• 한국해양공학회지
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• 제35권6호
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• pp.446-456
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• 2021

To build an environment facility of a large-scale ocean basin, various detailed reviews are required, but it is difficult to find data that introduces the related research or construction processes on the environment facility. The current generator facility for offshore structure safety evaluation tests should be implemented by rotating the water of the basin. However, when the water in the large basin rotates, relatively large flow irregularities may occur and the uniformity may not be adequate. In this paper, design and review were conducted to satisfy the performance goals of the DOEB through computational numerical analysis on the shape of the waterway and the flow straightening devices to form the current in the large tank. Based on this, the head loss, which decreases the flow rate when the large tank water rotates through the water channel, was estimated and used as the pump capacity (impeller) design data. The impeller of the DOEB current generator was designed through computational numerical analysis (CFD) based on the lift surface theory from the axial-type impeller shape for satisfying the head loss of the waterway and maximum current velocity. In order to confirm the performance of the designed impeller system, the flow rate and flow velocity performance were checked through factory test operation. And, after installing DOEB, the current flow rate and velocity performance were reviewed compare with the original design target values. Finally, by measuring the current velocity of the test area in DOEB formed through the current generator, the spatial current distribution characteristics in the test area were analyzed. Through the analysis of the current distribution characteristics of the DOEB test area, it was confirmed that the realization of the maximum current velocity and the average flow velocity distribution, the main performance goals in the waterway design process, were satisfied.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제17권3호
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• pp.236-246
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• 2014

해양심층수는 저온성, 미네랄성, 청정성 등의 고유의 특성이 산업활용의 포인트가 되고 있다. 우리나라의 경우, 2008년을 기점으로 해양심층수 산업이 형성되어 현재에 이르고 있으나, 산업의 성장기 정착과 성숙기 진입 단계에는 아직 이르지 못하고 있는 실정이다. 이러한 해양심층수 산업 정체의 요인으로는 먹는물 위주로 편중된 산업구조와 함께, 동일한 산업군과의 경쟁력이 미흡하여 산업계의 매출이 부진한데서 기인하는 것으로 분석되고 있다. 우리나라보다 먼저 해양심층수 자원개발과 산업을 안착시킨 일본 등의 국가는 공통적으로 해양심층수 자원의 고부가가치화 및 신산업 지원을 위한 방안으로 새로운 기술을 개발하고 해양심층수 자원의 응용범위를 확대하고 있다. 본 고는 해양심층수 주요개발 국가의 특허를 정량적으로 분석하여 이들 국가의 해양심층수 신기술 개발 경향을 분석하여 향후 우리나라 해양심층수 자원의 고부가가치 기술개발 방향과 전략에 대한 시사점과 비전을 제시하였다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2004년도 추계학술발표회
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• pp.117-122
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• 2004

외양대류에 의한 심층수 형성과정의 초기단계 즉 침니 현상의 전 단계에 나타나는 현상을 포텐셜 와도, 지형류, 수온, 염분, 용존산소의 분포로부터 확인하였다. 포텐셜 와도의 분포에서 나타난 와동류는 Vladivostok 연안과 subpolar front 사이에 위치하며, 와동류의 분포 위치는 겨울철 심층수 형성 가능성이 높은 해역과 잘 일치한다. 대륙의 지형적인 특성으로 인한 바람장의 변화는 본 연구에서 나타난 시계반대방향의 와동류가 형성될 수 있음을 보여주며, 그 결과로 나타나는 dome구조의 밀도 분포는 외양대류의 초기단계에서 나타나는 현상을 잘 보여준다.

