• 제목/요약/키워드: 해양조건

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조력발전용 수문 성능평가를 위한 평면 수리모형실험 (Plane Experiments for Estimating Performance of the Sluice of Tidal Power Plant)

  • 오상호;이광수;장세철;이달수
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.474-481
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    • 2011
  • 조력발전용 수문의 성능을 평가하기 위한 평면 수리모형실험을 수행하여 수문의 유량계수 및 수문별 공간적 유속 분포 특성을 규명하였다. 수리모형실험은 평면 개수로에 현장 규모 수문의 1/70 축척 모형 10개를 제작 및 설치하고, 수문 구조물 전 후면에는 Apron 구간을 설치하여 수행되었다. 특히, 유량계수 평가에 영향을 미칠 수 있는 수문 구조물 전 후면에서의 수위 계측위치 및 계측방법을 합리적으로 결정하려고 시도하였다. 실험 유량 및 조위 조건을 변화시키면서 실험을 수행한 결과 본 실험에서의 수문 유량계수는 1.3~1.4로 평가되었다. 한편, 수문 10개 각각의 평균유속을 비교한 결과, 평균유속이 10개 평균값에 비해서 중앙부 수문에서는 2~3% 빠르고, 측면부 수문에서는 4~5% 느린 결과를 얻었다.

자기회귀 모델과 신경망 모델을 이용한 복잡한 지형 내 항만에서의 파고 및 하역중단 예측 (Wave Height and Downtime Event Forecasting in Harbour with Complex Topography Using Auto-Regressive and Artificial Neural Networks Models)

  • 이진학;류경호;백원대;정원무
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제29권4호
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    • pp.180-188
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    • 2017
  • 최근에 기후변화로 인해 너울성 고파 등 이상고파의 출현빈도가 높아지고 항만에서의 하역중단이 증가할 가능성이 커지고 있다. 하역중단을 최소화할 수 있도록 방파제(breakwater) 등을 추가적으로 건설하여 정온도(tranquility)를 향상시키는 것도 매우 중요하지만, 하역중단시점을 미리 예보함으로써 항만 운영을 효율적으로 하는 것도 또한 중요하다. 본 연구에서는 효율적인 항만 운영을 위하여 하역중단시점을 사전에 예보할 수 있도록 바람 예보자료를 이용하여 항외 주요 지점에서의 파랑자료를 추산하고, 복잡한 지형을 가진 항내 주요 지점에 대해서는 장기 관측을 실시하여 파랑자료를 수집한 후, 광역 계산지점에서의 파고와 항내 관측지점에서의 파고 사이의 관계를 자기회귀모델(auto-regressive model)과 인공신경망(artificial neural networks) 모델을 이용하여 바람예보자료를 이용한 수치실험 결과만으로 항내 파고를 예측하고, 하역중단시점을 예보할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안방법의 적용성을 평가하기 위하여 포켓(pocket) 형상의 비교적 복잡한 지형 조건을 가진 포항신항 내 파랑관측지점에서의 파고 예측 및 하역중단시점을 예측하였으며, 그 결과를 관측자료와 비교하여 제안 방법의 성능을 검증하였다. 인공신경망 모델의 파고 예측결과를 자기회귀모델에 의한 파고 예측결과와 비교할 때, 인공신경망 모델의 예측결과가 관측자료와의 상관계수가 높고 RMS 오차가 작음을 알 수 있었고, 하역중단시점의 예측에 있어서도 인공신경망의 결과가 자기회귀모델의 결과보다 상대적으로 우수함을 알 수 있었다.

