• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.18 no.4
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• pp.269-282
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• 2006

We numerically studied tsunami propagation characteristics through Korean Straits based on nonlinear shallow water equation, a robust wave driver of the near field tsunamis. Tsunamis are presumed to be generated by the earthquake in Tsuhima-Koto fault line. The magnitude of earthquake is chosen to be 7.5 on Richter scale, which corresponds to most plausible one around Korean peninsula. It turns out that it takes only 60 minutes for leading waves to cross Korean straits, which supports recently raised concerns at warning system might be malfunctioned due to the lack of evacuation time. We also numerically obtained the probability of tsunami inundation of various levels, usually referred as tsunami hazard, along southern coastal area of Korean Peninsula based on simple seismological and Kajiura (1963)'s hydrodynamic model due to tsunami-generative earthquake in Tsuhima-Koto fault line. Using observed data at Akita and Fukaura during Okushiri tsunami in 1993, we verified probabilistic model of tsunami height proposed in this study. We believe this inundation probability of various levels to give valuable information for the amendment of current building code of coastal disaster prevention system to tame tsunami attack.

• The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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• v.19 no.3
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• pp.191-201
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• 2014

Marine algal flora and community structure were investigated seasonally at three sites in subtidal zone of Wangdol-cho on the east coast of Korea from May 2012 to August 2013. A total of 122 species were collected and identified, including 12 green algae, 29 brown algae, and 81 red algae. Of these, 38 species were found throughout the survey period. Average seaweed biomass was 472.19-1,198.77 g wet wt. $m^{-2}$ in spring, 68.99-631.14 g wet wt. $m^{-2}$ in summer, 200.91-401.20 g wet wt. $m^{-2}$ in autumn, and 53.61-922.32 g wet wt. $m^{-2}$ in winter. The vertical distribution based on biomass were Grateloupia lanceolata, Acrosorium venulosum, Lomentaria catenata - Undaria pinnatifida, Dictyopteris pacifica, Sargassum horneri, Ecklonia cava - Desmarestia viridis, E. cava, S. horneri from upper to lower subtidal zone. The flora was classified into six functional groups: filamentous form (34.43%), coarsely branched form (25.41%), sheet form (24.59%), thick leather form (9.71%), crustose form (5.74%) and jointed calcareous form (0.82%). The C/P, R/P and (R+C)/P values reflecting the flora characteristics were 0.41, 2.79 and 3.21, respectively. Also, diversity index (H') and dominance index (DI) indicate that the algal community and environmental condition of Wangdol-cho is stable. We recommend that Wangdol-cho subtidal zone should be more protected from human activities such as turbulence and eutrophication in order to maintain species diversity and abundance of algae.

• The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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• v.15 no.3
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• pp.133-139
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• 2010

Marine algal flora and community structure were investigated at four sites in Kijang area on the southern east coast of Korea in August 2006 and August 2009, respectively. A total of 54 seaweeds including 6 green, 10 brown, 38 red were collected and identified. Of 54 seaweeds, 35 species were found throughout the survey period. Mean biomass in wet weight was from $616.0\;g\;m^{-2}$ to $1,462.4\;g\;m^{-2}$2 in 2006, and $354.8\;g\;m^{-2}$ to $965.6\;g\;m^{-2}$ in 2009. Maximum biomass was recorded at Mundong site, and minimum was recorded at Seoam (2006) and Dongbaek (2009) sites. The flora investigated (2006, 2009) could be classified into six functional groups such as coarsely branched form (58.7%, 58.1%), thick leathery form (10.9%, 11.6%), filamentous form (13.0%, 9.3%), crustose form (6.5%, 9.3%), sheet form (6.5%, 7.0%) and jointed calcareous form (4.3%, 4.7%) during survey period. The R/P, C/P and (R+C)/P values reflecting flora characteristics were 4.00, 0.75 and 4.75 at 2006, and 5.17, 1.00 and 6.17 at 2009, respectively. Therefore, the number of marine algae species and biomass in Kijang area were similar when they were comparing with the previous data. It suggest that any changes of seaweed diversity have not been observed in Kijang coastal area before and after the anthropogenic construction between 2006 and 2009.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.978-978
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• 2012

