• 제목/요약/키워드: 유의 파고

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레이더식 파랑계를 이용한 울릉도 주변해역 파고 비교분석 (A Comparative Study of Wave Height around Ulleungdo using the Radar)

  • 김창수;김현수;박동우;양영준
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2019년도 춘계학술대회
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    • pp.119-120
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    • 2019
  • X-band 항해용 레이더를 이용한 파랑계측시스템의 파고계측 정확성 검증을 위해 울릉도 주변해역의 부이 유의파고값을 분석하여 결과의 타당성을 확보하였다. 특히 울릉도부이(해양기상부이), 울릉읍파고부이, 구암파고부이 및 혈암파고부이의 유의파고를 계절별로 분석하여 레이더식 파랑계측 결과와의 상관계수를 도출하고 분석하였다.

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인공신경망을 이용한 X-Band 레이다 유의파고 추정 (Estimation of Significant Wave Heights from X-Band Radar Using Artificial Neural Network)

  • 박재성;안경모;오찬영;장연식
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제32권6호
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    • pp.561-568
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    • 2020
  • 항해용 X-band 레이다를 이용한 파랑관측은 기존의 파랑관측 방법인 부이식 파고계, 압력식 파고계, 초음파식 파고계에 비해 많은 이점이 있다. 예를 들면 유실과 파손의 위험이 없고, 유지관리 비용이 적게 들며, 심해부터 천해까지 파랑의 공간적 분포를 알 수 있다. 본 논문에서는 레이다형 파고계의 유의파고 측정 정확도를 높이는 인공신경망을 이용한 알고리즘을 제시하였다. 레이다형 파고계에서 유의파고를 추정하는 전통적인 방법은 신호 대 잡음 비율(${\sqrt{SNR}}$) 또는 신호 대 잡음 비율과 첨두주기(TP)를 이용하는 방법이 있다. 본 연구에서는 신호 대 잡음 비율, 첨두주기 및 레이다 이미지 해상도 비율(Rval > k)을 입력변수로 하는 인공신경망 알고리즘을 이용하여 유의파고 추정의 정확도를 향상시켰다. 개발된 알고리즘을 울진 후정해수욕장에서 초음파식 파고계로 측정한 유의파고의 시계열과 비교하여 정확도 향상을 확인하였다.

이어도 해양과학기지 관측 파고와 인공위성 관측 유의파고 차이의 특성 연구 (2004~2016) (Characteristics of the Differences between Significant Wave Height at Ieodo Ocean Research Station and Satellite Altimeter-measured Data over a Decade (2004~2016))

  • 우혜진;박경애;변도성;이주영;이은일
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제23권1호
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    • pp.1-19
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    • 2018
  • 이어도 해양과학기지 유의파고 자료와 인공위성(GFO, Jason-1, Envisat, Jason-2, Cryosat-2, SARAL) 고도계 유의파고 자료를 비교하기 위하여 2004년 12월부터 2016년 5월까지 약 12년 동안의 위성-이어도 관측 유의파고 사이의 일치점 데이터베이스를 생산하였다. 위성 유의파고는 이어도 해양과학기지 유의파고에 대하여 약 0.34 m의 평균 제곱근 오차와 0.17 m의 양의 편차를 나타내었다. 위성과 이어도 관측 유의파고 차는 특이한 계절변동이나 경년변동을 보이지 않고 위성이 중복 관측하는 기간에 대해서 유사한 변동 특성을 보여 위성 자료의 일관성을 확인할 수 있었다. 위성-이어도 유의파고 차이에 대한 바람장의 영향을 조사한 결과 모든 위성에 대해 평균적으로 0.17 m 정도의 양의 편차가 나타났다. 지형 및 해양과학기지 구조물의 영향을 파악하기 위하여 파향에 대한 파고 오차의 특이성을 분석하였으나 통계적으로 유의미한 특성이 나타나지 않았다. 위성-이어도 일치점의 거리에 따른 영향을 조사하기 위하여 위성-이어도 간의 거리에 대한 함수로 오차의 특성을 분석한 결과 평균은 거리와 무관하게 0.14 m로 거의 일정하게 유지되는 반면에 오차의 최댓값과 최솟값 사이의 진폭은 이어도로부터 멀어질수록 선형적으로 증가하는 특성이 발견되었다. 반면에 동해 해양기상위성부이를 활용한 위성 유의파고 자료의 정확도 평가 결과, 위성-실측 자료 사이의 평균 제곱근 오차는 0.27 m로 상대적으로 작은 오차가 발생하였으며, 이어도 파고 자료와 같이 특이한 오차 특성은 발견되지 않았다. 이어도 파고 관측 기기의 상이성을 고려하여 이 연구에서는 위성 유의파고 자료를 기반으로 이어도 유의파고 자료를 보정하는 식을 제안하였다. 또한 이어도 해양과학기지가 국제적인 해양관측 기지로 격상되기 위해서는 자료의 신뢰도 확보가 우선되어야 함을 강조하고 방법과 전략을 제시하였다.

