• 한국해양학회지:바다
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• 제29권2호
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• pp.101-115
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• 2024

해양의 고수온 현상은 지구온난화로 인한 주요 문제 중 하나로, 식량 자원의 감소와 해양 탄소 흡수력의 저하 등, 해양 생태계와 인류에게 직접적인 위협으로 부상하고 있다. 따라서, 한반도 주변 해역에서의 고수온 예측은 해양 환경 모니터링 및 관리에 중요하다. 본 연구에서는 역학 모델 기반 한반도 고수온 예측 시스템의 성긴 해양의 수직격자체계로 인한 고수온 예측의 과소모의를 개선하기 위해 LSTM 모델을 개발하였다. 2023년에 대해 수행된 한반도 고수온 예측 시스템의 고수온 예측 결과와 LSTM 모델의 결과를 기반으로 한반도 주변의 동해 해역, 황해 해역 그리고 남해 해역에서의 고수온 예측 성능을 평가했다. 본 연구에서 개발된 LSTM 모델이 세 영역 모두에서 수온이 상승하는 시기에 수온 예측 성능을 크게 개선하는 것으로 나타났으며, 수온 상승이 시작되기 전이나 하강하는 시기에는 예측 성능의 개선 효과가 미미했다. 이는 LSTM 모델이 성층이 강화되는 환경에서 성긴 수직격자로 인해 발생하는 고수온 예측의 과소모의를 개선할 수 있는 가능성을 보여준다. 향후 역학 모델의 예측 성능 개선이나 역학 모델의 대체에 자료기반 인공지능 모델의 활용성이 확대될 것으로 기대한다.

• 한국해양학회지
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• 제30권3호
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• pp.227-236
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• 1995

동해의 해수순환 역학을 규명하기 위하여 등밀도 좌표계에 근거한 다층모델을 적용하였다. 모델결과, 유입-유출과 바람에 의한 기존의 역할을 확인할 수 있었다. 그러나 해양-대기 열교환에 의한 영향은 다르게 나타났다. 즉, 열교환에 의해 유입 -유출과 효과가 강화되고 대류형의 순환이 생성되었다. 상기의 세가지 요인을 모두 고려했을시의 순환형태는 기존의 모식도와 흡사하였다. 이 순환에서는 중충수가 북쪽에서 표면 노출되었으며 이 곳에서 벤틸레이숀 효과로 인하여 반시계 방향의 중층순환을 형성하였다. 그러나 이 중충수는 표층부근의 강한 서향류로 인하여 연 안을 따라 직접 남하하지는 못하는 것으로 나타났다. 또 북쪽의 반시계 순환 중 계속하여 포텐샬 와도를 잃음으로써 와도 최소수를 만드는 것으로 나타났다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제16권2호
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• pp.115-120
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• 2013

본 연구에서는 순환골재를 이용하여 수용액상에서 혼합중금속의 제거능을 평가하였다. 순환골재는 주요 성분인 CaO, $SiO_2$, $Al_2O_3$, $Fe_2O_3$가 약 95% 함유되어 흡착제로서 유리한 조성을 가지고 있다. 동적흡착결과를 유사 1차 모델과 유사 2차 모델로 분석한 결과 두 모델 모두 실험결과에 잘 부합하는 것으로 나타났다. 평형흡착 실험은 Langmuir 모델에 잘 부합했고, $Cu^{2+}$ > $Pb^{2+}$ > $$Zn^{2+}{\simeq_-}Ni^{2+}$$ > $Cd^{2+}$순으로 흡착량이 높았다. 용액의 pH가 6에서 10로 증가함에 따라서 흡착률은 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 순환골재의 양이 증가함에 따라서 중금속의 흡착률은 증가하였지만, 단위 질량당 흡착량은 감소하였다. 본 연구 결과를 통해 순환골재는 중금속을 효율적으로 제거할 수 있는 흡착제로 판단된다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.15-21
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• 2018

해양 뜰개는 해수면을 떠다니며 해양 기상 등을 관측하는 장비로, 뜰개를 통해 관측한 데이터는 해양 기상 예측, 유류유출 예측 등의 상황에서 활용된다. 관측 데이터는 관측 시에 오측(error data) 또는 결측(missing data)이 발생할 수 있으며, 오측 또는 결측된 데이터가 포함 될 경우, 데이터를 사용하는 모델들의 정확도가 떨어질 수 있다. 본 논문에서는 데이터 보정을 위한 방법으로 순환신경망을 이용한 데이터 보정 모델을 제안한다. 2015년 7개, 2016년 8개의 뜰개를 통해 수집한 해양 데이터를 이용한 보정 실험 결과와 보정 결과를 검증하기 위한 뜰개 이동 예측 실험을 설명하며, 실험 결과, 데이터 보정을 통해 13.9%의 데이터가 보정되었으며, 이동 예측 모델의 성능이 1.4% 향상되는 것을 보였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제4권2호
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• pp.3-14
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• 2001

저질로부터 용출되는 영양염부하가 내만의 수질오염에 미치는 영향을 예측하기 위하여 수층과 저질간의 물질순환과정을 고려한 수-저질생태계모델(SWEM)을 개발하였다. SWEM모델은 유동을 예측하는 수리역학모델과 수층의 생태계순환 및 저질로부터의 영양염용출과정을 고려하여 수-저질간의 물질순환과정을 예측하는 생태계모델의 2개의 서브모델로 구성되어 있으며, 수치모형실험은 실시간에 의한 유동과 수질예측 계산을 실시하였다. 본 모델을 일본 博多灣에 적용하며 대상해역의 부영양화과정 및 영양염의 물질순환과정을 수치예측하고, 저질로부터 용출되는 영양염이 만내의 수질변화에 미치는 영향에 대하여 검토하였다. 모델에 의한 博多灣의 유통계산견과는 조류, 수온ㆍ염분의 관측치와 잘 일치하였으며, 물질순환예측의 계산치는 만내 수질관측치를 양호하게 재현하였다. 또한, 博多灣의 영양염 플럭스의 예측결과로부터 저질로 부터 용출하는 영양염 플럭스는 수질변화에 크게 영향을 미치고 있는 것 으로 나타났다.

