• 한국해양공학회지
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• 제37권4호
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• pp.145-157
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• 2023

Due to a recent increase in maritime activities in South Korea, the frequency of maritime distress is escalating and poses a significant threat to lives and property. The aim of this study was to validate a drift trajectory prediction technique to help mitigate the damages caused by maritime distress incidents. In this study, OpenDrift was verified using satellite drifter data from the Korea Hydrographic and Oceanographic Agency. OpenDrift is a Monte-Carlo-based Lagrangian trajectory modeling framework that allows for considering leeway, an important factor in predicting the movement of floating marine objects. The simulation results showed no significant differences in the performance of drift trajectory prediction when considering leeway using four evaluation methods (normalized cumulative Lagrangian separation, root mean squared error, mean absolute error, and Euclidean distance). However, leeway improved the performance in an analysis of location prediction conformance for maritime search and rescue operations. Therefore, the findings of this study suggest that it is important to consider leeway in drift trajectory prediction for effective maritime search and rescue operations. The results could help with future research on drift trajectory prediction of various floating objects, including marine debris, satellite drifters, and sea ice.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.117-126
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• 2020

해상 객체 인식은 자율운항선박(MASS)의 지능형 보조 시스템으로써, 선장이 육안으로 해상 주변의 충돌 위험성이 있는 부유물을 확인하던 정보를 컴퓨터를 통해 자동으로 인식하여 사람이 확인하는 방법과 유사한 정확도로 인지하는 방법을 말한다. 선박 주변의 물체를 인식하는 방법으로 기존에는 레이더나 소나와 같은 장치로부터 수집된 정보를 통해 확인하였지만, 인공지능의 기술이 발달하면서 선박 지능형 CCTV를 통해 운항 항로에 있는 다양한 부유물을 인식하는 것이 가능하다. 하지만, 자율 선박의 다양한 요구사항과 복잡성 때문에 영상 데이터의 처리속도가 느려지게 된다면 원활한 서비스 지원은 물론 안전성도 보장할 수 없게 된다. 이러한 문제를 해결하고자 본 논문에서는 해상 객체를 검출하는 데 있어 영상 데이터의 연산량을 최소화하여 처리속도를 높이기 위한 연구를 진행하였다. 해상 객체 인식의 관심 영역을 확보하기 위해서는 일반적으로 수평선을 찾는데 기존 연구들은 허프 변환 알고리즘을 활용하지만 본 논문에서는 속도를 개선하기 위해 이진화 알고리즘을 최적화하여 실제 객체의 위치와 유사한 영역을 찾는 새로운 방법을 제안한다. 또한, 제안하는 방법의 유용성을 증명하기 위해 딥러닝 CNN을 활용하여 해상 객체 인식 시스템을 구현함으로써 알고리즘의 성능을 평가하였다. 제안하는 알고리즘은 기존 방법의 인식 정확도를 유지하면서 약 4배 이상의 빠른 성능을 얻을 수 있었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제4권3호
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• pp.74-80
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• 2001

최근 연안 해역에서의 대규모 어업 활동과 경제개발로 인한 전반적인 산업화 현장의 확대, 그리고 생활 수준의 향상에 따른 여가 활동의 증가 등 다양한 요인에 의해 해저면의 침적폐기물, 폐각류, 오염 퇴적물 등 각종 오염 물질의 배출이 해양 자체의 정화 능력을 넘어서는 심각한 상태에 처해 있는 실정이다 이러한 해저면 폐기물을 그대로 방치해 두게 되면 시간이 경과함에 따라 저서 생태계의 교란을 초래하게 된다. 따라서, 해저면 폐기물에 의한 해양 생태계의 교란을 예방하고, 오염된 해양 환경을 복원하기 위해서는 해저면에 대한 수중침적 폐기물 실태조사를 실시하여 오염실태를 파악하고, 이들 관련자료를 체계적으로 관리 운영함으로서 효율적인 폐기물 수거 방안의 수립을 지원할 수 있는 체계를 갖추어야 한다. 이의 일환으로 본 연구에서는 항 내 수중침적 폐기물의 실태를 파악하기 위한 조사 방법을 확립하고, 이를 토대로 국내 연안의 주요 항만 및 어항에 대한 항 내 수중침적 폐기물 분포 현황을 조사하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제23권2호
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• pp.37-46
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• 2009

Typhoon Rusa in 2002 was recorded as causing the biggest damage due to flood in our country. With the enormous damage to the land, the flood was totally discharged to the open sea. As a result, in the coastal area, the discharging of a river had a big influence in comparison to the scale of the coastal area, which suffered damaged due to the discharging of the river. As it cleared the land, the load was totally discharging into the sea, where it caused various problems due to its influence on the ecosystem. These included changes to the environment, like a difference in salinity and the inflow of a land load. Therefore, in this study, a Lagrangian particle tracking model was constructed using a flow model capable of solving the behavior of a river plume, supposing Sachon Bay. It is performed the research able to tendency-like valuation and reappearance about real event. The result was that the model was well approximated the sea area tendency and the river plume of the specific event.

