• 수산해양교육연구
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• 제28권3호
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• pp.630-644
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• 2016

We conducted a comprehensive review on artificial reefs (ARs) including seaweed reefs for marine afforestation in relation to their development and research from 1972 to 2016, and then systematically analyzed their current a state-of-the-art and practice. From the review, the followings conclusions are made. First, the objectives of AR projects in the Southeast Asia can be classified into three, i.e. protection and increase of fishery resources, local community's profits, and ecological tourism. Second, fish gathering effects by ARs can be determined in terms of wake region or wake length that tends to increase with the K-C (Keulegan-Carpenter) number. Third, ARs are desirable to deploy across a direction of the main flow but it is essential to keep the deployment interval two to four times the length of a single reef. Fourth, stability of ARs depends on how to evaluate drag coefficient, and Morison formula turns out to be practical. Fifth, local scours of ARs are likely to occur due to a downward flow around the center of the front surface. Finally, it is natural for ARs to positively contribute to the marine ecosystem but it is imperative to develop an evaluation method for the effects of ARs on the marine ecosystem.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권1호
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• pp.200-205
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• 2008

Stability and durability of the artificial reefs (ARs) installed for wildstock enhancement have been a key issue. We surveyed the stability of 4,044 artificial reefs installed at 5 sites (Gangeung, Donghae, Samcheok, Goseong. and Yangyang) along the Gangwon coast of the East Sea (Sea of Japan) through which 1 to 5 typhoons pass annually. The ARs surveyed were 7 types aging 1 to 4 years. The side scan sonar (SSS) and scuba diving surveys confirmed that the ARs stability was age and type-dependent. A total of 85.56% ARs remained safe. the rest 14.44% being influenced by physical parameters of the waters such as wave extremes mostly caused by typhoons. An interesting observation was that the AR were particulatly vulnerable to the wave extremes in the first year of installation, thereafter being less damageable. Representative damages of the ARs were capsized (0.20%). broken (5.79%), sunk (0.27%), and buried (8.18%). By type, dice reef was most stable. while semicircle branch reef was most vulnerable.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권2호
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• pp.359-364
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• 2008

Using multi beam echo sounder, side scan sonar and scuba diving equipment, ceramic type, uneven type and semicircle-ramus type reefs into sandy bottom were ascertained, the depth of submersion in 7.2-10.3m on the coast of Gangneung, East of Korea, forty uneven type artificial reefs(AR) were totally buried into the sandy bottom. Two of five semicircle-ramus type ARs had only of their top area exposed. For most of the 45 ceramic reefs, only the upper 25-150cm of ARs were visible. The burial pattern is different in west and east side of the reefs, where the east side is deeply buried compared to the west side. From these results. it is recommended that sufficient analysis of bottom structure and materials especially in the sandy sea area should be undertaken in order to determine the best type of artificial reefs to be deployed and the best location for depoloyment.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권5호
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• pp.725-734
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• 2010

본 연구에서는 2종류의 피라미드형 패조류용 인공어초의 안정성 평가를 위해 Froude 상사법칙을 적용한 고정상 및 이동상 수리모형실험을 수행하였으며, 현장 설계외력(파랑, 흐름 등) 조건에 따라 이론적/실험적 검토를 하였다. 실험 결과는 파랑-흐름 공존장에서 어초의 안정성에 영향을 미치는 무차원 영향인자(설계파라메타)인 쇄파상사지수, 수립자속도, 파압 등을 사용하여 상호관련성을 검토하였다. 그 실험결과, 어초의 활동을 일으키는 한계조건은 고정상 실험에서는 쇄파상사지수에 따라서 무차원 최대수립자속도가 약 0.4 이상일 때, 이동상 실험에서는 무차원 파압에 따라서 상대수심이 약 0.11 이하일 때 나타났다. 또한 상대수심에 따른 수평 및 연직 파압은 상대수심이 증감함에 따라서 선형적으로 감소하는 경향을 나타내었다.

• Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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• 제2권4호
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• pp.169-178
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• 2016

Recently, artificial reefs (ARs) have been frequently used primarily owing to the development in AR materials and projects for relatively complicated, large ARs. Among several engineering issues of ARs, wake region of an AR has been characterized because these regions have a high probability of recruiting seaweed spores, providing an energy saving zone, and facilitating deposition of sediments, nutrients, and bio-deposits. To characterize an efficiency index of an AR wake region and its dependency on the prevailing water flow directions, this study proposes a so-called efficiency index diagram. This characterization is done by normalizing the wake volumes with respect to the real AR volume and illustrating how efficiency indices vary with respect to the inlet flow directions. As a result, according to the diagram characteristics such as an averaged efficiency index, fundamental symmetric angle, secure angles, and principal directions, we can easily figure out how a target AR should be aligned along the main water flows to maximize the wake region around the AR. In addition, six ARs are considered and their efficiency index diagrams are illustrated to pinpoint the physical characteristics.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제12권3호
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• pp.181-187
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• 2009

