• 한국항행학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.523-529
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• 2021

본 논문은 해양 IoT 서비스, 특히 어구 자동식별 시스템을 위한 해상 부이에 내장되는 안테나의 설계와 제작에 대해 살펴보았다. 제안하는 안테나의 주파수 대역은 해양 IoT 서비스의 확장성을 고려하여 433 MHz와 920 MHz 이중 대역으로 하였다. 안테나는 920 MHz 주파수 대역을 위한 이중 패턴 모노폴 구조와 433 MHz 대역을 위한 미앤더 구조로 설계되었다. 제작된 이중 대역 안테나의 전압 정재파비는 433 MHz에서 1.548로, 920 MHz 대역에서 평균 1.5로 측정되었다. 안테나 이득은 920 MHz 주파수 대역 중 902 MHz에서 최대값인 3.83 dBi가 얻어진 반면 433 MHz에서는 1.18 dBi로 얻어졌다. 433 MHz에서의 안테나 이득이 920 MHz 대역에서의 안테나 이득보다는 작지만 목표치인 -5 dBi를 초과하는 값이다. 또한 본 연구를 통해 얻은 다른 모든 측정값들은 어구 자동식별 시스템을 위한 해상 부이와 어선 사이의 통신 거리 목표치인 10 km를 달성할 수 있는 성능 기준에 해당한다는 것을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권5호
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• pp.599-607
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• 2015

본 연구에서는 파랑수치모형(SWAN)을 사용하여 우리나라 연안역에서의 장기 파랑을 후측모델링하고, 그 활용성에 대하여 논하였다. 파랑후측모델링을 위한 입력 바람자료(NCEP, ECMWF, JMA-MSM)를 검토한 결과, JMA-MSM의 예측정확도가 높게 나타났지만 상대적으로 자료제공기간이 짧아 자료제공기간이 긴 ECMWF 바람자료를 채택하였다. 파랑후측모델링은 파랑관측부이가 설치되어 검증이 가능한 2001년부터 2014년까지의 ECMWF 바람자료를 이용하여 수행하였으며, 생성된 모델 결과는 기상청, 국립해양조사원의 파랑관측 부이자료를 이용하여 검증하였다. 파랑후측모델링 검증결과 파랑관측 부이자료와 잘 일치하였으며, 특히 태풍과 같은 이벤트 기간의 해역 상황을 전반적으로 잘 재현하였다. 이를 통하여 현재 파랑관측부이 자료의 한계인 결측기간 동안의 파랑자료를 대체할 수 있음을 확인하였다. 하지만 일부 정점에서는 이벤트 기간 동안의 최대파고를 과소평가하는 것으로 나타났으며, 이러한 이유는 바람입력자료의 시간간격 및 해상도, 수심자료, 격자크기 등의 한계로 파악된다. 본 파랑후측모델링 결과는 연안역에서의 침식원인규명 특히, 이벤트 시기의 파랑특성과 연계한 분석이 가능하며, 원하는 연안지점에서의 파랑후측정보를 생산할 수 있어 연안재해취약성평가 등에 활용이 가능하다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제11권1호
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• pp.56-67
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• 1999

장기간의 해양 모니터링을 위해서는 종합관측부이를 국산화하여 활용하는 것이 요구된다. 이런 요구에 부응하여 한국과 비슷한 여건의 대만 성공대학과 공동연구를 통해 종합관측부이 제작기술을 도입하여 이를 한국에서 효율적으로 해양 환경 모니터링에 활용할 수 있게 발전·개선시켰다. 부이의 크기는 육상 운반과 해상 설치에 편리하도록 직경 2.5m로, NOAA의 3.0m 부이보다 작다. 부이의 동적특성을 수치모델로 해석하였는데, 주기가 4초 이상의 파랑을 관측하는 데는 문제가 없는 것으로 나타났다. 부이의 관측 및 제어 시스템을 개선하여 더 많은 관측센서를 부착할 수 있고, 전원 소모량을 줄이고 또 자료의 분석 및 관리 기능을 높혔다. 이 논문에서는 개선된 종합관측부이의 각 구성부분을 자세히 설명하였다. 종합관측부이는 풍향, 풍속,기온, 습도, 기압 및 파랑 등 기존의 해양 기상 요소에다 수온, 염분, DO, pH 및 탁도 등 해양환경 요소를 첨가하였다. 원해에 설치된 부이로부터 실시간 자료 전송을 위해 Inmarsat 위성통신 시스템을 이용하였다. 개선 제작된 부이는 포항 앞바다에서 1개월 간의 시범 운영을 통하여 계류, 자료 송신에 대한 성능 실험과 파랑자료를 검증하기 위하여 네덜란드의 Datawell사의 Wave-rider부이와 동시 관측 실험을 수행하였는데, 좋은 결과를 얻었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.333-344
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• 2021

