• 전자공학회논문지
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• 제54권1호
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• pp.111-120
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• 2017

본 논문에서는 해저 퇴적물 분류를 위한 특징 추출 기법을 제안하고 검증한다. 기존 연구에서는 주파수의 영향이 없는 반사계수를 이용하여 퇴적물을 분류해 왔다. 그러나 해저 퇴적물의 음향 감쇠계수는 주파수의 함수이며 퇴적 성분에 따라 서로 다른 특성을 나타낸다. 따라서 주파수에 따른 감쇠계수 변화량을 이용하여 특징벡터를 생성하였다. 감쇠계수 변화량은 Chirp 신호에 의해 생성된 두 번째 층 반사신호를 이용하여 추정한다. Chirp 신호의 다중대역 특징이 다차원 벡터를 형성하기 때문에 기존의 방법에 비해 우수한 특성을 갖는다. 반사계수에 의한 분류 성능과 비교하기 위해 선형 판별 분석법 (LDA, Linear Discriminant Analysis)를 이용하여 차원을 축소하였다. Biot 모델을 이용하여 모의실험 환경을 구축하고 Fisher score와 MLD(Maximum Likelihood Decision)를 기반의 분류 정확도를 이용해 제안된 특징을 평가하였다. 그 결과, 제안된 특징은 반사계수에 비해 높은 변별력을 보이며, 측정 및 깊이 추정오차에도 강인한 특성을 보였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권3호
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• pp.269-275
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• 2017

해저 아래에 난파선이 잔존하고 있다면, 해류와 조류의 유수의 작용뿐만 아니라 해저를 구성하는 퇴적물의 물성 및 퇴적환경에 영향을 받는다. 특히 우리나라 대부분의 난파선은 갯벌에 묻혀 있는 상태로 발견되었는데, 이는 퇴적물에 많은 영향을 받는다는 것을 알 수 있다. 본 연구에서는 그랩 채취기와 진동식 시추기를 이용해 퇴적물 시료를 채취하여 태안 마도3호선의 주변지역의 퇴적물의 다양한 물성을 파악했으며, 이를 통해 태안 마도 지역의 퇴적물 물성이 태안 마도3호선이 잔존하는데 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 주상시료의 퇴적물 분석 결과 깊이에 따른 밀도와 초음파 속도변화, 전단강도는 대체로 깊어질수록 측정값이 커지는 경향을 나타냈으며, 함수비와 공극률은 깊어질수록 값이 낮아지는 경향을 보였다. 입도분석의 경우 Folk's 분류법으로 결과를 도시하였다. 태안 마도3호선 지역의 깊이 3.5 m 주상시료의 입도는 주로 점토와 모래질 점토로 구성되어있으며, 표층 퇴적물의 입도는 점토질 모래로 구성되어 있었다. 퇴적률분석 결과 퇴적률은 2.84 cm/year로 나타났으며, 깊이 150 cm 조개시료의 탄소연대측정 결과 신석기 시대로 나타났다. 이러한 퇴적물 분석을 통해 태안 마도3호선의 잔존과 퇴적물 물성의 연계성에 대해 연구했다.

• 자원환경지질
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• 제47권5호
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• pp.533-540
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• 2014

동해의 주요 어장이고 레저 관광과 동해 해양환경 연구 등에서 매우 중요한 역할을 하고 있는 후포퇴 왕돌초 주변해역에 대한 정밀해저지형을 분석하고, 해저면 영상 자료 및 퇴적물 입도 결과를 이용하여 해저면 특성을 분류하였다. 후포퇴는 동해의 해안선과 평행하게 나타나며 가장 수심이 얕은 지역은 후포항 동쪽에 위치하고 있는 왕돌초 지역이다. 이 왕돌초는 셋잠(북쪽), 중간잠(중간), 맞잠(남쪽)이라는 3개의 봉우리로 구성되어 있다. 세 개의 봉우리 중 가장 수심이 낮은 지역은 중간잠으로 약 6 m의 가장 얕은 수심을 보이고, 북쪽의 셋잠은 약 8 m, 남쪽의 맞잠은 약 9 m의 수심에서 가장 얕은 지역이 나타난다. 왕돌초의 세 봉우리 주변으로는 얕은 해저지형을 보이며 복잡한 지형 기복과 많은 암반들이 산재한다. 그 암반들 사이 및 북동쪽의 평탄면과 급경사면의 서쪽 주변부로는 모래질자갈/자갈질모래 등의 비교적 굵은 조립질 퇴적물이 관측된다. 왕돌초 서쪽으로는 불규칙한 지형보다는 지형 기복이 감소하고 급격한 경사면이 존재하며 후포분지와 연결되는데 이 후포분지 지역은 니질/실트질 모래류의 퇴적물이 나타난다. 왕돌초 주변의 정밀해저지형과 해저면 특성 분석자료는 향후 왕돌초 해역의 해양환경연구 및 생태계의 지속적 이용을 위한 관리에 기여할 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제6권2호
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• pp.103-113
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• 2001

