• 대한토목학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.67-75
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• 1986

본 연구에서는 파랑의 에너지 및 에너지 수송과 관련된 변량들의 계산과 그 비선형효과의 분석을 능률적으로 수행하기 위하여 설계파에 대한 비선형 흐름함수파이론을 도입한다. 흐름함수파이론은 비대칭성 파형을 갖는 실측파와 이론적인 대칭 파형을 갖는 설계파. 두 경우 모두에 사용할 수 있는 이론으로 Dean에 의해 처음 창안되었다. 후에 Dalrymple이 특정한 파고의 조건과 0의 평균해수면 변위의 조건을 만족하도록 하는 두 라그란지 승수를 사용하여 기존의 수치계산 과정을 개량함으로써 수치계산이 좀 더 효율적으로 수행되도록 하였다. 그리고 흐름함수의 계수 (Stream function coeffiicient)들은 본 연구를 위해 개량한 Marquardt algorithm을 사용하여 수치계산된다. 본 연구의 결과로서 평균 위치에너지와 평균 운동에너지, 평균 전에너지의 비선형효과는$L^*/L_O$의 감소와 $H/H_B$의 증가에 한결같이 증가하여 흐름함수이론과 비교하여 선형파이론이 항상 과대평가된다. 군속도와 파장의 비선형효과는 $H/H_B$의 증가에 한결같이 증가하되 선형파이론이 항상 과소평가된다. 마지막으로 평균 전에너지 Flux의 비선형효과는 천해파(shallow-water waves)에 대해서는 선형파이론이 과대평가되고 심해파 (deep-water waves)에 대해서는 선행파이론이 과소평가되는 양면성을 지닌다.

• 대한공간정보학회지
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• 제15권4호
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• pp.103-109
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• 2007

고해상도 위성영상으로부터 수치고도자료와 정사영상을 생성하기 위해서는 센서모델을 수립해야 한다. 센서모델 수립에 필요한 지상기준점은 실측을 통해서 획득할 수 있지만, 이를 위해서는 많은 시간과 비용이 소요된다. 본 연구에서는 기존의 정사영상과 위성영상 간의 정합을 통해서 얻은 지상좌표와 그에 대응하는 높이를 Digital Terrain Elevation(DTED) Level 2 자료로부터 추출하여 IKONOS 위성영상 센서모델을 수립하기 위한 기준점을 획득하였다. 획득한 기준점으로 IKONOS 센서 모델을 수립하고 그 결과를 분석하여 이로부터 추출한 기준점이 IKONOS 위성영상의 센서모델 수립에 적합한지 여부를 알아보았다. 본 연구를 위해서 사용된 DTED Level 2는 공간해상도가 약30m이고, 절대 수평 정확도는 원형오차로 23m(WGS84 기준)이하이고 절대 수직 정확도가 평균해수면 기준으로 18m 이하인 수치고도모델이다. 정합에 사용된 기존 정사영상의 공간해상도는 1m이다. 본 연구에서는 DTED와 정사영상을 이용해서 추출한 기준점으로 수립한 IKONOS 센서모델의 성능을 분석하였다. 실측 기준점을 검사점으로 했을 때 수립된 모델의 독립적 성능은 약 $4{\sim}5$ 픽셀 정도였다. 또한 수치고도모델을 생성하고 이를 실측 기준점으로 생성한 수치고도모델과 육안으로 비교했을 때 서로 유사함을 알 수 있었으며, DTED 자료를 기준으로 산출한 높이 RMS 오차는 약 9 m였다. 이 결과로 보아 DTED Level 2와 정사영상을 이용해서 추출한 기준점이 IKONOS 센서 모델 수립에 적용될 수 있음을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권2A호
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• pp.123-130
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• 2012

증기를 발생시켜 터빈(turbine)을 회전시키는 화력 및 원자력 발전 계통에서 냉각시설은 필수적인 구조물이며, 냉각수 순환 계통은 일반적으로 해수를 취수하여 발전소 내의 복수기까지 유입시켜 증기와 열 교환 후 다시 외해로 배출시키는 형태를 취하고 있다. 최근 냉각수 취 배수 방식을 표층 취 배수 방식이 아닌 심층 취 배수 방식으로 변경하고 있는데, 기존 원전의 재순환 온도에 대한 영향을 최소화 하고, 온배수 방류시 밀도차로 인한 부력으로 온배수 혼합효과를 높여 온배수에 의한 환경피해 범위를 최소화하기 위해서이다. 특히, 하절기에 저층의 저온 냉각수를 취수할 수 있다는 이점 때문에 향후 계획되는 발전소들도 심층 취 배수 방식을 도입할 것으로 예상된다. 본 연구에서는 원자력 발전소의 냉각시설 중 심층 취 배수 구조물의 입구 주변을 3차원 전산유체역학 코드인 $FLOW-3D^{(R)}$로 모사하여 그 흐름특성을 분석하였다. 취수구(intake)의 경우 연직취수 조건에서 유속 덮개(Velocity cap), 배수구(diffuser)의 경우 방류수의 분사방향에 변화를 주어 모의하였으며, 그 결과 취수구의 경우 유속덮개에 의한 연직 유속성분의 현저한 감소로 인한 어류 유입영향을 최소화할 수 있을 것으로 판단되며, 배수구 희석효과는 Jirka 및 Harleman이 제시한 2차원 온배수 프룸(frume)과 잘 일치 하는 것으로 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제43권2호
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• pp.85-100
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• 2010

