• 자원환경지질
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• 제40권4호
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• pp.445-459
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• 2007

2005년 3월 경상북도 문경에 설치된 초전도 중력계가 Global Geodynamics Project에 세계 21번째 관측소로 등록되어 현재 정상 운영 중에 있다. 미세한 중력변화를 1mHZ 이하의 저주파 영역에서 $10^{-2}nm/s^2$ 수준의 뛰어난 분해능으로 측정하는 초전도 중력계는 지구 중력의 다양한 주기의 지구중력변화를 감지하고 분석하는데 매우 효과적이다. 문경 초전도 중력 자료의 기초 분석을 위하여 2005년 3월 18일 부터 2006년 2월 21일 사이의 자료를 이용하여 일일주기와 반일주기 성분의 잔여중력을 계산하였다. 기계적 잡음을 제거한 후 기압 및 지하수 보정을 실시하였고, Hartmann-Wenzel 모델과 Whar-Dehant 모델을 이용하여 지구 조석을 보정하였으며 SCW80, FES952, FES2002 해양모델을 이용하여 ocean loading의 영향을 보정하였다. 초전도 중력자료의 신뢰도 검증을 위해 GRACE 인공위성에서 관측된 중력과 비교한 결과, 0.63의 상관관계를 보였다. 한편 2005년 발생한 인도네시아의 수마트라 지진자료를 광대역 지진계(STS-2)자료와 비교한 바, 지진계에서 관측되는 지진신호 및 여진이 감지됨을 확인할 수 있었다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제14권1E호
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• pp.5-13
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• 1995

수중음속 구조의 시간변화에 기인한 전파손실의 변화정도를 추정하기 위해 1993년 10월 대한해협에서 39 시간 동안 1시간 간격의 해양학적 관측을 실시하였다. 수온의 시간 변화를 일으키는 요인을 살펴보기 위하여 해류와 기상학적인 관측도 동시에 실시하였다. 관측기간 동안 표층 혼합층에서 수온의 시간 변화는 관측점 주위 해역의 수괴와 밀접하게 관련되어 있다. 저주파 대역(75-300 Hz) 전파손실은 포물선 방정식 기법을 도입한 모델을 이용하여 계산하고 전 수심에 대해 평균을 취하였다. 수직음속 구조의 시간 변화는 30-50 km 거리에서 10 dB 이상의 전파손실 차이를 일으킬 수 있다. 39 개 수직음속 구조에 대한 전파손실의 표준편차 변화정도는 50 km 거리에서 3 dB에 달한다.

• 한국환경과학회지
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• 제6권4호
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• pp.323-333
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• 1997

본 연구는 해양에서 비규칙적으로 관측된 유속자료를 이용 속도유선함수를 객관적해석을 통하여 산출하였다. 이를 위하여 헬름흘쯔(Helmholtz)정리를 응용 2차원 유속장의 비발산 부분만 나타내는 유선함수와 와도와의 관계를 규정하는 포이송(Poisson)방정식을 도출하고, 혼합경계조건과 관측치로부터 산출된 와도장을 이용 유선함수를 구하였다. 위의 방법을 실현하기 위하여 텍사스-루이지아나 대륙붕 순환 및 수송 연구(LATEX측 일환으로 텍사스-루이지아나 대륙붕의 31개 정점에서 32개월(1992년 4월 SIM 1994년 11월)간 관측된 해류계자료를 이용하였다. 본 방법으로 산출된 텍사스-루이지아나 대륙붕의 속도유선함수는 관측치와 잘 일치하였다. 본 연구에서 산출된 유선함수는 특정 해역의 저주파 운동의 이해뿐만 아니라 기름유출, 영양염 및 플랑크톤 수송과 관련한 환경유동모델의 초기화 및 검증에 응용될 것으로 기대된다.