인접한 조류발전용 수직축 터빈의 배치방식에 따른 성능 변화 (Study on Performance Variation According to the Arrangements of Adjacent Vertical-Axis Turbines for Tidal Current Energy Conversion)

  • 이정기;현범수
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.151-158
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    • 2016
  • 조류발전단지는 유망한 해역에 터빈을 복수로 다배열하여 발전하는 시스템을 말한다. 이러한 단지는 각 터빈이 최대 효율로 작동하고, 최대 발전량을 얻을 수 있도록 설계되어야 하는데, 이를 위해서는 터빈 사이의 간섭으로 인한 성능 저하가 발생하지 않도록 터빈은 일정 거리를 두고 배치되어야 한다. 수평축 터빈의 경우 EMEC(European Marine Energy Centre)에서 배치거리를 제안하고 있으나, 수직축 터빈은 그러한 규정이 제안된 바 없다. 여러 연구 결과들에 따르면 수직축 터빈이 인접할 경우 성능의 향상까지 도모될 수 있으므로, 그 배치는 수평축 터빈보다 더욱 중요하게 검토될 필요가 있다. 본 논문에서는 수직축 터빈에 대하여 수평축 터빈과 같이 일정 거리를 두고 배치하는 것과 터빈을 인접하도록 배치하는 것과의 차이를 조사하였다. 이를 위해 두 터빈간의 거리와 회전방향을 파라메터로 하여 그에 따른 성능 차이를 수치해석적으로 연구하였고, 그 이유를 파악하고자 하였다. 본 연구를 통하여 가장 적절한 수치해석 영역과 조건을 설정할 수 있었으며, 인접한 두 터빈이 각각 반시계-시계방향으로 회전하는 것이 단독 터빈 2기 대비 약 9.2%의 성능향상이 예측되었다. 터빈이 대각으로 배치된 경우는 최대 약 5.6%정도 성능이 향상됨을 확인하였다. 본 연구는 수직축 터빈을 이용한 조류발전단지를 설계시 유용한 정보가 될 것으로 기대된다.

바다숲 조성해역의 해조류 포자 확산모델링 (Modelling Algae Transport in Coastal Areas with Marine Afforestation)

  • 조재권;임영수;홍도웅;김종규
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.1-8
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    • 2012
  • 전남 거문도 바다숲 조성용 시설물의 효율적인 배치를 위하여 수치실험을 통하여 바다숲 조성해역의 조석류에 의한 해수유동을 분석하였으며, 분석된 해수유동을 바탕으로 하여 바다숲 조성해역 인근에 위치한 자연적인 해중림에서 발생한 해조류 포자의 거동을 파악하기 위하여 입자추적실험 및 부유사 농도변화 실험을 수행하였다. 수치실험에 사용된 수치모형은 EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code)를 사용하였으며, 연직방향으로 총 10개층으로 나누어 실험을 수행하였다. 실험결과, 바다숲 조성해역의 해수유동패턴은 대상해역 바깥쪽의 주류에 비해 방파제의 역할을 하는 밖노루섬으로 인해 흐름이 약하고, 잔차류를 분석한 결과 주로 북서방향의 흐름이 형성되나 크기는 미약하였다. 인근에 위치한 자연 해중림은 크게 2곳으로, 이들 해역에 투하한 해조류 포자는 투하한 후 30시간이 경과하면 대부분 해저면에 안착하였다. 포자는 대상 해역의 미약한 흐름에 의해 발생지역에 대부분 안착하였다. 바람조건을 적용한 경우에는 적용하지 않은 경우에 비해 포자가 남동쪽으로 좀 더 이동하여 안착하나 그 차이는 미미하였다. 부유사 실험결과 부유사 농도는 조시별로 흐름에 따라 농도가 변화하며 표층보다 저층에서 높게 나타났다. 이러한 결과를 토대로 바다숲 조성용 시설물을 효율적으로 배치할 수 있을 것으로 사료된다.

춘계 한국 동해 남부해역에서의 식물 수문학적 수역과 질산염약층의 수직양상 (Phytohydrography and the Vertical Pattern of Nitracline in the Southern Waters of the Korean East Sea in Early Spring)