• 한국수산과학회지
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• 제38권1호
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• pp.65-69
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• 2005

We have developed a new method of manufacturing salts by horizontal spray drying technique, using the concentrated deep ocean water after desalination processes. We studied the chemical characteristics of the spray-dried salts. Sodium content in the spray salts is $28.4\%$, which is $10-30\%$ lower than that of bay salts, bamboo salts and boiling salts $(32-38.2\%)$. However, the contents of magnesium, potassium and calcium of the spray salts are 2.5 times, 3 times and 4.5 times higher relative to those of bay salts, respectively. On the one hand, sulfur content in spray salts is 14 times lower than those of bay salts, which is caused by their volatilization during spray and vaporization of the concentrated seawater. Enrichment factors of Mg (0.8), K (0.9) and Ca (1.0) in the spray salts are relatively higher than those in bay salt (0.2-0.3), bamboo salt (0.15-0.4) and boiled salt (0.4-0.7), respectively. On the contrary, enrichment factor of sulfur in spray salts is observed to be 0.07, which is considerably lower than those in other salts (0.3-0.7). It means that the minerals like Mg, K and Ca can be well conserved from seawater to salts through spray drying techniques, while volatile elements like sulfur, lead, mercury and organic compounds can be easily removed from seawater via spray and heating processes.

• 한국해양공학회지
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• 제20권6호
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• pp.75-81
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• 2006

In this study, the dynamic response of the umbilical cable in a deep-water unmanned underwater vehicle system was analyzed. In order to analyze the forces acting on the cable, the launcher and umbilical cable were modeled by the simple 1-D mass-spring system. Damping and dynamic analysis was carried out by a direct time integration scheme using the $Newmark-{\beta}$ method with inverse iteration procedure, considering the nonlinear drag forces acting on the launcher. The obtained results of the present study can be used for the design of connecting the structure of the launcher and cable of the UUV system.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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• pp.223-225
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• 2006

In this study, the graphite/epoxy prepregs were surface-treated using oxygen plasma, and optimal treatment time was determined measuring the contact angle en the prepreg surface. Interlaminar fracture behavior of surface-treated graphite/epoxy composite was compared with that of regular (untreated) graphite/epoxy composites. The results showed that the contact angle was a minimum when treated for 30 minutes. The interlaminar fracture toughness of surface-treated specimen was improved about 15% compared with that of regular specimen.

• Ocean and Polar Research
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• 제32권1호
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• pp.15-22
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• 2010

Calcium carbonate ($CaCO_3$) content was measured from 3 box core (BC060301, BC060303, BC070301) sediments, in addition to pilot core (PC313) sediments, from deep waters within the Western Pacific Ocean. At the two collection sites (BC060301, PC313) located close to the equator, downcore variation exhibited low $CaCO_3$ content during the interglacial period and high $CaCO_3$ content during the glacial period. Variation of coarse fraction (>$63\;{\mu}m$) content also followed changes in $CaCO_3$ content, indicating that dissolution effect of bottom water decreased during the glacial period. Such variation pattern is typical of the Pacific Ocean. However, downcore variation at the two collection sites (BC060303, BC070301) in the Philippine Sea contrasted the trend of the previous two cores (i.e., high $CaCO_3$ content during the interglacial period and low during the glacial period). This pattern is typical of the Atlantic Ocean. Such results may be attributed to the increasing dilution effect, initiated possibly by the increased transportation of terrigenous materials from nearby continent and archipelago during the glacial period when sea level was low. Alternatively, it is possible that the non-carbonate biogenic particles may have been responsible for dilution. Because of these uncertainties, the record of $CaCO_3$ variation in the deep Western Pacific Ocean is not regionally consistent.

• 한국해양학회지:바다
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• 제28권1호
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• pp.1-18
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• 2023