인공위성 고도계와 이어도 해양과학기지 관측 자료를 활용한 유의파고 극값 추정 기법 비교 (Comparison of Methods for Estimating Extreme Significant Wave Height Using Satellite Altimeter and Ieodo Ocean Research Station Data)

  • 우혜진;박경애;변도성;정광영;이은일
    • 한국지구과학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.524-535
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    • 2021
  • 급격한 기후 변화와 해양 온난화에 의해 지난 수십 년 동안 파고의 변동성이 증가하였다. 상위 1% (또는 5%) 파고와 같은 극한 파고는 국지적인 해역 뿐만 아니라 전 지구 대양에서도 평균 파고에 비해 현저하게 증가하였다. 1991년부터 인공위성 고도계를 활용하여 유의파고를 지속적으로 관측하고 있으며 통계적 기법을 기반으로 100년 빈도 유의파고를 추정하기에 비교적 충분한 자료가 축적되었다. 이어도 해양과학기지에서 유의파고 극값을 추정하기 위하여 2005년부터 2016년까지 위성 고도계 자료를 활용하였다. 대표적인 극값 분석 방법인 Initial distribution Method (IDM)와 Peak over Threshold (PoT)를 위성 도고계 유의파고 관측 자료에 적용하고 이어도 해양과학기지에서 관측된 실측자료와 비교하였다. 이어도 해양과학기 관측 자료에 IDM과 PoT 기법을 적용하여 추정된 100년 빈도 유의파고는 각각 8.17 m와 14.11 m이며, 인공위성 고도계 관측 자료를 활용하였을 때는 각각 9.21 m와 16.49 m이었다. 관측 최대값과의 비교 분석에서 IDM을 활용한 분석은 유의파고 극값을 과소추정 하는 경향을 보였다. 이는 IDM 보다 PoT 기법이 유의파고의 극값을 적절하게 추정하고 있음을 의미한다. PoT 기법의 우수성은 높은 유의파고가 발생하는 태풍의 영향을 받는 이어도 해양과학기지 실측 자료를 활용한 결과에서도 증명되었다. 또한 PoT 기법으로 추정된 유의파고 극값의 안정성은 고도계 자료의 감소에 따라 저하될 수 있음을 확인하였다. 인공위성 고도계 자료를 활용하여 유의파고 극값 추정시 발생할 수 있는 한계점과 인공위성 자료를 검증할 수 있는 자료로써 이어도 해양과학기지 관측 자료의 중요성에 대하여 논의하였다.

경기만 조석조건에서의 파랑변이 (Tidal Variation of Waves in Kyung-Gi Bay)

  • 김지웅
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.87-95
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    • 2000
  • 스펙트럼 천해파 모델을 두 가지의 다른 조위조건을 각기 합성하여 경기만 해역에 적용하였다 첫 번째의 조석과 파운동의 합성으로 일정 조위시 파운동의 파수보존식과 에너지 보존식만을 이용한 파랑수치모델링이다. 이와같은 일정조위시에는 조류가 존재하지 않는다 두 번째 조합은 조석의 연속방정식과 운동량방정식 파운동의 파수보존식과 에너지 보존식을 동적으로 연계한 수치 모델링이다. 전해역에 조위를 일정하게 지정하였을 때 주요 참고 지점의 유의 파고 및 파향 등을 검토하였고 조석과 파랑을 연계수치 모델링하였을때에 산정되는 유의 파고와 파향 등을 일정 조위로 가정하고 산정되는 결과와 비교 분석하여 제시하였다 이러한 수치모형의 계산결과시 조석조건에 따라 파고 및 파향의 변이가 심대하게 다를 수 있음을 확인하였다.