본 연구에서는 독도 화산군(독도화산체 및 독도해저산)과 그 인근 해저에서 일어났던 제4기 퇴적양상을 밝히고자, chirp 방식 지층탐사자료를 분석하여 5개의 탄성파상을 분류하고 이를 해석하였다. 뚜렷한 표층반사파가 특징인 탄성파상 IA는 천해 해양작용에 의한 사질 또는 역질의 조립 퇴적물을 지시하는데, 화산체의 평탄한 정상부에 분포한다. 다소 확산된 표층반사파와 평행한 저층반사파로 구성되는 탄성파상 IIA는 화산체 사면 말단부와 오키뱅크 사면 및 인근 울릉분지 평원에서 기록되는데, 간헐적인 저탁류 퇴적층이 협재하는 반원양성 퇴적층에서 특징적으로 관찰되는 것이다. 탄성파적으로 투명한 렌즈형태의 탄성파상 IIC는 암설류 퇴적체를 반영하는 음파특성으로서, 주로 화산체 사면의 말단부와 오키뱅크 사면 등에서 관찰된다. 단독 또는 중첩되어 있는 불규칙한 회절 쌍곡선 반사파가 특징인 탄성파상 IIA는 퇴적물 피복이 적은 평탄 또는 기복이 심한 화산암반 지역을 나타내는 것으로서, 화산체 사면 대부분의 지역에서 관찰된다. 규칙적으로 중첩하는 쌍곡선 표층 반사파가 나타나는 탄성파상 IIIC는 암석낙하에 의한 해저 테일러스(talus)를 지시하며 화산체 사면에 국지적으로 분포한다. 이러한 탄성파상의 분포와 해저지형은, 천해 침식작용에 의해 정상부가 평탄하게 되어 낮아졌고, 이로부터 생성된 퇴적물은 주로 화산체 사면에 발달된 해저협곡이나 계곡을 따라 암설류 및 저탁류의 형태로 사면의 말단부와 울릉분지 평원으로 이동되었음을 지시한다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집 제20권 2호
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• pp.335-338
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• 2001

잔향음은 시변동성이 존재하는 유동성 경계면 잔향음(해수면, 체적)과 시변동성이 존재하지 않는 고정 경계면 잔향음(해저면)으로 분류된다. 그러나 고정 경계면 잔향음으로 알려진 해저면 잔향음에서도 단주기적 시변동성이 존재하고 있음이 여러 실측자료에서 관측되고 있다. 본 연구는 시변동성의 원인을 파악하고자 실험실에서 부유성 퇴적물의 농토에 따른 후방산란 신호를 측정하였다. 또한 동해에서 측정된 시간에 따른 잔향음신호(80kHz)와 ADCP(4.2MHz) 자료를 비교하여 천해에서의 체적 산란체의 변동이 잔향음 신호에 영향을 미칠 수 있음을 확인하였다. 아울러 본 논문에서는 잔향음 신호의 단주기적 시변동성에 의한 잡음 성분을 제거하여 표준화된 잔향음 신호를 획득하기 위한 방법으로 Low Rank Approximation(LRA)을 제안하였다. 이 기법은 특이해 분해(Singular Value Decomposition, SVD)를 수행하여 실측 자료 행렬로부터 고유치(Eigenvalue)과 고유벡터(Eigenvector)를 추출한 후, 추출된 고유치를 제한적으로 사용하여 근사화 하는 기법으로 시변동성 신호를 제거하는데 효율적인 방법이다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제13권3호
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• pp.210-221
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• 2008