동해는 전 세계적으로 가장 빠른 수준의 온난화를 경험하는 해역 중 하나로서, 기후변화에 민감하게 반응할 뿐 아니라 대양에 비해 월등히 짧은 순환 주기를 가지고 있기 때문에 미래의 대양 환경 변화에도 중요한 시사점을 주는 것으로 알려져 있다. 그러나 동해 심층 해수의 특성과 순환의 변화 과정에 대한 연구는 동해 전역의 심층을 정밀하게 조사하기 위한 국제협력 프로그램이 자리잡고, 측정 장비의 분해능을 포함하는 관측기술과 수치모델 모의 능력이 크게 향상된 최근(1990년대 이후)에서야 본격화되고 있다. 여기서는 동해 심층 해수의 물리적 특성과 순환의 변화 과정에 대한 그간의 연구 결과를 요약하고, 향후 남은 과제를 제시하고자 한다. 동해는 내부에서 자체적으로 심층 해수가 생성되며 대양과 분리된 독특한 심층 순환 구조를 가진다. 동해의 수백 m 수심 아래에는 수온이 낮고(<1℃) 염분이 거의 일정(34.0-34.1)한 해수가 분포하기 때문에 오랜 기간 이 해수를 일본해고유수(동해고유수)로 명명된 단일 해수로 여겨 왔다. 그러나 1990년대 이후 정밀한 관측이 이루어지며, 동해 심층을 채우고 있는 해수가 적어도 3개의 서로 다른 물리적 특성을 가진 해수(중앙수, 심층수, 저층수)로 구성됨이 밝혀졌다. 이들 3개 해수의 물리적 특성과 해수 사이의 경계 수심은 항상 일정한 것이 아니라, 지난 수십 년 동안 유의한 수준의 변화를 겪어왔다. 동해 북부 해역의 대마난류 재순환, 해양-대기 열과 담수의 교환량, 해빙 형성에 영향을 받는 대류(심층사면대류 및 심층외양대류) 과정에 따라 심층 해수 생성에 뚜렷한 차이가 발생했기 때문이다. 생성된 심층 해수는 수심이 얕은 곳을 오른쪽에 두고 일본 분지에서부터 반시계 방향으로 울릉 분지, 야마토 분지를 차례로 거쳐 다시 일본 분지로 수송되며, 이 수평적인 심층 순환도 변화를 겪어 왔다. 수평적인 심층 순환은 동시에 남북 및 연직 방향의 순환(자오면 순환) 경로와 강도의 변화를 동반한다. 동해는 수천 년 규모의 순환 주기를 가지는 대양에 비해 훨씬 짧은 수백 년 혹은 그 이내의 순환 시간 규모를 가지기 때문에 동해 심층 해수의 물리적 특성과 자오면 순환의 급격한 변화를 더 뚜렷하게 볼 수 있을 것으로 기대 가능하다. 심층 및 자오면 순환 사이의 연계성, 대양과 동해의 유출입 해수 수송을 포함하는 동해 상층 순환과 심층 순환 사이의 연계성은 아직까지 잘 밝혀지지 않았다. 동해 심층 해수 수송의 경로와 강도를 지배하는 다양한 과정들에 대한 후속 연구들이 요구된다.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 2006년도 추계학술대회 발표논문집 Proceedings of Coastal and Ocean Engineering in Korea
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• pp.177-180
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• 2006

• 한국해양공학회지
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• 제36권2호
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• pp.101-107
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• 2022

Dean (1965) proposed the use of the root mean square error (RMSE) in the dynamic free surface boundary condition (DFSBC) and kinematic free-surface boundary condition (KFSBC) as an error evaluation criterion for wave theories. There are well known wave theories with RMSE more than 1%, such as Airy theory, Stokes theory, Dean's stream function theory, Fenton's theory, and trochodial theory for deep-water waves. However, none of them can be applied for deep-water breaking waves. The purpose of this study is to provide a closed-form solution for deep-water waves with RMSE less than 1% even for breaking waves. This study is based on a previous study (Shin, 2016), and all flow fields were simplified for deep-water waves. For a closed-form solution, all Fourier series coefficients and all related parameters are presented with Newton's polynomials, which were determined by curve fitting data (Shin, 2016). For verification, a wave in Miche's limit was calculated, and, the profiles, velocities, and the accelerations were compared with those of 5^th-order Stokes theory. The results give greater velocities and acceleration than 5^th-order Stokes theory, and the wavelength depends on the wave height. The results satisfy the Laplace equation, bottom boundary condition (BBC), and KFSBC, while Stokes theory satisfies only the Laplace equation and BBC. RMSE in DFSBC less than 7.25×10^-2% was obtained. The series order of the proposed method is three, but the series order of 5^th-order Stokes theory is five. Nevertheless, this study provides less RMSE than 5^th-order Stokes theory. As a result, the method is suitable for offshore structural design.