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생약재 추출물의 수율 및 항고혈압 활성

  • 도정룡;김기주
    • 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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    • 한국식품저장유통학회 2003년도 제23차 추계총회 및 국제학술심포지움
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    • pp.137.2-138
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    • 2003
  • 본 실험에 사용한 생약재는 금산 약초시장에서 2003년 6월에 구입하여 추출수율을 조사하였다. 그 결과, 생약재의 물 추출물의 동결건조 중량(%)이 30~40%에 달하는 생약재는 가자, 갈근, 맥문동, 산수유가 있고, 20~30%에 달하는 생약재는 감초, 구기자, 당귀, 오미자, 천궁, 황기가 이에 속했으며, 중량(%)이 10~20%에 달하는 생약재는 복분자, 오수유, 애엽, 작약, 진피, 지유, 파고지, 황련이 이에 속했다. 마지막으로 10%이하의 추출 수율을 나타낸 생약재들은 가시오가피, 강황, 계피, 석곡, 소목, 영지, 오약, 육두구, 정향, 죽엽, 필발, 초두구, 호장근이 이에 속했다. 생약재의 70% Ethanol 추출물의 동결건조중량을 살펴본 결과, 동결건조 중량(%)이 30~40%에 달하는 생약재는 가자, 당귀, 산수유가 이에 속하였고, 20~30%에 달하는 생약재는 감초, 맥문동, 구기자, 오미자, 오수유, 천궁, 황기가 속하였으며, 동결건조 중량(%)이 10~20%에 달하는 생약재는 복분자, 육두구, 애엽, 작약, 정향, 지유, 파고지, 호장근, 황련이 이에 속했다. 또한 10% 이하의 수율을 나타내는 생약재는 가시오가피, 강황, 갈근, 계피, 석곡, 소목, 영지, 오약, 익지인, 죽엽, 필발, 초두구가 이에 속하였다. 생약재의 추출 시간 및 온도에 따른 수율을 조사한 결과, 추출 시간이 경과함에 따라서 수율이 점차 증가하는 경향을 보였으며, 가자, 갈근, 황련, 복분자, 지유, 정향, 계피, 소목 순으로 높은 수율을 얻을 수 있었다. 생약재에 여러가지 효소를 이용한 가수분해 결과, 대부분의 생약재에 대해 95$^{\circ}C$에서 2시간동안 추출한 수율과 그다지 큰 차이는 보이지 않았지만 대부분의 생약재가 Termamyl 효소를 사용하여 가수분해하였을 때 가장 높은 수율을 나타내었다. 또한 지유의 경우는 Viscozyme 효소를 처리하였을 경우 가장 좋은 수율을 나타내었다. 또한, 효소의 최적 온도로 조정한 Water bath에서 0, 30, 60, 120, 210분간 효소 반응 시켜, 420nm에서 갈변도를 시간별로 측정해본 결과, Viscozyme 효소를 처리한 생약재에서 시간이 흐름에 따라 흡광도 수치의 변화가 크게 나타났다. 32종의 생약재 물 추출물의 항고혈압 활성을 측정한 결과, 파고지, 소목, 죽엽의 항고혈압 활성이 높은 것으로 나타났으며, 파고지의 효과가 가장 우수한 것으로 나타났다. 10%에탄을 추출물의 경우에는 오미자, 오수유, 소목에서 항고혈압 활성이 높은 것으로 나타났으며, 오미자의 효과가 가장 우수한 것으로 나타났다. 파고지 물 추출물을 칼럼(Sephacryl S-300, High Resolution)으로 분획하여 3개의 Peak를 얻었으며, 2번째 Peak의 항고혈압 활성이 매우 높은 것으로 나타났다.

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CNN 강우여부 분류기를 적용한 ANN 기반 X-Band 레이다 유의파고 보정 (Estimation of Significant Wave Heights from X-Band Radar Based on ANN Using CNN Rainfall Classifier)

  • 김희연;안경모;오찬영
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제33권3호
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    • pp.101-109
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    • 2021
  • 항해용 X-band 레이다를 이용한 파랑관측은 해수면에 후방산란 된 전자기파 이미지를 분석하여 이루어진다. 1분당 42개의 해수면 시계열 이미지로부터 3차원 FFT를 계산하고 변조전달함수(Modulation Transfer Function)를 구하여 파랑정보를 추출한다. 따라서 레이다 파고계로 계측한 유의파고의 정확도는 X-band 레이다 영상의 상태에 따라 결정된다. 2020년 여름 태풍 마이삭과 하이선 내습 시 강릉 안인 해안에 설치된 X-band 레이다 파고계로 관측한 유의파고의 오차가 크게 발생하였다. 이는 태풍 내습 시 급격히 유의파고가 증가하는 한편 강한 강우가 동반되어 X-band 레이다 영상의 품질이 저하되었기 때문이다. 최대 오차 발생 이전까지 많은 강우가 있었음이 확인된다. 본 연구에서는 convolution neural network(CNN)을 이용하여 레이다 이미지로부터 강우 여부를 분류하고 강우여부에 따라 강우시 인공신경망 모델을 적용하여 태풍 시 유의파고 관측 정확도를 향상시켰다. 폭우를 동반한 태풍 시 레이다 자료 특성에 기반하여 인공신경망 유의파고 산출 알고리즘을 개선하고 이를 통해 X-band 레이다 파고계의 정확도를 향상시키는 방법을 제시하였다.