해양모니터링 자료에서 빈번하게 발생하는 장기결측구간의 자료 보충기법을 제안한다. 제안하는 방법은 결측구간의 장기변동 추세 성분과 단기변동 잔차성분을 추정하여 조합하는 방식으로 결측구간의 미지 정보를 추정한다. 이 방법을 이용하여 울릉도 해상부이 자료의 수온 항목, 약 1개월 정도의 장기결측 구간의 자료를 보충하였으며, 부이에서 관측하는 자료 항목에 대해서도 결측 보충을 수행하였다. 보충된 자료는 항목에 따라 차이를 보이지만 변동양상이 적절하게 재현되는 것으로 파악되었다. 이 방법은 추세추정과 잔차 반영에 따른 편향오차와 분산오차가 발생하지만, 장기결측으로 인한 통계적인 측도 추정의 편향오차는 크게 절감하는 것으로 파악되었다. 결측보충 모형의 추정 RMS 오차의 평균과 90% 신뢰구간은 각각 0.93, 0.35~1.95 범위이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권1호
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• pp.166-174
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• 2009

Gijang Sea is located on the southeastern coast of Korea. This study establishes a basic system to identify optimal sites for the wave power generation. To achieve this goal, the field measurements were made at the field site in front of Dong-am fishing port at Gijang. In addition, we analyzed the offshore wave data at the Donghae buoy operated by Korea Meteorological Administration(KMA) and compared the data with the wave characteristics in Gijang Sea. The main results were as follows. In winter, the wave direction in Gijang Sea ranged between east and south($90{\sim}180^{\circ}$). The main wave direction was east($90^{\circ}$). The Significant wave heights and periods were under 2 m and $5{\sim}15$ sec, respectively. A comparison of water depth and wave direction constitutes one(condition) of the important parameters for selecting the optimal site for the wave power generation.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권10호
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• pp.839-844
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• 2007

본 논문은 벅, 부스터, 벅-부스트 등의 부이용 DC-DC 컨버터 성능에 대하여 기술하였다. PV 시스템과 연계한 컨버터에 관한 특성이 고려된 동작특성 및 충전효율에 대하여 분석하였다. 그것은 MPPT 알고리즘과 더불어 수행되었다. 컨버터를 위한 기본 스위칭 방정식을 기술하고, 스위칭 상태에 따른 방정식을 해석하였다. 이 해석은 부이선택에 초점을 맞추고 있으며, 또한 컨버터 동작 및 제안한 알고리즘의 성능을 관찰하였다. 마지막으로 부이에 적합한 DC-DC 컨버터를 제안하였으며, 벅 컨버터에 대한 특성실험도 수행하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제7권3호
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• pp.100-107
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• 2002

지난 20년 기간 동안에 한반도와 그 주변해상을 통과했던 64개의 태풍에 대해 태풍 파라미터 모형(TPM)과 원시 소용돌이 모형(PVM)의 모의를 통해서 해상풍을 산출하였다. 그 결과를 동중국해, 남해 그리고 동해상에서 관측된 일본 기상청(JMA)의 해상풍 자료와 비교하였으며, 오차 분석을 통해서 두 모형의 신뢰도와 민감도에 대해 고찰하였다. 원해상의 해양부이 관측자료와의 비교에서는 두 모형 모두 관측치보다 낮게 모의되었으며, rms오차와 상대오차는 PVM이 TPM보다 훨씬 낮게 나타났다. 그러나, 큐슈 연안의 해상풍 자료에 대해서는 PVM은 약간 높게 TPM은 낮게 모의되었으며, PVM이 TPM보다 오차가 작은 것으로 나타났다. 태풍중심위치와 해상풍 관측지점 간의 거리에 따른 상대오차의 분석결과, 태풍 중심권에 근접한 거리에서는 두 모형 모두 상대오차가 작았으나, 200km이상의 먼 거리에 대해서는 TPM의 상대오차는 거리에 비례해서 약 70％까지 크게 증가하는 반면. PVM의 상대오차는 약 20%정도로 나타났다.