• 한국음향학회지
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• 제32권6호
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• pp.455-471
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• 2013

능동소나는 일반적으로 천해에서 존재하는 표적을 탐지하기 위해 사용된다. 신호가 송신되고 표적으로부터 반향되어 되돌아올 때, 표적 반향신호는 다중경로, 거친 해저면 또는 해수면에 의한 산란 그리고 음속구조에 의한 굴절과 같은 다양한 음파전달 특성에 의해 왜곡 되어 수신되며, 이는 표적 탐지를 어렵게 만든다. 그러므로 능동소나의 운용성능 체계에서 표적 신호 모의 시 음파전달 특성을 고려하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 단상태 능동소나 시스템을 고려하였으며, 표적 반향, 잔향음 그리고 주변소음은 각각 시계열 함수로 모의되었다. 마지막으로 전체 수신 신호를 모의하기 위해 위 신호들을 합하였다. 표적의 특징(형태, 위치, 자세각 등)을 반영한 3차원 대표반향점 모델은 음원과 표적 사이에 각각의 다중경로를 고려하여 표적 반향 신호를 모의하였다. 본 논문의 결과는 표적 신호 모의 시 직접파만을 고려한 알고리즘의 결과와 비교하였다.

• 풍력에너지저널
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• 제13권2호
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• pp.42-52
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• 2022

In this paper, we propose a time-series generation methodology using a generative adversarial network (GAN) for long-term prediction of wind and sea conditions, which are information necessary for operations and maintenance (O&M) planning and optimal plans for offshore wind farms. It is a "Conditional TimeGAN" that is able to control time-series data with monthly conditions while maintaining a time dependency between time-series. For the generated time-series data, the similarity of the statistical distribution by direction was confirmed through wave and wind rose diagram visualization. It was also found that the statistical distribution and feature correlation between the real data and the generated time-series data was similar through PCA, t-SNE, and heat map visualization algorithms. The proposed time-series generation methodology can be applied to monthly or annual marine weather prediction including probabilistic correlations between various features (wind speed, wind direction, wave height, wave direction, wave period and their time-series characteristics). It is expected that it will be able to provide an optimal plan for the maintenance and optimization of offshore wind farms based on more accurate long-term predictions of sea and wind conditions by using the proposed model.

• 한국해안해양공학회지
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• 제16권1호
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• pp.27-38
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• 2004

본 연구에서는 Shimosako and Takashi(1999)가 직립방파제 케이슨의 기대활동량을 계산하기 위해 개발한 신뢰성 설계법을 방향 불규칙파의 방향 분산, 심해 설계주파향이 해안선에 직각 방향과 이루는 각도, 심해 주파향의 설계치에 대한 변동 등과 같은 파향의 변동성을 고려할 수 있도록 확장하였다. 심해로부터 방파제 설계 위치까지의 파랑변형을 계산하기 위하여 Shimosako and Takahashi는 평행한 등심선을 갖는 직선 해안에 직각으로 입사하는 일방향 불규칙파를 가정하여 Goda(1975)가 개발한 모형을 사용하였다. 본 연구에서는 방향 불규칙파의 변형을 계산하기 위하여 Kweon et al.(1997)이 개발한 모형을 사용하였다. 파랑의 방향분산 및 심해 주파향의 변동에 의한 영향은 별로 크지 않은 반면에, 심해 설계주파향이 해안선에 직각 방향과 이루는 각도의 영향은 상대적으로 커서, 이 각도가 증가함에 따라 기대활동량이 감소하는 경향을 보였다. 특히 우리나라 동해안 일부 지역의 현장 자료를 이용한 경우 파향의 변동성을 고려했을 때의 기대활동량이 이를 고려하지 않았을 때에 비해 약 1/3수준으로 감소하였다. 파랑변형 계산을 위하여 Goda 모형을 사용하는 경우 무시되는 굴절의 영향을 보정하기 위하여 계산된 유의파고를 일률적으로 6% 감소시키는 것은 심해 설계주파향이 약 20$^{\circ}$인 경우에 적합한 값이며, 심해 설계주파향이 보다 작은 경우에는 6%보다 작은 값을, 보다 큰 경우에는 6%보다 큰 값을 사용해야 한다. 케이슨의 기대활동량을 30cm로 설계할 경우 수심이 약 25 m 이하의 지역에서는 파향의 변동성을 고려하지 않더라도 기존의 결정론적 설계보다 최대 약 30% 정도까지 케이슨의 폭을 줄일 수 있다. 동해안 일부 지역의 현장 자료를 사용하여 파향의 변동성을 고려할 경우에는 이를 고려하지 않은 경우보다 최대 약 10% 정도까지 케이슨의 소요 폭이 감소하며, 고려한 전 수심 구간(10∼30 m)에서 결정론적 설계보다 작은 케이슨 폭이 요구된다.