캐나다 알버타주의 로키산맥에 위치한 데본기 Cairn층은 일부 탄화수소의 저류층이 발달되어 있다. 그러나 연구지역의 Cairn층은 전체적으로 속성작용을 여러 차례에 걸쳐 받아서 공극이나 투수율이 낮아 저류층으로서 좋은 품질의 특성을 보여주지 못하고 있다. 이번 연구는 데본기 Cairn층의 지화학적 특성을 규명하여 캐나다 오일샌드 및 탄산염암 비투멘에 대한 석유탐사 기초자료로 활용하는 데에 그 목적이 있다. Cairn층에 대한 Rock-Eval 열분석 결과는 총 유기탄소 함량이 0.3 wt.% 이하로 매우 낮아 비투멘이나 다른 탄화수소의 함량이 매우 낮음을 가리킨다. 원소분석 결과도 유기탄소보다는 대부분 무기탄소(10.9~13.3 wt.%)로 존재하고 있음을 보여 준다. Cairn층의 구성광물은 반자형 내지 타형의 돌로마이트가 대부분이고 일부 시료에서 비투멘의 성분이 전체적으로 매우 낮은 농도로 분산되어 있다. 구성광물 사이 공극의 직경은 $nm{\sim}{\mu}m$로 다양하나 결정들의 구조가 대부분 치밀한 편이다. XRF의 주성분 변화를 보면 Cairn층의 상하부 경계면에서 쇄설성 퇴적물의 유입이 상대적으로 증가하였음을 알 수 있는데, 이는 탄산염암이 생물학적으로 활발하게 형성되던 시기의 전후로 일정 양의 쇄설성 퇴적물의 유업으로 인하여 퇴적환경이 변하였음을 지시한다. Cairn층은 전체적으로 여러 차례의 속성작용을 받았으며, 이 결과로 탄산염암은 대부분 돌로마이트화 되었다. 특히, Ca/Mg 비의 경향성과 방해석의 포함 정도 등을 보면 Cairn층의 속성작용은 여러 시기로 구분할 수 있으며, 이러한 결과는 퇴적환경의 변화, 교질작용과 재결정 정도, 해수 이외의 다른 속성수의 영향 등이 원인일 가능성이 높다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.1459-1463
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• 2004