최근 들어, 지구온난화에 따른 기후변화로 인해 홍수와 가뭄 등과 같은 자연재해가 과거에 비해 빈번히 발생되고 있으며 그로인한 수많은 인명 및 재산피해가 나타나고 있다. 특히, 가뭄의 경우 홍수 등 여타의 수문학적 재해에 비해 서서히 장기간에 걸쳐 피해를 유발하고 있는데 미국해양기상청(NOAA)에서 선정한 20세기 최대의 자연재해 중 상위 5위안에 4개의 가뭄이 기록될 정도로 그 피해가 심각한 것으로 나타나고 있다. 우리나라 역시 5년에 한번 꼴로 심한가뭄이 발생하는 등 가뭄의 발생주기가 점차 짧아지고 있어 이에 대한 대비가 필요한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 가뭄지수를 이용한 통계학적 분석을 통해 과거가뭄사상을 정량적으로 평가하고자 한다. 본 연구에서는 관측자료의 신뢰성이 확보되어 있는 기상청 산하 59개 기상관측소를 대상으로 하였으며 1976~2010년(35년)의 자료를 이용하여 SPI(6)를 산정하였다. 분석방법으로는 한반도 가뭄의 발생빈도를 추정하기 위하여 Drought Spell 분석을 실시하였으며 한반도를 대상으로 극심한 가뭄에 대한 가뭄우심지역을 평가하기 위하여 지속기간별 가뭄빈도해석을 통해 SDF 곡선을 작성하고 이를 이용하여 가뭄우심도(Drought Potential Hazard Map)를 작성하였다. 가뭄단계별 발생빈도를 분석한 결과, 금강, 낙동강, 섬진강유역에서 심한가뭄과 극한가뭄단계의 발생빈도가 높게 나타났으며 가뭄빈도해석을 통해 작성된 SDF 곡선에서도 한강유역에 위치한 서울관측소에 비해 금강, 낙동강, 섬진강 유역에 위치한 대전, 대구, 광주 관측소의 재현기간별 가뭄심도가 낮게 나타났다. 가뭄빈도해석을 통해 작성된 가뭄우심도에서는 한강 유역과 낙동강 유역의 상류에 비해 금강, 섬진강, 영산강 유역이 가뭄에 취약한 지역으로 분석되어 가뭄단계별 발생빈도와 유사한 결과를 나타내었다. 또한, 동일한 재현기간에서 지속기간이 길어질수록 가뭄의 심도가 감소하는 것으로 분석되었다. 유역별 가뭄심도를 비교한 결과에서는 재현기간 200년 빈도, 지속기간 3개월의 가뭄심도의 경우, 섬진강 유역(-2.89)에서 한강(-2.13), 낙동강(-2.72), 금강(-2.45), 영산강(-2.73)유역에 더욱 극심한 가뭄을 나타내고 있었으며 지속기간 6개월의 가뭄심도에서도 동일한 결과를 나타내었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.250-250
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• 2017

글로벌 위성 기반의 강수량 관측에 대한 역사는 1979년에 Arkin의 의해 제안된 IR방법에 의해 위성으로부터 강우자료를 유도하는 개념이 도입된 이후 1987년 해양에서의 비교적 정확한 강수량 추정이 가능한 다중 채널의 마이크로파(MW) 복사계를 이용한 방법으로 위성강수 추정에 대한 연구가 활발히 진행되었다. 이후 두 IR과 MW를 혼합한 방법에서, 또다시 1997년 TRMM위성의 PR(Precpipitation Radar)의 레이더를 이용하는 방법, 그리고 2014년 GPM 핵심 위성(GPM Core Observatory)에 탑재된 Dual PR에 의한 방법으로 위성강수의 정확도를 매우 높여가고 있다. 본 연구는 KOICA 사업으로 진행중인 모로코 세부강 유역 홍수방지 마스터플랜 사업에서 모로코 세부강 유역의 2010년 홍수사상에 대한 위성강우 및 지상계측 일일자료를 이용하여 홍수유출량을 추정하는 것으로 목적으로 하고 있다. 모로코 세부강(Oued Sebou) 유역은 모로코의 서북부에 위치하며 유역면적은 한강유역과 유사한 $38,380km^2$이고 하천연장은 450km로 모로코 국토면적의 약 7% 정도를 차지하며 모로코 농업생산의 중심지역이고 유역의 기후 및 기상 특성은 겨울철 온난다습하고 여름에 고온 건조한 지중해성 기후를 나타내며, 연강수량은 400mm이상으로 보고하고 있다(이산 등, 2015). 유역내 49개 관측소의 일일 강우량 자료를 분석한 결과 2000년부터 2010년까지의 유역 산술평균 강수량은 607.1mm/yr로 분석되었고, 2010년 가장 많은 강수를 기록한 지역은 Jbel oudka로 1874.1mm/yr였고, 가장 적은 강수량을 기록한 지역은 Allal Al Fassi - Barrage로 289.9mm/yr로 나타났다. 2010년 홍수가 발생한 시기인 2009년 12월 19일부터 2010년 1월 18일까지의 1시간 간격의 위성강우자료와 1일 관측 지상계측자료를 합성하여 위성보정강우량을 추정하였다. 보정 방법은 순위상관방법을 적용하였다. 사용한 모형은 일본 ICHARM에서 개발한 IFAS와 한국건설기술연구원의 MapWindow 기반 GRM 모형(mwGRM)을 이용하였다. 모형의 적용 결과 세부강 유역 본류의 첨두유출량은 $6,010m^3/s$(mwGRM)과 $5,878m^3/s$(IFAS)로 분석되었다. 향후 위성강우 및 지상계측 강우의 시계열적 정확도와 총강우량 등의 정확도 평가를 수행할 계획이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.242-242
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• 2017