• 자원환경지질
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• 제45권1호
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• pp.41-48
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• 2012

이 연구에서는 방대한 양의 2D/3D 탄성파 자료와 시추공 자료에 대한 분석결과를 토대로 국내 최초로 대륙붕 해양분지 내 퇴적환경에 대한 저장 효율 계수를 적용하여 동해 울릉분지 남서 주변부에 대한 이산화탄소 저장 능력을 개략적으로 평가하였다. 저장 능력 평가의 중요 인자인 퇴적체의 부피 계산을 위해 유효 구간(800 m ~ 3,000 m) 내 탄성파 해석을 실시한 결과 지중저장지층으로 활용될 수 있는 5개의 퇴적 단위를 확인하였으며 시추공 자료를 이용하여 심도 보정 후 필요 매개 변수와 함께 저장 능력을 평가하였다. 산정된 이산화탄소 저장 가능 용량은 $P_{50}$ 기준 51억톤으로 이는 동해 울릉분지 남서 주변부 유효구간 내 전체 퇴적체를 대상으로 이산화탄소 지중저장을 가정한 경우이다. 이 연구 결과를 토대로 향후 정밀 분석을 통하여 보다 실증적인 저장 능력이 제시될 것이며, 저장 능력 산정을 위한 이러한 접근 방법은 서 남해 대륙붕에도 동일하게 적용되어 한반도 주변 해역의 이산화탄소 지중 저장 능력 평가를 위한 규격화된 모델을 제시할 것이다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.304-314
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• 2015

본 연구는 해수면 상승 취약성 지수 개발을 통한 국가차원의 효율적인 대응을 위하여 기존 연안 취약성 지수 현황을 조사하고, 우리나라 동해안 적용을 통하여 미래 취약성을 평가하였다. 본 연구에서 조사한 취약성 지수는 미국지질조사국(USGS) 지수, 해수면 상승 지수, 복합 취약성 지수, 다중스케일 취약성 지수를 포함하며, 이 중국가정책 차원의 활용도와 가용 자료를 고려하여 연안 외력(해수면 상승, 파랑, 조석)과 해안의 적응 능력(지형, 침식률, 경사도)의 함수로 취약성을 나타내는 USGS 지수를 선정 평가하였다. 현재 동해안의 취약성 지수는 1.826~22.361(평균 7.085)이였으며, 1 m 해수면 상승 시 2.887~30.619(평균 12.361)로 증가하였다. 매우 높은(VERY HIGH) 취약도를 나타내는 해안은 현재 8.57%에서, 1 m 해수면 상승 시 35.56%로 증가하였다. 취약도 변화는 지자체에 따라 다르게 나타났으며, 강릉시, 양양군, 고성군에서 높게 나타났다. 이들 위험 지역의 토지이용은 농지, 주거지, 도로 등의 인간시스템과 사빈, 습지, 산림 등의 자연시스템 공히 많은 분포를 나타내어, 기후변화 시대의 해안토지이용의 변화를 요구하는 것으로 나타났다. 본 연구는 취약성 지수의 정책적 활용 및 특정 취약 해안 적응을 위하여 취약성 지수에 의한 스크리닝, 영향 모델에 의한 취약지 영향평가 및 이들 평가에 기초한 확률적 리스크 정량화 등 3단계 취약성 평가 체계를 제안하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제19권2호
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• pp.120-128
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• 2016