최근 빈번하게 발생하는 기상이변현상의 하나로 발생한 제14호 태풍 "매미"는 한반도 남부지방을 통과하면서 강풍과 해일을 동반하여 해안에서는 해일이 발생하여 평균해수면의 상승과 파의 쳐올림(run up)에 의한 월파량(wave overtopping volume)으로 예상치 못한 침수피해가 속출하였다. 태풍으로 인한 주된 피해로써 특히, 침수피해는 이상고조로 인해 평균수위 상승이 만조와 겹침으로써 기존의 호안, 제방 등의 천단고를 넘어서 파의 쳐올림에 의한 월파량으로 호안 배후지의 침수피해가 발생하게 된다. 이러한 월파현상에서 월파량이 축척되면서 배후지에 축척된 수량에 의해 침수피해가 발생되는 근본적인 원인은 파의 쳐올림의 높이에 비해 호안의 제방 높이가 상대적으로 낮다는 데 있다. 우리나라 매립지의 지반고는 과거에 설계 시공한 인근 매립지의 지반고와 동일한 높이로 하고 있는 데 이러한 개념은 인근 지대와 동일조건을 부여하여 배후지에서 발생할 수 있는 여러 가지 문제점을 해결할 수 있는 장점이 많지만, 이건 설계방범은 해안공학적인 측면이 강조되어 설계되었다기보다 사회 경제적 측면을 강조하여 설계되어 왔기 때문에 이번과 같은 태풍에 대한 방재대책이 될 수 없었던 것이다. 따라서 원만한 방재대책이 수립되기 위해서는 과거의 설계방법을 탈피하여 현지조건을 정확하게 조사한 후 이를 근거로 하는 설계가 요구된다. 본 연구는 해안공학적 측면에 중점을 두고 수행하였다. 첫째로, 태풍 제14호 "매미"의 현황을 파악하여 조석현황과 이상고조, 파고추정의 범위를 결정한다. 또, 부산지방의 피해현장을 조사하여 피해의 유사성을 밝힌다. 둘째로, 송도 매립지 호안 전면에서의 월파현상과 월파량을 검토한다. 셋째로, 대체블록에 대해 간략 계산을 통해 유동성을 검토하였다. 이와 같은 연구과정을 통해 태풍이 내습했을 때 호안 배후지내의 월파량 철상을 2차원 수리모형실험을 통해 재현시켜 검토하고, 월파량을 평가기준으로 축척모형을 해안수리학적인 측면에서 검증하였다. 본 2차원 수리모형실험에서 재현시킨 월파량이 현실적으로 어느 정도의 월파량이 되는지는 계산에 의한 방법으로만 추정할 수 있으며, 여기서는 2차원 수리모형실험을 실시했던 자료를 이용하여 현재까지 알려진 방법으로 몇 가지 경우 즉, 현실적으로 일어날 가능성이 있는 최악의 경우에 대해 계산한 겉과, 동일조건에서 축척이 적을수록 추정 월파량이 많음을 알 수 있었다. 이것은 태풍이 내습하여 현실적으로 발생했던 월파량이 더욱 많았음을 유추할 수 있다. 또한, 태풍과 같은 자연재해, 특히 월파량에 대해 취약한 구조를 가진 호안의 경우 여러 가지 대안 중 인공쇄파대(artifical reef)와 같은 완충지대를 갖는 호안을 축조함으로써 월파량을 감소시키는 대안으로 제시하고자 한다. 본 연구 수행을 통해 태풍 내습시 발생 가능한 자연재해에 대한 사전 방지를 목적으로 태풍피해의 원인을 제시하고 이를 해결하여 현재의 방재대책이 항구적인 방재대책으로 전환될 수 있는 방안 마련의 기초 자료로 활용되기를 기대한다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제28권6호
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• pp.408-415
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• 2016

비교적 수심이 낮은 해안에 설치되는 소형어항 및 해안구조물 등은 연안흐름을 방해하여 표사이동의 평형상태를 붕괴시킬 수 있으며 구조물에 의한 회절파의 영향으로 파랑이 집중되어 국소적인 해안침식을 유발시킬 가능성이 크다. 이와 같은 해안침식을 제어하기 위한 대책으로는 다양한 저감공법이 제안되어 이용되고 있으나 이안제, 돌제 및 헤드랜드 등의 공법은 침식제어에 대한 직접적인 효과는 우수할 수도 있으나 해수면위로 구조물이 드러나기 때문에 경관이 우수한 해수욕장에서는 경관을 해치게 되어 적용하기 어려운 측면이 있다. 해안관광을 우선시하는 지역에서는 바다조망권을 훼손시키지 않고 2차적인 환경영향을 최소화 시키고자 하는 목적으로 광폭의 잠제인 인공리프를 채택하는 사례가 증가하고 있다. 한편 인공리프를 설치하고자 할 경우에는 인공리프의 길이와 인공리프 사이의 개구폭 및 해안선으로부터의 이안거리를 어떻게 결정하는지가 중요하다. 그러나 이러한 인공리프의 중요설계요소들에 대한 명확한 설계기준은 확립되어 있지 않다. 본 연구에서는 다양한 종류의 수리모형실험을 수행하고 인공리프 주변에서 발생되는 파랑 및 흐름장의 변화를 PIV기법 등을 이용한 정밀측정 및 해석을 수행하여 인공리프 길이와 이안거리 및 개구폭에 대한 기준을 제시하고자 하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제9권3호
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• pp.132-139
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• 1997

대한해협 서수도 깊은 골의 냉수구조를 파악하기 위하여 1993년 10월에 해수물성 조사와 해류관측을 실시하였다. 냉수의 두께는 20-70 m로 수심에 따라 다르다. 냉수와 대마난류 사이의 수온약층은 남쪽으로 향할수록 깊어지며, 기울기는 약 0.00057이다. 냉수 두께의 시간적 변화는 조류와 관련이 있는 것으로 보여진다. 48시간동안 두께 변화는 최대 20m이다. 72시간 동안 관측된 냉수의 평균 남하 속도는 17 cm/sec이다 냉수의 남하와, 냉수층 상부의 반류를 이해하기 위하여 역학모델을 적용하였다 모델로 구한 남향류의 최대 유속은 약 7 cm/sec이며, 수직와도점성계수는 0.038 $m^2$/sec이다. 모델을 이용하여 구한 남하 수송량은 골의 북부에서 0.032$\times$$10^{6}$㎥/sec이다. 냉수의 위 부분에 반류가 존재하므로 남쪽으로 갈수록 남하하는 냉수의 양이 줄어든다. 남하하는 수송량은 상층의 수송량이 많을수록 증가하나, 상층의 밀도와 두 층 사이 경계면 기울기의 변화에는 영향을 받지 않는다