저층 퇴적물내 탄소와 질소성분의 조절인자를 파악하기 위한 광역적 환경조사가 1997년부터 2002년까지 서경 131.5도를 중심으로 북위 5도에서 17도 사이에서 수행되었다. 위도에 따라 지역적인 분포를 보이는 연구지역의 퇴적물은 네 가지로 분류할 수 있다; 석회질 연니($5{\sim}6^{\circ}N$), 규질 퇴적물($8{\sim}12^{\circ}N$), 원양성 적점토($16{\sim}17^{\circ}N$), 석회질과 규질이 섞여 있는 혼합 퇴적물($7^{\circ}N$). 무기탄소함량은 탄산염보상심도(CCD)와 수심에 의해 변하고 있었다. 수심이 CCD보다 얕은 저위도 지역에서는 석회질 물질이 잘 보존되고 있었다. 반면 규질 퇴적물과 적점토가 우세한 고위도 지역은 수심이 CCD보다 깊을 뿐만이 아니라 낮은 수층 생산성을 가지고 있다. 따라서 대부분의 석회질 물질들은 용해되고 그 결과 퇴적층내 무기탄소함량은 0.05%이하의 낮은 값을 나타내었다. 유기탄소와 총질소함량은 수층의 생산력이 상대적으로 높은 규질 퇴적물지역이 적점토지역보다 함량이 높게 나타났다. 석회질 연니내 유기탄소와 총질소 함량은 규질 퇴적물보다 낮게 나타났다. 이는 상대적으로 낮은 수심에 기인된 저층으로 유입되는 석회질 물질의 높은 유입율이 퇴적층내 유기물 함량을 희석하기 때문인 것으로 추정된다. 전체적인 결과들은 CCD와 연관된 수심, 수층의 생산력, 그리고 퇴적율이 연구지역내 탄소와 질소함량의 광역적 분포를 조절하고 있음을 지시한다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제19권2호
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• pp.137-143
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• 2016

10 MW급 부유식 파력-해상풍력 복합발전 플랫폼의 석션 매립 앵커 시스템 설계를 위하여 제주도 차귀도 서북쪽 인근해역에서 퇴적 환경 및 퇴적물 성분 조사를 수행하였다. Chirp III을 이용하여 획득한 탄성파 단면도를 Chough et al.[2002]의 분류 방법에 따라 음향상 분류를 수행하였다. 그 결과, 조사 해역내의 중앙 및 서북부 지역에서는 주로 편평한 해저면 아래 두께 5~15 m의 내부 반사층이 존재하는 Type I-3으로 확인되었다. 반면 동남부 지역에서는 표층 반사 신호가 상대적으로 큰 Type I-1, I-2 그리고 III-1로 확인되었다. 또한 8개의 대표 정점에서 채취한 시료에 대하여 5종류의 물리적 시험(단위중량, 함수비, 입도분석, 액성 및 소성 한계, 비중)을 수행한 결과 조사 해역 내에는 모래(SP)와 실트가 섞인 모래(SM) 그리고 SP-SM이 혼합된 퇴적물이 존재함을 확인하였다.

• 한국GIS학회:학술대회논문집
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• 한국GIS학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.105-109
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• 2010

전 세계적으로 육상자원의 고갈로 해양광물을 개발하고 이를 경제적으로 활용하려는 움직임이 점점 증가하고 있다. 이에 우리나라도 한반도 주변 해역의 해양광물자원을 확보하기 위한 탐사와 연구가 진행 중에 있다. 특히 우리나라는 삼면이 바다로 둘러싸인 지형학적 특정으로 주변국과의 자원경쟁이 불가피하여 전략적 체계적 탐사자료의 관리와 이를 활용하기 위한 방안이 필요하다. 하지만 탐사 분야가 다양하고 그에 따른 데이터가 상이하여 관리에 어려움이 있다. 현재 국내에서 해양자원에 대한 정밀탐사가 이루어지고 과학적인 정보제공이 요구됨에 따라 해양광물자원정보시스템이 구축 운영되고 있지만 몇 가지 제약점이 존재한다. 따라서 본 연구에서는 이를 보완하기 위해 특히 시추 퇴적물 탐사 분야에 있어 GIS기반의 표출 가능한 대상항목을 분류하였고, 데이터베이스 구축을 위한 모델링을 진행하였다. 이는 위치기반의 분석결과 자료를 제시할 수 있도록 하였다 본 연구는 해저 퇴적층에 분야의 과학적 정보 제공을 위한 기반을 마련하였다는데 의의가 있다. 또한, 한반도 주변에 해양광물자원의 부존 가능 지역을 파악하는데 있어 과학적 정보를 지원하고 나아가 광물자원의 매장량 추정이나 경제성 평가를 위한 정보제공의 기반이 될 것으로 사료된다. 향후 연구에서는 시추퇴적물의 깊이에 따른 데이터베이스 관리 방안과 더불어 3차원 정보 제공에 대한 연구와 모델링 결과를 통해 실제 데이터에이스 구축이 진행되어야 할 것이다.