본 연구에서는 인위적인 어장 조성을 위해 해저에 시설된 사각형어초의 현존 상태 및 수량을 평가하고자 Multi-Beam Echo Sounder(MBES)와 Side Scan Sonar(SSS) 등의 조사에서 생산된 자료를 사용하여 단위어초의 부피, 산적 어초의 체적 및 공극률을 계산하고 이를 잠수조사 결과와 비교함으로써 단위어초(사각형 어초)의 현존 시설량 산정공식의 효율성을 검토하였다. 부산연안에 시설되어 있던 총 9곳의 사각형어초로 조성된 단위어초의 평균 유효공용적율 k값은 0.753이었으며 k값과 시설경과년수(year,Yr)와의 상관식은 k=0.0023Yr+0.725로 추정되었으나 그 상관성은 매우 낮은 것으로 나타났다. 따라서 인공어초 설치후 시간이 경과할 수 록 산적되어진 어초의 침하 또는 간극의 축소로 인해 다짐의 정도가 커지는 효과가 발생함에도 불구하고 어초의 시설 경과 연도와 k값과의 상관성은 낮았으며 이에 반해 해역의 저질 조건 및 초기 시설 당시의 설치조건에 따라서 k값이 달라 질수 있음을 알 수 있었다.

• 수산해양교육연구
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• 제28권4호
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• pp.1042-1056
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• 2016

To evaluate the wake regions of six artificial reefs (ARs) frequently used in the marine forest creation project in Korea, we consider the effect of water flow directions on the wake regions and accordingly propose a wake region diagram, which is characterized by parameters such as wake volume fluctuations, averaged wake volume, fundamental symmetric angle, secure angle, and principal direction. To demonstrate the parameters, seven water flow directions (0 to $90^{\circ}$) were considered and consequently the variations in wake volumes were investigated by using the concept of wake volume, adopting element-based finite volume method, and utilizing numerical flow domain and boundary conditions. From the analysis results, it was shown that the wake region diagrams have a period of either 45 or $90^{\circ}$ according to the geometrical symmetry of each artificial reef. Also, it was found that the secure angle ranges fluctuate depending on the shapes and sizes of the artificial reefs considered. Thus, it is demanded to consider those parameters during installation of artificial reefs for establishing a larger wake region and accordingly attracting more marine fauna and flora in the region.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.5327-5332
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• 2014

우리나라 연안생태계는 백화현상(갯녹음)에 의한 해조류의 감소와 어패류 등 어업자원의 감소로 인해 연안역의 황폐화에 직면해 있다. 새로운 유형의 인공어초에 대한 안정성을 평가하기 위해 본 연구에서는 2차원 단면수조를 이용하여 새롭게 개발된 인공어초의 설치수심에 따른 재현파고, 주기, 흐름 등 외력을 변화시켜 요철형 어초의 안정 조건이 되는 한계치를 구하고, 설계외력(파랑, 흐름 등)의 안정성에 대한 검토를 수행하였다. 본 연구 결과는 새로운 인공어초의 설계 및 실해역에 시공하기 위해 구조물의 안정성을 사전에 검토할 수 있는 있는 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.555-560
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• 2014

우리나라 연안생태계는 백화현상(갯녹음)에 의한 해조류의 감소와 어패류 등 어업자원의 감소로 인해 연안역의 황폐화에 직면해 있다 새로운 인공어초의 새로운 유형의 안정성을 평가하기 위해 본 연구에서는 2차원 단면수조를 이용하여 새롭게 개발된 인공어초의 설치수심에 따른 재현파고, 주기, 흐름 등 외력을 변화시켜 해조류 이식형 어초의 안정 조건이 되는 한계치를 구하고, 설계외력(파랑, 흐름 등)의 안정성에 대한 검토를 수행하였다. 본 연구 결과는 새로운 인공어초의 설계 및 실해역에 시공하기 위해 구조물의 안정성을 사전에 검토할 수 있는 있는 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제12권4호
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• pp.255-263
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• 2009

본 연구는 부산연안에 기 시설된 인공어초에 대해서 현재 시설현황을 분석하고 조사된 결과를 바탕으로 시설된 단위어초의 유효공용적율 평가 연구를 수행하였다. 본 연구를 통해 획득되어진 연구결과는 다음과 같이 요약할 수 있다. 부산연안의 연도별 인공어초시설 추이를 살펴본 결과, 단위어초수와 시설면적은 1997년부터 2004년까지 큰 폭의 변동 경향을 나타내었다. 하지만 시설물량에서는 2003년이후 급격하게 감소된 결과를 나타내었는데 강제어초 및 세라믹어초 등 다양한 어초가 사용됨에 따라서 나타난 패턴이라 할 수 있다. 기장군 해역에 시설되어 있는 어초는 2,777개로 89%의 확인율을, 해운대 남구해역은 7,691개로 어초 확인율은 84.9%, 사하 강서해역에의 확인량은 사각형어초의 경우 905개로서 96%, 그 외 어초는 모두 100%이었다. 부산연안에 시설된 인공어초의 경우 그 보존상태가 약 85%이상으로서 매우 양호한 상태를 나타내고 있음을 알 수 있으며 해저 지반조건에 따라서 다소 침하, 이탈, 망실 등 약 15%의 손실이 발생하였다.