• 제목/요약/키워드: Arctic structures

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열 사이펀의 열전도율 산정을 위한 수치해석 모델 개발 (Development of Numerical Analysis Model for the Calculation of Thermal Conductivity of Thermo-syphon)

  • 박동수;신문범;서영교
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제37권1호
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    • pp.5-15
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    • 2021
  • 북극권과 같은 한대지역의 동상민감성 지반은 계절적 대기 온도 변화 및 설치된 구조물의 온도에 의해 지반의 융기 및 침하 문제가 존재한다. 이러한 동상민감성 지반의 융기 및 침하 방지를 위한 지반안정화 공법으로는 매립 및 치환공법, 열 사이펀 등이 존재한다. 여기서 열 사이펀이란 내부 냉매의 증발, 응축을 반복하며 열 순환을 통해 이상 유동(two-phase flow)의 형태로 냉매가 지반의 온도를 외부로 전달하여 지반 온도를 조절 할 수 있는 공법이다. 본 연구는 이러한 열 사이펀의 성능을 열전도율로 수치화하기 위하여 ABAQUS 내부의 User-subroutine 코딩을 통해 열 사이펀을 지중의 한 열원으로 간주, 경계조건으로 적용시켜 기존 문헌의 열 사이펀 실내모형실험의 온도분포 결과와 비교하여 산정하였다.

중력식(重力式) 고정해양구물(固定海洋構物)에 작용(作用)하는 파랑하중(波浪荷重)에 관한 연구(硏究) (Wave Load on Fixed Offshore Gravity Platform)

  • 김철;편종근
    • 대한토목학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.87-95
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    • 1988
  • 극지(極地) 해역(海域)의 경우(境遇) 극심(極甚)한 환경(環境) 조건(條件)으로 인(因)하여 육중(肉重)한 중력식(重力式) 해양구조물(海洋構造物)이 제안(提案)되고 있는데 이와 같이 구조물(構造物)의 특성(特性)길이가 입사파(入射波)의 파장(波長)에 비(比)하여 무시(無視)할 수 없을 정도(程度)이면 선형(線形) 회절(廻折) 이론(理論)을 적용(適用)하여 구조물(構造物)에 작용(作用)하는 전(全) 파력(波力)을 계산(計算)하여 왔다. 그러나 구조해석(構造解析)과의 연계(連繫)를 고려(考慮)하면 수심별(水深別) 파력(波力)의 분포(分布)와 파랑압력(波浪壓力)의 분포(分布)가 요구(要求)되어지므로 기개발(旣開發)된 연직(鉛直) 축대칭(軸對稱) 물체(物體)에 작용(作用)하는 전파력계산(全波力計算) 프로그램을 일부(一部) 수정(修正)하였다. 압력(壓力)의 경우(境遇) 고정(固定) 원통(圓筒)에 대한 MacCamy-Fuchs의 해석적(解析的) 해(解)와 비교(比較)해본 결과(結果) Green함수(凾數)의 Fourier Mode, l값은 해석해(解析解)를 계산(計算)할 경우(境遇)는 6을 사용(使用)하고 수식해(數植解)를 계산(計算)할 경우(境遇)에는 5로 하여 계산(計算)하면 충분(充分)한 정확도(正確度)를 얻을 수 있었다. 이렇게 구한 파랑하중(波浪荷重) 자료(資料)들은 구조물(構造物)의 응사(凝似) 정적해석(靜的解析), 동적해석(動的解析) 및 피로해석시(疲勞解析時)에 사용(使用)되어 질 것이다.

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남극 해양에서 생물막 생성 초기 단계의 세균 군집 구조 변화 (Succession of bacterial community structure during the early stage of biofilm development in the Antarctic marine environment)

  • 이영미;조경희;황규인;김은혜;김민철;홍순규;이홍금
    • 미생물학회지
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    • 제52권1호
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    • pp.49-58
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    • 2016
  • 부유 세균의 군집과 구별되는 생물막내 세균 군집은 다양한 수생태계에서 중요한 생태학적 역할을 수행한다. 자연계에서 생물막이 생태학적으로 중요함에도 불구하고, 남극 해양 환경에서 생물막 형성 과정 동안의 세균 군집 구조와 그들의 변화에 대한 연구는 수행되지 않았다. 본 연구에서, 남극 해양 환경에서 생물막 형성 초기 단계에서의 세균 군집 구조 변화를 16S rRNA 유전자의 pyrosequencing을 통해 수행하였다. 생물막내 전반적인 세균 군집은 주변의 해수의 군집과 매우 달랐다. 전체 세균 군집의 78.8%에서 88.3%를 차지한 Gammaproteobacteria와 Bacteroidetes의 상대적 풍부도는 생물막의 형성에 따라 급격하게 변하였다. Gammaproteobacteria는 생물막 형성 진행에 따라 증가하다가 (4일째에 75.7%), 7일째에 46.1%로 감소하였다. 반면, Bacteroidetes는 초기에서 중기로 갈수록 감소하다가 다시 증가하는 양상을 보이며, Gammaproteobacteria와 반대의 변화 양상을 나타내었다. 생물막 형성의 초기 과정에 우점 하는 OTU (>1%)들의 변화 양상은 시기에 따라 뚜렷한 차이를 보였다. Gammaproteobacteria에 속하는 종의 경우, 4일째까지 증가한 반면, 첫째날 가장 우점 하였던 문인 Bacteroidetes에 속하는 종은 4일째까지 감소한 후, 다시 증가하는 양상을 보였다. 흥미롭게, Pseudoalteromonas prydzensis가 67.4%를 차지하며 우점 하였는데, 이는 생물막 형성에 이 종이 중요한 역할을 수행함을 시사하는 것으로 보인다.