• Childhood Kidney Diseases
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• 제5권1호
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• pp.69-72
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• 2001

대부분의 정상 소아는 하루에 수7회 정도씩 배뇨를 한다. 일부 소아에서는 하루에 2회 이하로 배뇨를 하는데, 이 경우를 infrequent voiding이라 지칭한다. 이들의 경우 대개 장기간 수의적으로 소변을 참아오는 경우가 대부분이다. 이러한 비정상적인 배뇨습관으로 인하여 종종 방광 용적이 증가되며, 잔뇨량이 늘어나고 배뇨의 욕구가 감소됨으로써 만성적인 방광확장과 함께 재발성 요로감염 및 신손상까지 초래될 수 있다. 본 보고자들은 13세의 여아에서 하루 2차례 이하로 매우 드물게 배뇨를 하는(가뭄뇨) 습관으로 인하여 요로감염과 신손상이 초래된 증례를 경험하였기에 문헌고찰과 함께 보고하고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.1541-1545
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• 2009

홍수 기간 중 부유잡목에 의한 수위상승 원인은 크게 상류부에서 이송되어진 유송잡물에 의한 교량 등의 수공구조물에 집적으로 인한 통수능 부족에 의하여 발생되는 수위상승과 하천내 수공 구조물의 부적절한 설계 및 시공으로 인한 수위상승으로 구분되어 진다. 현재 교량의 여유고 산정에 사용되는 홍수위는 통수능을 고려하지 않은, 하천정비계획에 사용되는 홍수위를 적용하고 있으며, 다만 통수능의 확보를 위하여 경간장에 대한 제한을 두고 있을 뿐이다. 중소하천에 위치하는 교량의 경우, 여유고 확보에 대한 기준을 적용함에 있어서 교량이 위치한 하천 단면에서의 통수능의 영향이 고려되어야 유수의 월류에 대한 위험성을 줄일 수 있다. 더욱이 하천설계기준(2005)에서는 고정 홍수량에 의한 여유고 산정치를 제안하고 있을 뿐이기 때문에, 하천설계기준에서 교량과 관련된 여유고도 하상변동과 만곡부에 의한 수위 상승, 유송잡물에 의한 통수능 영향, 계산오차 등을 고려하여 충분한 여유고를 확보하도록 보완할 필요가 있다. 본 연구에서는 부유잡목에 의한 수위상승 원인을 분석을 하고, 이에 따른 수리모형실험을 통하여 부유잡목의 높이/폭(H/B)변화에 의한 수위상승, 부유잡목의 형태별 수위상승, 교각사이 개도비에 따른 수위 상승량을 산정하여 기존의 여유고에 대한 추가적인 여유고를 확보하여 홍수시 통수능을 확보하고자 하였다. 부유잡목의 형태에 따른 수위상승량을 산정하기 위하여 개도비를 70%로 고정한 후, Fr수를 변화시켜 부유잡목의 높이/폭(H/B) 형태에 따라 산정한 결과, 부유잡목이 존재하지 않는 상태에 비하여 부유잡목에 의한 영향으로 인한 수위증가율이 Fr값이 클수록 더욱 크게 나타났으며, 부유잡목이 동일면적인 경우 폭(B)에 비하여 높이(H)가 커질수록 수위 상승이 크게 나타났다. 또한, Fr수 변화에 따른 최고수위 상승율을 구하였을 때, 상류조건에서 Fr < 0.5 인 경우는 기존 여유고에 대하여 최대 10%의 여유고를 추가 확보하며, 0.5 < Fr < 1 인 경우는 기존 여유고에 대하여 최대 20%의 여유고를 추가 확보하도록 설계하는 것이 바람직하다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.170-174
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• 2011