  • 심재형;앙성렬;이원호
    • 한국해양학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.15-28
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    • 1989
  • 한국 동해 남부해역에서 봄철의 정량적 식물플랑크톤 시료, 수온, 염분, 용존산소 및 영양소의 자료를 분석하여 나타난 식물플랑크톤 군집과 수문학적 조건과의 밀접한 상관관계로 보아 연구해역이 3개의 식물 수분학적 해역, 즉 1) 한국동부 난수해역(대마해류의 지류), 2) 북한한류 해역, 3) 위 두 해역수의 영향을 받지 않는 외해역으로 구분될 수 있다. 식물플랑크톤의 수직분포는 수층의 안정성과 영양소 농도에 좌우된다. 영양소 농도는 수괴에 따라 특징적인 분포를 보인다. 표층에서 N/P ratio 는 약 3으로서 연구 해역에서의 주 한정 영양소가 질소임을 나타낸다. N/P removal ratio 는 12.54 ($r^2$ = 0.96) 이며 redfield ratio 와 근사하다. 질소약층 중 prirnary nitrite maximum은 식물플랑크톤의 분비로 형성되고 secondary nitrite maximum은 용존산소의 값이 5.2ml/l 이상인 연안 수역에서 나타냈다. 이 secondary maximum 형성의 기작은 용존산소의 값이 0.25 이하인 경우에 나타나는 다른 해역의 경우와는 달리 5.2ml/l 이상인 수역에서 관찰되어, 박테리아 활동에 의한 유기물질의 분해에 기인하는 것으로 보이나, 결론을 내리기에는 더 연구가 요망된다.

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홍합의 사육조건과 성장 (Culture Condition and Growth of Larvae of the Mytilus Coruscus Gould)

  • 유성규
    • 한국해양학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.36-48
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    • 1969
  • The larvae of Mytilus coruscus were grown at the room temperature of approximately 15.1C under several different sulture conditions, i.e., salinity, population of the larvae, density and kind of food organisms, etc. (1) The egg of Mytilus coruscus obtained in the laboratory measured about 73.0${\mu}$ in diameter. The embryos gradually developed into larvae up to 179.0${\mu}$ shell length with the shell height of 135.9${\mu}$ even in the absence of the algal food. Beyond this size, however, the growth of larvae was considerably retarded, indicating that the better growth could be expected if the food began to be fed four days after spawning. (2) The larvae began settling upon reaching 281.4${\mu}$ to 310.9${\mu}$ in shell length or 264.3${\mu}$ to 301.9${\mu}$ in shell height. When the shell length reaches 322.6${\mu}$ to 337.1${\mu}$, the shell height also reaches about the same, i.e., 321.5${\mu}$ to 346.2${\mu}$. (3) Daily rate of food consumption was determined by the size of the larvae and the species of the algal food. Regardless of the species of food given, the rage of food consumption remained almost the same until the larva reached the straight-hinge stage, and marked variations were found as the larvae grew larger. Daily rate of food consumption was shown as follow; Chaetoceros calcitrans : Y=2.99167e$\^$0.000018243x$\^$2// Cyclotella nana : Y=3.00324e$\^$0.000015481x$\^$2// Monochrysis lutheri : Y=3.000056e$\^$0.000014485$\^$2// (4) Suitable amount of the food to be given was about five times of the consumed food by Mytilus coruscus. (5) When the numbers of the larvae was higher than ten per milliliter, the growth was significantly retarded. (6) Monochrysis lutheri and Cyclotella nana were much better than Chaetoceros calcitrans as the food of Mytilus coruscus, and even the same food organism showed some difference with the age of the organism. (7) Sea water of higher salinity showed the better result in the growth of the larvae and the water with the specific gravity of 1.020 or below was dangerous for the larvae. (8) The mean growth of the larvae of Mytilus coruscus under lavorable condition was shown as follows: shell length 121.8${\mu}$ to 179.0${\mu}$ : Y=119.18+7.42X 196.7${\mu}$ to 322.6${\mu}$ : Y=203.144+7.687X 322.6${\mu}$ to 985.1${\mu}$ : Y=302.5978+11.8356X shell height 86.3${\mu}$ to 135.9${\mu}$ : Y=86.22+6.40X 158.1${\mu}$ to 321.5${\mu}$ : Y=162.998+10.027X 321.5${\mu}$ to 1,215.4${\mu}$ : Y=309.3701+16.258X Relationships between the shell length and shell height were shown as follows: shell length 121.8${\mu}$ to 179.0 : Y=0.83726X-15.79165 196.7${\mu}$ to 322.6 : Y=1.29909X-100.58610 322.6${\mu}$ to 985.1${\mu}$ : Y=1.3536X-101.6806