저평가된 수압식 파고계(WTG) 관측 파고값 보정방안 연구 (A Study on Calibration of Underestimated Wave Heights Measured by Wave and Tide Gauge (WTG))

  • 정원무;장연식;오상호;백원대
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제32권5호
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    • pp.296-306
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    • 2020
  • 수압식 파고계(WTG)로 관측한 파고가 저파랑 환경에서 저평가되는 문제가 제기되어 왔으며 이 자료를 보정하여 관측오차를 줄이는 것은 WTG 실측자료를 사용해 항만정온도 기준을 개선하는데 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 네 지점에서 관측한 AWAC 및 부이식 파고계(Waverider buoy) 자료를 사용하여 동일 지점에서 관측한 WTG 유의파고를 보정하였다. 먼저 저파랑 조건 하에서 WTG 유의파고(Hm0) 값이 저평가되는 경우에도 유의파고와 첨두주기의 곱인 WTG HT는 저평가되지 않고 AWAC 및 부이식 파고계의 HT와 선형관계를 유지함을 발견하였으며, 이 선형성을 적용하여 WTG HT와 Hm0 간의 분포를 대표하는 3차 함수를 각 지점 별로 산정하였다. 이 함수를 사용하여 저파랑 임계파고로 설정한 0.7 m 이하의 WTG Hm0를 보정하였으며, 그 결과 보정된 WTG Hm0와 AWAC 및 Waverider buoy Hm0의 선형관계가 향상되었고 저평가되었던 파고도 상당부분 개선되었음을 확인하였다. 본 연구 결과를 적용하면 HT의 선형성이 유지되는 타 지역의 WTG 관측 파고를 보정하는 일과, 나아가 보다 정확한 실측자료를 제공해 해당 항만의 개선된 정온도 기준을 마련하는 일에 기여할 수 있을 것으로 예상된다.

운동종목별(運動種目別) 선수(選手)의 심전도시간간격(心電圖時間間隔), 파고(波高) 및 벡터의 비교(比較) (Comparison of Electrocardiographic Time Intervals, Amplitudes and Vectors in 7 Different Athletic Groups)