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
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• 한국어업기술학회 2003년도 춘계 수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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• pp.127-128
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• 2003

표층플랑크톤 생물군을 통한 물질순환을 이해하기 위하여 많은 연구자들이 식물플랑크톤, 동물플랑크톤, 영양염 사이의 물질순환을 간단한 미분방정식으로 표현한 생태계모델을 이용해 왔다. 그 중에서도 특히, Fasham(1995)은 북대서양과 북태평양의 식물플랑크톤의 계절변화를 설명하기 위하여 간단하지만 표층 혼합층내 물질순환과정의 본질을 잘 표현한 혼합층모델을 작성했다. (중략)

• 지구물리와물리탐사
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• 제26권3호
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• pp.126-137
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• 2023

본 연구에서는 해양 모니터링 중에 기록된 돌고래 클릭 신호를 분류하기 위해 순환 신경망(RNN)을 적용하는 방법을 검토했다. 클릭 신호 분류의 정확도를 높이기 위해 단일 시계열 자료를 분수 푸리에 변환을 사용하여 분수 영역으로 변환하여 특징을 확장했으며, 분류를 위한 최적의 네트워크를 결정하기 위해 세 가지 순환 신경망 모델(LSTM, GRU, BiLSTM)을 비교 분석하였다. 순환 신경망 모델의 입력 자료로써 이용된 분수 영역 자료의 경우, 분수 푸리에 변환 시 회전 각도에 따라 다른 특성을 가지므로, 각 네트워크 모델에 따라 우수한 성능을 가지는 회전 각도 범위를 분석했다. 이때 네트워크 성능 분석을 위해 정확도, 정밀도, 재현율, F1-점수와 같은 성능 평가 지표를 도입했다. 수치실험 결과, 세 가지 네트워크 모두 높은 성능을 보였으며, BiLSTM 네트워크가 LSTM, GRU에 비해 뛰어난 학습 결과를 제공했다. 마지막으로, 현장 자료 적용 가능성 측면에서 BiLSTM 네트워크가 다른 네트워크에 비해 낮은 오탐지 결과를 제공하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.95-100
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• 2010

본 연구에서는 구조물 건설 및 외부로부터 오염물질이 유입될 경우, 자연정화가 어려운 폐쇄성해역에서 실시되고 있는 대규모 매립이 수질 및 해양생태계에 미치는 영향을 파악하였다. 해양환경변화를 예측하기 위해 3차원 해수유동모델과 물질순환모델을 이용하여 현재의 해양환경을 재현하였으며, 매립 후의 수질 및 생태계 변화를 각각 검토하여 대규모 매립에 의한 환경변화를 평가하였다. 아울러, 매립에 의한 환경영향을 완화시킬 수 있는 방안을 제시하기 위해 수치모의결과로부터 얻어진 환경부하량과 기존의 조사결과를 이용하여 환경변화를 최소화할 수 있는 미티게이션방안으로서 인공갯벌, 인공해빈과 친수호안을 제안하였다.

• 한국해양학회지
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• 제28권4호
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• pp.292-304
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• 1993

세밀한 격자망과 정교한 개방경계 조건을 적용하고 실측 수온 염분치를 직접표층 에 적용하여 동해순환을 수치 모델화 하였다. 동해의 특징적인 현상들이 성공적으로 재현되었으며 특히 북한 한류와 동한난류가 더욱 뚜렷하여 졌다. 특기할 만한 사실로 는 울릉난수괴와 중층 저염분수가 재현되었다는 것이다. 전자는 동한난류의 바깥쪽에 서 국지적으로 생성된 시계방향의 재순환류와 연관되어 있고 후자는 동해 북, 북서 연 안역에서 침강으로 형성되어 강한 중층해류에 의해 연안을 따라 남족으로 이동된다. 모델에서는 또한 일본 연안류가 강한 계절변화를 보여서 겨울에는 순압, 여름에는 경 압구조를 나타냄을 보였으며 이 때 여름에 나타나는 강한 중층 반류가 흥미롭다. 모델 에서는 또한 동해 순환의 거시적 특징을 지워 주는데 북쪽의 반시계 방향 순환역과 남 쪽의 시계방향 순환역이 그것이다. 이들은 동해에서 국지적인 순환역학의 중요성을 시 사한다. 그러나 본 모델에서는 동한난류의 이안점이 실제보다 북쪽에 치우쳐서 나타나 는 것을 완전히 해결하지는 못하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제6권3호
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• pp.309-325
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• 1994

알라스카 만의 해수순환은 바람응력의 큰 계절적 변동에도 불구하고 큰 변화를 보이지 않는다. 그 역학적 원인을 알아보기 위해 일련의 수치모델 실험을 행하였다. 먼저, 관측밀도장으로부터 구한 진단모델 결과에 의하면 알라스카 난류의 계절적 변동은 거의 없으며, 여러 종류의 예보모델 결과에 의하면 해저지형과 경압성이 바람의 계절변동에 대한 해양반응에 영향을 미침을 보여준다. 모델 결과의 비교에 의해 경압해양의 바람의 계절변동에 대한 반응은 주로 순압성이며 순압 해수순환은 해저지형의 분만효과에 의해 약해지기 때문에 해수순간의 계절적 변동이 거의 나타나지 않는다.