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해수에 잠긴 인공기질 표면에 먼저 부착된 박테리아가 규조류의 부착에 미치는 영향 (An Effect of Pre-attached Bacteria on Attachment of Diatoms to Artificial Surf aces Immersed in Seawater)

  • 강정훈;조병철;심재형;최중기
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제3권4호
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    • pp.271-275
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    • 1998
  • 해수에 잠긴 인공기질 표면에 부착한 박테리아가 규조류의 후속부착에 미치는 영향에 대해 상반된 견해가 있다. 그러나 자연조건의 해수에서 인공기질 표면에 먼저 부착한 해산 박테리아가 규조류의 후속부착에 어떤 영향을 주는지에 대해서는 아직 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 해산 박테리아를 일정 시간별로 미리 부착시킨 여러 재질을 이용하여 실험하였다. 첫번째 실험에서는 유리 슬라이드에 미리 해산 박테리아를 0~133 시간별로 부착시키고 해수에 일정기간 노출시킨 후 규조류의 부착수도를 조사하였다. 규조류의 부착은 먼저 부착된 박테리아의 수도와 관련이 없었으며(p>0.05), 무처리 슬라이드에 가장 많은 수의 규조류가, 가장 높은 수도의 박테리아가 부착된 표면에는 가장 적은 수의 규조류가 부착하였다. 두번째 실험에서는 유리와 아크릴 슬라이드를 이용하여 해산 박테리아를 6 일 동안 먼저 부착시킨 것과 한천(agar)을 입힌 슬라이드 그리고 대조구로서 무처리 슬라이드를 해수 중에 함께 노출시켰다. 박테리아가 가장 높은 수도($5.4{\pm}0.02{\times}10^5\;cells\;cm^{-2}$)로 부착된 아크릴 슬라이드에서는 무처리 슬라이드보다 적은 수의 규조류가 부착하였으나, 박테리아가 $2.5{\pm}1.0{\times}10^5\;cells\;cm^{-2}$로 부착된 유리 슬라이드에서는 무처리 슬라이드와 차이가 없었다. 반면 점액질을 모사한 표면에 부착한 규조류의 수도와 이입계수는 다른 표면들에 비해 평균 2 배 이상 높게 나타났다. 따라서 해산 박테리아의 부착이 규조류 후속부착의 선결요건이 아닌 것으로 판단된다.

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저주파음에 의한 자리돔의 청각 능력 2. 청각 임계비 및 청각능력지수 (The Hearing Ability of Coralfish Chromis notatus to Low Frequency Sound 2. The Auditory Critical Ratio and Hearing Index)

  • 이창헌;서두옥
    • 수산해양기술연구
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    • 제36권4호
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    • pp.314-321
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    • 2000
  • 제주 연안역에 있어서 수중 가청 저주파수음을 이용한 자원관리형 어업, 또한 어장에서 음향을 이용해서 어류를 유집할 수 있는 음향 어법 개발의 기초 자료를 얻기 위해 자리돔을 대상으로 측정 주파수 80∼800Hz의 수중음과 7V의 직류 전원의 전기 자극을 이용하여 육상 수조에서 조건 학습을 시킨 후 측정 주파수와 음압을 임의로 변화시켜 가면서 실험어 심전도를 도출하여 심박 간격의 변화로부터 청각 문턱치 곡선과 함께 백색 잡음에 의한 청각 임계비 및 청각 능력 지수를 조사한 결과는 다음과 같다. 자리돔의 청각 임계비는 측정 주파수 80Hz, 100Hz, 200Hz, 300Hz, 500Hz, 800Hz에서 음압이 각각 31dB, 35dB, 33dB, 23dB, 34dB, 41dB이고, 음압 73dB, 78dB, 83dB의 3단계 백색 잡음을 방성하였을 때 청각 문턱치는 백색 잡음이 없을 때보다 높게 나타나며 마스킹 효과가 측정 주파수 100Hz, 200Hz, 300Hz에서 보다 뚜렷하게 나타났다. 마스킹 현상은 약 음압 60∼65dB의 백색 잡음 레벨에서 나타나기 시작하였으나, 측정주파수 200Hz에서는 음압 57dB 이상에서, 측정주파수 800Hz에서는 73dB 이상의 백색 잡음 레벨에서 나타났으며 주파수 측정 주파수 300Hz에서 신호음을 인식하기 위해서는 대략 음압 88dB 이상과 함께 백색 잡음 레벨보다 음압 23dB 이상 높은 신호음이 요구되었으며 배경 잡음시 자리돔의 청각능력지수는 81로 나타났다.