파력발전은 파도의 위치에너지와 운동에너지를 이용한 발전방식으로 본 논문에서는 선형동기발전기를 이용한 파력발전시스템에 대하여 연구를 진행하였다. 파력 발전시스템을 분석하기 위해서는 부이의 운동과 부이와 연결과 발전기의 운동을 모델링하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 발전시스템의 분석을 위하여 선형발전기와 컨버터 시스템의 모델링을 진행하였다. 선형발전기와 컨버터 시스템의 전압 방정식 및 부이의 운동방정식을 이용하여 2상 회전좌표계에서의 벡터제어기법을 적용하여 댐핑기반의 제어기 구성을 제안한다. 파도 에너지로부터 전기에너지를 추출하기 위해서 파력발전기의 전류제어를 통해 댐핑을 적절히 조절할 수 있는 벡터제어기법 구성에 대해 제안한다. 최종적으로 제안된 제어기의 검증을 위하여 MATLAB/Simulink를 이용한 2상 회전좌표계에서의 벡터제어기의 시뮬레이션을 수행하였으며 선형 발전기 축소모델와 PCS 축소모델을 통한 실험을 수행하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제38권4호
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• pp.271-277
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• 2002

고래류의 어업공해를 최소화하고 환경친화적으로 이용할 수 있는 음향 유인/경고시스템을 개발하기 위한 기초연구의 일환으로 우리 나라 연근해에 자주 출현하는 큰돌고래의 휘슬음을 서울대공원 돌고래 쇼장에서 측정, 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1 수족관 내에서 생활하고 있는 큰돌고래의 평상시 휘슬음의 중심 주파수대와 스팩트럼 레벨은 각각 6～10KHz 와 85㏈을 나타내었고, 이들을 서로 격리시킨 경우, 중심 주파수는 6.7KHz대와 21.3KHz대 두 개의 고조파를 나타내었으며, 스팩트럼 레벨은 각각 110㏈와 94㏈를 나타내어 평상시보다는 불안정한 휘슬음의 주파수대와 다른 형태를 나타내었다. 2. 평상시의 휘슬음 주파수 변동폭은 평균 3.86KHz이었고, 지속시간은 평균 0.08sec를 나타내었다. 그러나 격리시킨 경우는 평상시와는 달리 그 변동폭은 평균 l4.06KHz이었고, 지속시간은 평균 0.l9sec를 나타내어 평상시와 비교하여 주파수 변동폭이 10.20KHz 높아지고 지속시간은 0.11sec 길어짐을 알 수 있었다. 더욱이 Mann-Whitney 검정을 통하여 휘슬음의 주파수 변동폭과 지속시간 모두 평상시와 1마리를 격리시켰을 때는 상이함에 유의성을 확인할 수 있었다. 3. 돌고래 쇼장에서의 휘슬음의 패턴 모델을 6가지 형태로 분류할 수 있었고, 평상시에는 5～10KHz 범위의 주파수로 서서히 상승하는 형이 거의 대부분이었으나, 격리시킨 경우에는 5～20KHz의 폭 넓은 주파수대에 걸쳐 여러 가지 패턴을 관찰할 수 있었으며, 특히 주파수가 상승한 후 일정하게 유지되는 형태의 패턴이 많이 관찰되었다. 한편, 휘슬음은 종간 및 생활환경에 따라 사용되는 주파수 대역폭이 서로 다른 것을 예상할 수 있으므로 우리 나라 연안에는 큰돌고래, 참돌고래, 낫돌고래, 상괭이 등 비교적 많은 돌고래류가 자주 출현하고 있어 이들 종들에 대한 위협음 및 유인음에 대한 대역을 파악하기 위해서는 각 종들에 대한 수중음향은 물론 행동도 함께 분석할 필요가 있으며 더욱이 폭 넓은 현장실험과 데이터 축적을 병행하여야 할 것이다.