산업혁명 이후 인간사회의 산업화 및 도시화의 가속으로 지구온난화는 기후변화를 야기해 왔으며, 이로 인한 각종 부정적인 영향과 심각성은 날로 커져가고 있는 현실이다. IPCC(Intergoverment Panel on Climate Change)는 기후변화의 주범인 온실가스를 감축할 지라도 기후의 탄성 때문에 앞으로 수세기 이상 계속 진행될 것으로 전망하였으며, 기후변화 영향의 근원적 방지는 불가능하기 때문에 결국 수자원 관리 측면에서도 기후변화에 적응하기 위한 각종 적응전략 개발의 필요성을 강조하였다(IPCC, 2007). 최근 제방의 안정성에 대한 문제로 기후변화에 따른 홍수위 또는 담수 등의 조건으로 제외지의 고수위를 유지하게 되어 제체 내 침투가 일어날 수 있고, 수위급강하로 제방사면의 활동등이 일어날 수도 있으며 기초지반의 지지력이 부족하여 침하가 과다하게 발생하므로 제방의 소요높이를 유지할 수 없게 되어 월류로 인한 피해가 발생할 수 있다. 본 연구는 제방의 간극수압자료와 2차원 지하수침투 모형인 SEEP/W를 이용하여 안양천과 오산천의 침투거동을 분석하여 침투안정성을 평가하고자 하였다. 또한, 4대강 살리기 마스터 플랜(국토해양부, 2009)에 수록된 제방보강의 방법 중 누수에 대하여 제방고, 제방폭 및 제내지반고의 변화를 통한 지하수 침투거동을 모의, 분석하여 침투안정성을 평가하였다. 또한 기후변화에 따른 도시하천의 수문특성 변화분석 결과를 바탕으로 향후 발생할 수 있는 극치 수문사상의 값을 반영한 설계기준 강화 수방시설 계획 등의 연구에 활용하며, 여러 가지 수문학적 불확실성에 의하여 가변 가능한 도시하천 유역의 취약성 평가 및 위험도 분석을 통한 기후변화 대응과 수공구조물 설계 및 수방전략 수립에 활용하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.451-451
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• 2015

최근 1900년부터 1990년 사이 해수면은 매년 평균 1.2mm 상승했지만 1990년부터는 매년 평균 3mm씩 높아지고 있으며, 이에 1990년부터 현재까지 해수면 수위의 상승속도가 이전 90년 동안 측정된 수치보다 2.5배 빠르다는 연구결과가 발표되었다. 해수면 상승으로 인한 피해는 범람과 침식을 야기할 수 있으며 해일 및 폭풍으로 인한 피해를 증가시킴으로 물질적 피해와 인명 피해를 유발할 수 있다. 이러한 이유로 해수면 상승에 따른 과학적인 분석과 신뢰성 있는 전망을 통하여 해수면 상승에 따른 대응과 대비가 필요하다. 이에 본 연구에서는 비정상성 빈도해석 방법을 통하여 미래의 해수면 상승을 고려할 수 있는 비정상성 빈도해석 기법을 개발하였다. 본 연구에서는 극치사상을 추출하기 위해 국립해양조사원 (Korea Hydrographic and Oceanographic Administration, KHOA)에서 관리한 45개 조위관측소의 시 조위 자료를 이용하였다. 45개 조위관측소의 한 시간 단위 자료로부터 연최대 및 연평균 조위계열 (annual average and annual maximum sea level series)을 추출하였다. 본 연구에서는 한반도 해안을 동해안, 서해안, 남해안, 제주 권역으로 구분하고 빈도 해석의 신뢰성을 만족하기 위해 자료 구축기간이 20년 이상이며, 각 해안을 나타낼 수 있는 지점을 선정하였다. 비정상성 빈도해석은 Gumbel 극치분포를 적용하였으며, 계층적 Bayesian 기법을 결합하여 매개변수들에 대한 사후분포를 추정하였다. 본 연구에서는 대부분의 지점에서 비정상성 빈도해석 결과와 정상성 빈도해석 결과와 상당한 차이를 보여주고 있으며, 이는 주로 정상성 가정에 기인하는 문제점으로 판단된다. 향후 기후변화에 따른 연안지역의 홍수 및 사회기반시설의 위험도를 평가하기 위해서는 비정상성을 고려한 빈도해석 절차의 수립과 적용이 필요할 것으로 판단된다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.26 no.3
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• pp.123-128
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• 2007