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Bosch법과 Zeuch법에 의한 분사율 , 측정의 비교연구 (A Study on the Comparison of Injection Rate Measurement by the Bosch`s Method and the Zeuch`s Method)

  • 라진홍;김준효;안수길
    • 수산해양기술연구
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    • 제26권1호
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    • pp.65-75
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    • 1990
  • Bosch법과 Zeuch법의 분사율 측정기를 직접설계, 제작하여 분사율 측정실험을 행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. Bosch법 분사율 측정기는 분사량의 참 값에 대한 측정오차가 약 $\pm$1%로 정밀도와 신뢰성이 높았다. 2. Bosch법 분사율 측정기에서, 분사율은 연료펌프의 회전수와 부하가 증가할수록 높아지는 반면, 분사기간(ms)은 회전수가 증가할수록 짧아짐을 알 수 있었다. 3. 본 실험에서는, 동일조건하의 단발분사가 연발분사에 비해 전체적으로 분사율이 낮고 기관의 1 cycle당 분사량도 약 30% 정도 적었다. 4. Zeuch법 분사율 측정기로 구한 체적강성계수의 값은 배압이 증가할수록 증가함을 알 수 있었다. 5. Zeuch법 분사율 측정기는 Bosch법 분사율 측정기에 비해 정밀도가 낮았다.

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항만시설 프로젝트의 시뮬레이션을 활용한 재설계 VE 적용방안 (The Application Plan for Value Engineering Redesign by Using The Simulation for The Port Facilities Construction Project)

  • 윤무희;안경수
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.533-546
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    • 2007
  • 본 연구는 턴키 발주공사의 전면적인 재설계 과정에서 원가절감과 사용자 중심의 요구조건을 충족 시킬 수 있는 여러 방법들 중에서 설계 VE(Value Engineering: 가치공학) 프로세스를 적용한 연구이다. 본 연구에서는 설계 VE 프로세스를 사용하여 합리적이고 실용적인 기능분석 프로세스를 단계별로 정립하였다. 설계 VE가 가지고 있는 문제점으로 프로젝트 시행 시기별 적용 프로세스를 계획단계에서 분석할 수 없는 한계점이 있었으며, 또한 대형프로젝트 수행 과정에 초기분석 및 검증을 할 수 없었다. 본 연구에서는 컴퓨터 시뮬레이션 기법을 도입하여 설계 VE가 가지고 있는 문제점을 보완하고, 효율성과 안전성 등을 증명하였다. 기존에 적용해 온 VE기법은 항만시설물 건설에 적용시 시공분야에만 국한하여 적용됨으로써 기능 및 건설비 절감에는 기여하지 못한 것으로 나타났다. 그러나 본 연구에서 제안한 VE 대상선정 방법에 의하여 기능분석 프로세스를 합리적이고 실용적으로 개선함으로써 재설계 VE 수행절차를 효율적으로 개선 할 수 있었다. 본 연구에서 최적화시킨 VE 기법을 항만시설공사에 실제 적용시킨 결과 약 46억 원의 공사비를 절감하는 효과를 거두었다. 따라서 본 연구 결과를 유사프로젝트에 적용 할 경우 VE를 효과적으로 달성 할 수 있을 것으로 사료된다.