pp.57-58
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• 2001

플라스틱 붕장어 통발은 양승이나 투승과정의 실수로 혹은 황천시 부표나 멍의 파손 또는 저인망과 같은 다른 업종의 어선이 어구를 망가뜨리는 바람에 바다에 버려지게 된다. 그러나 이들 통발 가운데 대부분은 원래의 어구 구성에서 분리되었을 뿐이지 어구 본래의 기능은 그대로 가지고 있어, Ghost Fishing의 기회가 어느 어구보다 높다고 할 수 있다. 특히 통발에 수산 생물이 들어오는 이유에 대해서는, 대부분의 통발이 미끼를 통발 안에 넣어서 조업하고 있어 미끼에 유인된 수산생물이 통발 안으로 들어오는 것으로 생각하거나, 혹은 통발의 차폐작용 때문에 들어온다는 것 또는 통발 미끼가 통발을 통하여 다량으로 수중에 뿌려지므로 통발 속에는 먹이가 있을 것이라는 학습에 의해 미끼가 없는 통발에도 들어온다는 가설 등이 있는 만큼 통발이 온전하게 수중에 머물러 있으면, 언제든지 Ghost Fishing이 일어날 가능성이 있다. (중략)

• 수산해양기술연구
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• 제34권1호
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• pp.43-51
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• 1998

수중에서 어류들이 색이시 생물적인 목표물이나 어로작업시 어구 등의 시각자극과 최대탐지거리 등을 예측하기 위해서 어류의 주된 시각 예민도 요소인 명암대비 역치와 최소 분해각을 수치모델링 하였다. 어류시각의 명반응과 순반응에 따라 명암대비 역치와 최소분해각은 배경휘도와 체장에 따른 자연대수의 함수로 표현하였다. 이 때 관련된 수식의 계수들은 기존의 실험 결과나 어종간의 시각 예민도 등에서 추정할 수 있었으며 또한 생리 생태나 개체차 등도 조정할 수 있다. 본 모델은 먹이생물이나 어구 등의 시각자극에 의한 시인정도와 시정 등의 추산에 이용될 수 있으며, 아울러 전반적인 수중 광학적인 조건하에서 시각자극의 세기에 따른 시각 예민도와 그 반응에 의한 어류행동 모델에 응용될 수 있을 것이다.