• 한국해양학회지
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• 제30권3호
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• pp.147-162
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• 1995

큰 潮差 지역인 금강 鹽河口의 潮流과 江水流入에 의한 순환과 이에 따른 부유물질의 이동을 알아보기 위해 1990년부터 1992년까지 세 정점에서 潮流 및 浮游퇴적물질 농도를 관측하였다. 이 염하구의 가장 외해쪽 관측점에서는 漲潮流 와 落潮流의 수직 구조는 거의 대칭형을 나타내고 있다. 또, 남측 수로에서는 漲 潮流가 全水層을 통해서 우세하나 북측 수로에서는 상층과 저층에서는 落潮流가 우세하고 중층에서는 漲潮流가 우세하였다. 남측 수로에서의 최대유속은 漲潮流 시에 중층에서 174 cm/s이었으며, 북측 수로의 최대 유속도 漲潮流시 중층에서 148 cm/s로 기록되었다. 반면에 표층과 저층에서는 최대유속 110.6 cm/s의 강한 유속이 落潮時에, 92.1 cm/s이 漲潮시에 각각 기록되었다. Hansen and Rattray 의 scheme에 의하면 금강 鹽河口는 Type 3로 분류될 수 있다. 즉 이 鹽河口의 수층은 漲潮流에 의해서 成層化하고 高潮後의 落潮流는 수층간의 밀도차를 줄여 서 亂流化한다. 이곳의 저층 흐름은 일반적으로 난류성이다. 한 조석 週期당 부유 물질의 이동량은 潮差와 하천유량에 달려있다고 생각된다. 관측기간중 최대의 부 유물질 이동은 하천유량이 최소였던 1991년 5월중 남측 수로에서의 측정치에서 초당 20.61톤으로 나타났으며, 최소 이동은 최소 潮差 기간인 1992년 7월에 북측 수로에서 초당 0.65톤으로 나타났다. 본 연구해역의 강한 해저전단속도는 창조류 기간 동안에 해저퇴적물을 침식시키며, 상대적으로 긴 落潮 기간은 이들 부유퇴적 물을 외해쪽으로 운반시키고 있다. 정상적인 강수 유입 조건하에서는 대부분의 부유물질이 남측 수로를 통해서 운반되나 강수의 유입이 많아지는 경우에는 오히 려 북측 수로를 통한 부유물질의 이동이 더 크다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제7권1호
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• pp.91-107
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• 1995

본 논문에서는 이안류의 생성ㆍ유지에 대한 모형을 크게 세가지로, 2차원 평면지형에서도 이안류가 생성되어 유지될 수 있는 프리즘지형 모형 (prismatic topography models), 이안류의 생성ㆍ유지를 위하여 쇄파대내의 3차원 해저지형을 필요로 하는 비프리즘지형 모형(non-prismatic topography models), 그리고 해안선을 따른 돌제 또는 방파제 등의 해안구조물이 생성하는 이안류 모형 등으로 분류하였다. 그러나 이안류의 생성ㆍ유지에 관계되는 모든 변수들을 포함한 지배역학현상을 규명하기 위해서는 더욱 더 많은 문헌연구가 필요하다는 것을 알았다. 다음에 연안사주 또는 잠제 등이 존재하는 해안지형과 그 위로의 해수 전달을 고려하여 연안사주와 해안선 사이에 흐르는 해안방향으로의 흐름현상을 예측키 위한 이론적인 모형을 개발하였다. 이 수리모형은 휴체력과 해저지형변환간에 서서히 발생하는 상호 간섭(slow feedback)을 고려할 수 있는 퇴적물 이동모형과 함께 연안지역에서의 해저지형변환 예측에 이용될 수 있으리라 사려된다.