• 한국지형공간정보학회:학술대회논문집
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• 한국지형공간정보학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.167-173
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• 2004

연안의 무분별한 개발에 따른 후유증으로 침식(또는 퇴적) 현상은 심각한 수준에 이르렀다. 해안선 변화는 광범위한 지역을 대상으로 장기간 서서히 진행되어 원인규명 및 대책제시에 오랜 연구가 필요하다. 특히 기후온난화 결과로 향후 1백년 내에 전체 지구해수면이 평균 $19{\sim}35cm$ 상승할 것으로 예상되어 연안환경변화에 대비 지속적인 해안선 변화에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 정사항공사진과 해양조사측량 자료를 이용하여 해안 침식과 퇴적 경향을 정량적으로 분석하고 해안선변화에 따라 발생하는 포락지 발생여부를 판정할 수 있었다. 이를 위해, 약 10년 주기로 정사항공사진을 제작하고 토지임야도를 중첩시켜 조위를 고려하였을 때와 고려하지 않았을 때의 침식 및 퇴적량을 산출하였다. 본 연구결과, 장기해안선 변화탐지에 정사항공사진기법과 해양조사 측량을 이용하는 것이 침식 및 퇴적, 인공매립 등의 유효한 변화탐지 기법임을 알 수 있었다.

• 한국수산과학회지
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• 제30권3호
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• pp.340-348
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• 1997

1993년 1월 소조와 대조때 썰매네트로 돌산도 모래해안 쇄파대 1m 수심의 표층과 저층과 바닷가에서 옆새우 단각류를 채집해서 우점하는 세 종의 대상분포를 비교했다. 단각류는 표층보다는 저층과 바닷가에 많이 나타났다. Pontogenera rostrata와 Allorchestes anusta의 밀도는 저층과 바닷가에서 대조보다 소조때 높았으나, Synchelidium lenorostralum은 소조때 더 낮았다. P. rostrata는 밀물과 썰물에 따라 수평이동을 했으나, S. lenrostralum과 A. angusta는 수평이동을 하지 않았다. 다른 두 종과 달리 P. rostrata는 낮보다는 밤에 유의하게 많이 나타나, 밤에 활발히 이동하는 듯하다. P. rostrata는 밀물때 밤에는 평균해수면 (MSL) 위 100cm까지 나타나지만, 낮에는 MSL 위쪽에 나타나지 않았다 그러나, 썰물때는 낮과 밤 모두 MSL 부근부터 MSL 아래 150cm 사이에 분포했다. S. lenorostralum과 A. angusta는 썰물때만 나타났으며, 분포범위는 전자가 MSL 150cm보다 아래쪽, 후자가 MSL부근부터 MSL 아래 150 cm 사이였다. P. rostrata와 S. lenorostralum과 A. angusta의 최고 밀도는 각각 32, 26, 3마리/$m^2$였다. 그리고, 모래해안에 사는 단각류의 분포양상과 생활양식의 관계를 논의했다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.931-938
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• 2005

RC 구조물이 해양 환경에 장기간 노출된 콘크리트 안의 철근은 해수에 포함된 염화물 이온의 침투에 의해 부식하게 된다. 염화물 이온에 의한 철근의 부식 피해는 매우 다양하기 때문에, 많은 연구들이 수행되어 왔다. 염화물 이온의 침투깊이를 쉽게 측정할 수 있는 질산은 변색법이 최근 많이 사용되고 있다. 그러나, 질산은 변색법의 특성이 완전히 파악되지 않은 채 사용되고 있는 실정이다. 그러므로 본 연구의 목적은 변색법의 적용성을 조사하는데 있다. 이러한 목적을 가지고 변색법의 메커니즘과 영향인자에 대하여 파악하고자 하였다. 변색법 실험 결과에 따르면, 콘크리트 할렬면에 질산은이 분무될 때, AgCl의 흰색반응과 AgOH의 갈색 반응, 두 반응이 발생한다. 또한, 반응 속도 상수비는 흰색 반응, 즉 AgCl이 3240배 빠르게 반응하는 것으로 나타났다. 변색 법을 콘크리트에 적용할 경우, 0.05N 이상의 질산은 용액을 분무하는 것이 바람직하다. 현장 콘크리트 구조물에 있어 변색법은 염화물을 평가하는데 유용한 방법이다. 변색 구간에서의 평균 염화물량 값은 콘크리트 단위중량 당 $0.9kg/m^3$으로 나타났다.