• 한국수산과학회지
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• 제34권6호
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• pp.661-665
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• 2001

해상가두리의 안정성 및 기능성 향상을 위한 최적 계류시스템을 개발하기 위하여 천해역에 적합한 계류시스템을 검토하여 유연부 이 계류시스템을 선정하였다. 이를 위한 해석프로그램을 정립하고, 수리모형실험 결과와 비교하였다. 해석프로그램의 타당성을 확인 한 후, 적용할 만한 계류시스템을 구성하고 수치계산을 통하여 해상가두리를 위한 적정 계류시스템을 제시하였다. 해상가두리의 계류시스템은 유연부이 계류시스템이 권장되며, 계류배치는 탁월 외력환경과 일치하는 방향으로 하고, 수평계류삭인 나일론 로프는 해상가두리 길이의 0.5배 이상, 경사 와이어 로프는 수심의 2배 이상이 바람직한 것으로 나타났다. 또한, 중간부 이의 증설은 계류장력 및 표류변위를 감소시키는 효과를 가질 것으로 판단된다. 차후, 해상가두리의 동적응답 특성을 계류시스템 해석모델의 개발과 계류시스템의 설계가 요구된다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권5호
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• pp.536-555
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• 2021

해상풍은 해양의 표층 해류 및 순환, 혼합층, 열속의 변화를 주도하며 해양-대기 상호작용을 이해할 수 있는 중요한 변수이다. 인공위성의 발달에 따라 산란계 관측 자료를 기반으로 산출한 해상풍은 여러 목적으로 광범위하게 사용되어 왔다. 한반도 연안과 같은 복잡한 해양 환경에서 산란계 관측 해상풍은 해양 및 대기 현상 이해에 중요한 요소이다. 따라서 위성 해상풍의 정확도 검증 결과가 다양한 활용을 위하여 중요하게 활용될 수 있다. 본 연구에서는 대표적인 산란계인 MetOp-A/B (METeorological OPerational satellite-A/B)에 탑재된 ASCAT (Advanced SCATterometer) 해상풍 자료를 한반도 주변의 16개 지점에서 2020년 1월부터 12월까지 실측된 해양기상부이 해상풍 자료와 비교하여 해상풍의 정확도를 검증하였다. 해수면으로부터 4-5 m 고도에서 관측된 부이 바람은 LKB (Liu-Katsaros-Businger) 모델을 활용하여 10 m의 중립 바람으로 변환하였다. 일치점 생산 과정 결과 MetOp-A와 MetOp-B에 대하여 5,544개와 10,051개의 일치점을 만들었다. 각 위성 해상풍 풍속의 평균제곱근오차는 1.36 m s^-1와 1.28 m s^-1, 편차는 0.44 m s^-1와 0.65 m s^-1로 나타났다. 산란계의 풍향은 MetOp-A와 MetOp-B에서 각각 -8.03°와 -6.97°의 음의 편차와 32.46°와 36.06°의 평균제곱근오차를 보였다. 이러한 오차들은 해양-대기 경계층 내의 성층과 역학과 관련된 것으로 추정된다. 한반도 주변 해역에서 산란계 해상풍은 특히 풍속이 약한 구간에서 실측 풍속보다 과대추정되었다. 또한 연안으로부터의 거리가 가까워질수록 오차가 증폭되는 특성이 나타났다. 본 연구 결과는 산란계 해상풍 자료를 이용하는 해양-대기 상호작용 및 태풍 연구와 같은 한반도 연안 해역의 예측 모델 발전에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제14권2호
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• pp.119-125
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• 2008

본 연구는 낙동강 하구 주변해역의 파랑 특성을 분석하기 위해 2007년 춘계(4월, 5월)에 낙동강 하구 중앙 해상 지점에서 관측된 파랑자료와 기상청에서 운영하고 있는 거제도 해양기상 부이에서 동일시점에 관측된 결과와 비교 검증하고 관측기간동안의 두 지점에서의 기상인자(기압, 기온, 풍속 및 풍향)와의 상관성을 비교하였다. 이상에서 얻어진 결과는 다음과 같다. (1) 2007년 춘계(4월과 5월)의 거제도 해양기상 부이 파랑 관측자료가 최대파고 약 3-4m, 유의파고 약 2m, 주기 약 5-8sec의 범위에 해당하는 반면에 낙동강 하구에서의 파랑 관측자료는 파고가 대체적으로 1m미만의 상태로 정온한 상태를 보이며 주기는 4-7sec의 범위를 가진다. (2) 춘계 파랑 관측자료에서 바람에 의한 파랑 감쇄가 없을 경우 거제도 해양기상 부이에서부터 천수 또는 굴절에 의한 파랑변형의 효과로 인해 낙동강 하구 중앙부까지 파랑이 전달되면서 최대파고값은 약 2.2m, 유의파고값은 약 1.3m정도 감소된다. (3) 낙동강 하구역으로 내습하는 해양파랑은 대상해역의 기상조건, 특히 바람의 영향(풍속 및 풍향)에 따라서 증감하는 것을 알 수 있는데, 특히 풍향이 역풍이 부는 경우 유의파고는 감소하는 경향을 나타내며 풍속이 클수록 그 감소 기울기도 더욱 커짐을 알 수 있다.