  • 권기영;이원정;황수관;주영은
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제19권1호
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    • pp.61-72
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    • 1985
  • 운동종목별(運動種目別) 선수(選手)들의 심기능(心機能)을 비교(比較)하기 위하며 운동경력(運動經歷)이 3년이상(年以上)이 된 고등학교(高等學校)의 투척(投擲)(7명), 도약(跳躍)(11명), 단거리(短距離)(8명), 장거리(長距離)(14명), 권투(拳鬪)(7명), 배구(排球)(8명) 및 야구(野球)(9명) 선수(選手)와 비선수(非選手)(19명)들의 안정시(安靜時)심전도상(心電圖上)에 나타난 시간간격(時間間隔), 파고(波高) 및 vector를 비교(比較) 분석(分析)하였다. 안정시(安靜時)의 R-R(간격)間隔은 각종목별(各種目別) 선수(選手)들은$0.96{\sim}1.09$ 초(秒)로 비선수군(非選手群)의 0.78초(秒)에 비(比)해 유의(有意)한 서맥(徐脈)을 보여주었다. R-R간격(間隔)은 P-R, Q-T 및 T-P간격(間隔)의 합(合)으르 나타나는데, P-R 및 Q-T간격(間隔)은 각(各 선수군(選手群)과 비선수군간(非選手群間)에 차이(差異)가 없었으나 T-P간격(間隔)은 도약(跳躍), 단거리(短距離), 장거리(長距離) 및 권투선수(拳鬪選手)들에서 비선수군(非選手群)보다 유의(有意)하게 높았다. R-R간격(間隔)은 T-P 및 Q-T간격(間隔)과 유의(有意)한 상관관계(相關關係)가 있었으나 P-R 및 QRS간격(間隔)과는 상관관계(相關關係)가 없었다. 심전도(心電圖)의 파고(波高)를 비교(比較)해 보면 lead $V_5$에서의 P파고(波高)$(Pv_5)$는 비선수군(非選手群)에 비(比)해서 각종목(各種目) 선수군(選手群)이 전반적(全般的)으로 낮은 경향(傾向)을 보여주었고, 특(特)히 투척(投擲) 및 도약선수군(跳躍選手群)은 유의(有意)하게 낮았다. T파고(波高)$(Tv_5)$는 투척선수군(投擲選手群)이 비선수군(非選手群)보다 유의(有意)하게 낮았으나 다른 선수군(選手群)들은 차이(差異)가 없었다. R파고(波高)$(Rv_5)$는 장거리선수군(長距離選手群)을 제외(除外)한 다른 종목선수(種目選手)들과 비선수(非選手)사이에 차이(差異)가 없었다. 장거리선수군(長距離選手群)의 $(Rv_5)$파고(波高)는 비선수(非選手)뿐만 아니라 다른 종목선수군(種目選手群)보다도 유의(有意)하게 높았다. Lead $V_1$에서의 S파고(波高)$(Sv_1)$는 선수군(選手群)과 비선수군(非選手群)사이에 차이(差異)가 없었다. $Rv_5$$Sv_1$파고(波高)의 합(合)은 장거리선수군(長距離選手群)만이 다른 종목선수군(種目選手群)들이나 비선수군(非選手群)보다 유의(有意)하게 높았으며 다른 선수군(選手群)들은 비선수군(非選手群)과 차이(差異)가 없었다. 심전도(心電圖)의 vector를 비교(比較)해 보면 P, QRS, T축(軸)의 각도(角度)는 frontal 및 horizontal plane 상(上)에서 각선수군(各選手群)과 비선수군(非選手群)사이에 차이(差異)가 없었다. P vector의 길이는 각선수군(各選手群)이 비선수(非選手)보다 낮은 경향(傾向) 나타냈으며, 특(特)히 horizontal plane에서 투척(投擲), 도약(跳躍), 단거리(短距離) 및 야구선수(野球選手)들이 비선수군(非選手群)보다 유의(有意)하게 낮았다. QRS와 T vector의 길이는 선수군(選手群)과 비선수군간(非選手群間)에 차이(差異)가 없었고, 야구선수(野球選手)만이 frontal plane에서 QRS vector의 길이가 비선수군(非選手群)보다 높았다. 이상(以上)의 결과(結果)를 종합(綜合)해 보면 각종목(各種目) 운동선수군(運動選手群) 전반(全般)은 비선수(非選手)보다 유의(有意)한 서맥(徐脈)을 나타내며 이는 주로 T-P 간격(間隔)이 길기 때문이다. 파고(波高)의 높이와 vector를 비교(比較)해 볼때 각종목(各種目) 운동선수(運動選手)는 전반적(全般的)으로 비선수군(非選手群)보다 P파(波)가 낮았다. 특(特)히 장거리선수군(長距離選手群)은 다른 종목(種目) 선수군(選手群)이나 비선수군(非選手群)보다 $Rv_5$$Sv_1$파고(波高)의 합(合)이 유의(有意)하게 높았으므로 좌심실(左心室)이 비대(肥大)해 있음을 알 수 있다. 이는 장거리선수(長距離選手)들이 다른 종목선수(種目選手)들에 비(比)해 더 우수(優秀)한 스포츠심장(心臟)임을 시사(示唆)해 주고 있다.

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GPS를 이용한 파고 관측 시스템의 성능 평가 (Performance evaluation of Wave observation system using GPS)

  • 허룡;황창수;김대현;허신;김주연;이기욱;홍성두
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.357-362
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    • 2012
  • 파랑 관측 자료는 인간이 바다에서 활동을 하는데 있어 아주 중요한 정보임에도 불구하고, 국내에서는 파랑 관측 장비에 대한 기술 개발이나 연구가 부족한 형편이다. 본 연구는 Single GPS를 이용한 파고 관측 자료의 정확한 품질을 평가하기 위해 장기간 비교 관측을 실시하였다. 가속도센서(Hippy-40)와 GPS센서(Mose-1000)의 비교 관측 결과, 유의파고의 상관계수는 0.997이며, 유의파 주기의 상관계수도 0.990으로 거의 일치하고 있다. 또한 BIAS에서도 유의파고는 0.014 m, 유의파주기는 -0.212초로 거의 차이가 없는 것으로 평가되었다. 이러한 결과는 GPS를 이용한 파고 관측 자료의 품질이 아주 우수한 것으로 평가되는 것이다.