This Paper Presents new transient signal classification algorithms for underwater transient signals. In general. the ambient noise has small spectral deviation and energy variation. while a transient signal has large fluctuation. Hence to detect the transient signal, we use the spectral deviation and power variation. To classify the detected transient signal. the feature Parameters are obtained by using the Wigner-Ville distribution based eigenvalue decomposition. The correlation is then calculated between the feature vector of the detected signal and all the feature vectors of the reference templates frame-by-frame basis, and the detected transient signal is classified by the frame mapping rate among the class database.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.29 no.2
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• pp.109-120
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• 2017

A discounted cost model for preventive maintenance of armor units of rubble-mound breakwaters is mathematically derived by combining the deterioration model based on a discrete-time stochastic process of shock occurrence with the cost model of renewal process together. The discounted cost model of condition-based maintenance proposed in this paper can take into account the nonlinearity of cumulative damage process as well as the discounting effect of cost. By comparing the present results with the previous other results, the verification is carried out satisfactorily. In addition, it is known from the sensitivity analysis on variables related to the model that the more often preventive maintenance should be implemented, the more crucial the level of importance of system is. However, the tendency is shown in reverse as the interest rate is increased. Meanwhile, the present model has been applied to the armor units of rubble-mound breakwaters. The parameters of damage intensity function have been estimated through the time-dependent prediction of the expected cumulative damage level obtained from the sample path method. In particular, it is confirmed that the shock occurrences can be considered to be a discrete-time stochastic process by investigating the effects of uncertainty of the shock occurrences on the expected cumulative damage level with homogeneous Poisson process and doubly stochastic Poisson process that are the continuous-time stochastic processes. It can be also seen that the stochastic process of cumulative damage would depend directly on the design conditions, thus the preventive maintenance would be varied due to those. Finally, the optimal periods and scale for the preventive maintenance of armor units of rubble-mound breakwaters can be quantitatively determined with the failure limits, the levels of importance of structure, and the interest rates.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.31 no.1
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• pp.28-39
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• 2019

In the design process of counter measures against the beach erosion, information like the main sediment transport mode and yearly net amount of longshore and cross shore transport is of great engineering value. In this rationale, we numerically analyzed the yearly sediment budget of the Mang-Bang beach which is suffering from erosion problem. For the case of cross sediment transport, Bailard's model (1981) having its roots on the Bagnold's energy model (1963) is utilized. In doing so, longshore sediment transport rate is estimated based on the assumption that longshore transport rate is determined by the available wave energy influx toward the beach. Velocity moments required for the application of Bailard's model (1981) is deduced from numerical simulation of the nonlinear shoaling process over the Mang-Bang beach of the 71 wave conditions carefully chosen from the wave records. As a wave driver, we used the consistent frequency Boussinesq Eq. by Frelich and Guza (1984). Numerical results show that contrary to the Bailard's study (1981), Irribaren NO. has non negligible influence on the velocity moments. We also proceeds to numerically simulate the yearly sediment budget of Mang-Bang beach. Numerical results show that for ${\beta}=41.6^{\circ}$, the mean orientation of Mang-Bang beach, north-westwardly moving longshore sediment is prevailing over the south-eastwardly moving sediment, the yearly amount of which is simulated to reach its maxima at $125,000m^3/m$. And the null pint where north-westwardly moving longshore sediment is balanced by the south-eastwardly moving longshore sediment is located at ${\beta}=47^{\circ}$. For the case of cross shore sediment, the sediment is gradually moving toward the shore from the April to mid October, whereas these trends are reversed by sporadically occurring energetic wind waves at the end of October and March. We also complete the littoral drift rose of the Mang-Bang beach, which shows that even though the shore line is temporarily retreated, and as a result, the orientation of Mang-Bang beach is larger than the orientation of null pont, south-eastwardly moving longshore sediment is prevailing. In a case that the orientation of Mang-Bang beach is smaller than the orientation of null pont, north-westwardly moving longshore sediment is prevailing. And these trend imply that the Mang-Bang beach is stable one, which has the self restoring capability once exposed to erosion.