S-23(Names and Limits of Oceans and Seas)을 기초로 한 바다의 속성지명과 바다경계의 획정 근거 분석 (The Generic Terms and the Standards of a Delimitation for Oceans and Seas based on S-23(Names and Limits of Oceans and Seas))

  • 성효현;강지현
    • 대한지리학회지
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    • 제48권6호
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    • pp.914-928
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    • 2013
  • 바다를 이용한 항로의 발달과 바다를 터전으로 하는 어업활동의 증가에 따라 안전한 항해를 위한 바다의 경계와 그 공간을 지칭하는 지명의 제정은 필수적이다. 바다의 경계를 획정하는데 있어 국내 외적인 기준이 존재하지는 않지만, 국제수로기구에서 출판한 "해양과 바다의 경계; S-23"에 대한 보고서는 공식적인 문서로써 바다의 경계에 대한 기준을 제시해 줄 수 있다. 이에 본 연구는 S-23 보고서를 기초로 하여 바다경계 변화에 대해 살펴보고, 2002년 제4판 draft를 분석하여 바다의 속성지명 및 바다경계를 획정하는데 사용된 자연지리적 대상을 찾아 경계획정의 근거를 분석하는데 목적이 있다. 분석 결과 S-23(2002)에 나타난 바다는 9개의 속성지명, 즉 Ocean, Sea, Channel, Passage, Strait, Sound, Gulf, Bay, Bight로 분류되었다. 각각의 속성지명은 계층관계를 보이며 하부 계층의 바다는 배타적 또는 포함관계로 표현되었다. IHO의 용어사전에서 정의하는 속성지명의 특성과 현실에서의 바다특성이 상이하게 사용된 예도 발견되었다. 바다의 경계획정기준은 조약에서 제시한 경 위도, 대륙의 최외곽에 있는 곶 또는 갑, 하천하구와 사주 등으로 나타났다. 해저지형의 경우 대륙붕, 해구, 해곡, 해저융기부, 해저퇴, 암초가 경계로 이용되었는데, 특히 남극과 북극지역의 바다 경계는 대륙붕 또는 해저융기부의 경계가 이용되는 사례가 많았다. 해저지형에 의한 경계획정은 S-23 1953년 3판까지 제시된 것과는 달리 2002년 초안에서 주로 발견되는데, 이는 해저탐사기술이 발달하면서 해저지형에 대한 이해가 개선되고, 이러한 지식이 해양경계획정에 사용된 것으로 유추해볼 수 있다.

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특이 스펙트럼 분석 기반 단일 채널 탄성파 자료처리 연구 (Single-Channel Seismic Data Processing via Singular Spectrum Analysis)

  • 정우돈;이찬희;강승구
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제27권2호
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    • pp.91-107
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    • 2024
  • 단일 채널 탄성파 탐사는 소규모 자료획득 시스템으로 지하 지질구조를 파악하는 효과적인 방법이다. 영벌림거리 혹은 가까운 벌림거리를 사용하여 획득한 단일 채널 탄성파 자료는 연직 방향의 지하 지질구조를 직접 반영하므로 탄성파 단면도를 효과적으로 작성할 수 있다. 그러나 공통중간점 중합 과정을 적용할 수 없어 신호 대 잡음비가 매우 낮으므로 단면에 나타나는 반사 구조의 정밀한 해석에 있어 중합 단면 대비 불리함을 가진다. 본 연구에서는 단일 채널 탄성파 자료의 신호 대 잡음비를 향상시키기 위해 특이 스펙트럼 분석을 기반으로 한 잡음 제거 및 신호 향상 방법을 제안한다. 기존의 특이 스펙트럼 분석 방법은 행렬의 특정 특잇값을 임의로 추출하여 자료 내에 있는 무작위 잡음을 제거하는 방식으로 수행되었으나, 이는 낮은 신호 대 잡음비나 이상 잡음이 있는 자료에 적용할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 행렬의 특잇값을 최적화하고 저계수 근사를 수행하여 무작위 및 이상 잡음을 동시에 효과적으로 제거한다. 또한, 잡음 제거로 인한 신호 손실을 보정하고 탄성파 이벤트의 수평적 연속성을 향상시키기 위해 행렬의 고유 영상에 기반한 가중치를 계산하여 탄성파 단면의 품질을 향상시킨다. 본 연구에서 제안하는 기술의 적용성 및 우수성을 확인하기 위해 북극해 척치해저고원에서 획득한 단일 채널 스파커 탄성파 자료에 대한 자료 처리 실험을 수행하였으며, 수치 예제를 통해 매우 높은 수준의 신호 대 잡음비와 최소의 신호 손실을 가진 탄성파 단면을 얻을 수 있었다. 본 연구에서 제안하는 단일 채널 탄성파 자료 처리 기술은 향후 국내 연안지역의 해양개발과 해저 지질재해를 규명하기 위한 단일 채널 및 초고해상도 탄성파 탐사에 매우 효과적으로 기여할 것으로 기대된다.