홍수시 저수지 상류로부터 유입되는 다량의 오염물, 협잡물은 저수지의 경관 및 수질에 악영향을 미친다. 이러한 오염물질은 홍수시 일시에 유입되어 표층에 부유하므로 수거를 위한 시간 및 비용이 비교적 크게 발생된다. 따라서 이러한 부유쓰레기를 효과적으로 차단할 수 있는 시설물 설치는 필연적이다. 이렇게 부유쓰레기 수거를 위한 방법 중, 저수지 내부에 선 차단 시설을 설치하여 부유쓰레기를 홍수터로 유도하여 수거하는 방법은 일시에 많은 양의 부유쓰레기를 차단하게 되는데 유지관리, 경제적 측면에서 유리하다. 본 연구에서는 부유쓰레기 수거를 위한 선 차단시설 운영 방안을 검토하기 위하여 홍수시 저수지 내로 유입되는 유속흐름을 2차원 수치해석 모형인 RMA-2 모형으로 해석하고, 저수지의 내 외부 지형분석을 통하여 시범 지구의 선 차단시설 설치 위치를 선정하였고, 3차원 수치해석 모형인 FLOW-3D 모형으로 검증하였다. 선 차단시설 설치 시범지역 위치 선정을 위하여 저수지의 규모, 접근성, 시공 장비의 대여 편이성 등을 종합적으로 고려하여 기흥저수지를 시범예정 구역으로 선정하였다. 저수지 내로 유입되는 유속특성을 2차원 수치해석 모형인 RMA-2 모형으로 해석하여 시범 지구의 선 차단시설 설치 위치를 제안하고 홍수터 부지를 결정하였다. 부유쓰레기 유도를 위한 선차단시설은 저수지 급확대로 인한 유속 감소구간과 와류발생 구간이 적절한 것으로 분석되었으며 시범설치 지역인 기흥저수지 상류 급확대부에 선 차단시설을 제안하였다. 홍수터의 규모는 Armitage와 Rooseboom(2000)이 제안한 경험식을 바탕으로 $5,300m^2$을 제안하였으며, 기흥저수지 상류부 우안에 항아리 모양으로 설치하도록 계획하였다. 또한, 3차원 수치모형실험을 통하여 검토한 결과, 차단막 설치로 부유 쓰레기의 하류 이송은 차단되고, 원활하게 홍수터로 유도됨을 확인하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제37권1호
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• pp.10-19
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• 2021

In the flotation process to remove microplastic (MP) particles, the attachment and separation efficiency is determined by the basic physicochemical characteristics of MP particles as well as bubbles. To evaluate the flotation characteristics of MP particles, we carried out a series of simulations using the population balance (PB) model. The initial attachment coefficient (αo) of MP particles was in the range of 0.2-0.275, and it was slightly lower than that of typical particles, such as clay, debris and algae particles, which exist in water bodies, αo, 0.3-0.4. The relative bubble number (RBN) attached to the surface of the typical number of bubbles was 0.30 and 0.32 for MP 30 ㎛ and MP 58 ㎛, respectively. In comparison, the RBN of larger MP particles (138 ㎛) was as high as 0.53. Furthermore, smaller microbubbles were required to separate properly or additional treatment needed to be applied to enhance collision and attachment efficiency since the flotation of MP particles was found to be difficult to treat as high-rate. As a result of comparing the removal rate (experimental value) of MP particles obtained from the batch-type flotation apparatus and the flotation removal rate (predicted value) of MP obtained through the PB model, the final particles by the particle size of MP overall except for the initial separation time area. With respect to the removal efficiency, the observed and predicted values were similar, and it was confirmed that the floating separation characteristics and evaluation of the MP particles through the PB model could be possible.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.53-53
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• 2015

Basin-scale motions in a stratified lake rely on interactions of spatially and temporally varying wind force, bathymetry, density variation, and earth's rotation. These motions provide a major driving force for vertical and horizontal mixing of inorganic and organic materials, dissolved oxygen, storm water and floating debris in stratified lakes. In Lake Tahoe, located between California and Nevada, USA, basin-scale circulations are obviously important because they are directly associated with the fate of the suspended particulate materials that degrade the clarity of the lake. A three-dimensional hydrodynamic model, ELCOM, was applied to Lake Tahoe to investigate the underlying mechanisms that determine the characteristics of basin-scale circulations. Numerical experiments were designed to examine the relative effects of various mechanisms responsible for the horizontal circulations for two different seasons, summer and winter. The unique double gyre, a cyclonic northern gyre and an anti-cyclonic southern gyre, occurred during the winter cooling season when wind stress curl, stratification, and Coriolis effect were all incorporated. The horizontal structure of the upwelling and downwelling formed due to basin-scale internal waves found to be closely related to the rotating direction of each gyre. In the summer, the spatially varying wind field and the Coriolis effect caused a dominant anti-cyclonic gyre to develop in the center of the lake. In the winter, a significant wind event excited internal waves, and a persistent (2 week long) cyclonic gyre formed near the upwelling zone. Mechanism of the persistent cyclonic gyre is explained as a geostrophic circulation ensued by balancing of the baroclinc pressure gradient (or baroclinic instability) and Coriolis effect. Topographic effect, examined by simulating a flat bathymetry with constant depth of 300m, was found to be significant during the winter cooling season but not as significant as the wind curl and baroclinic effects.

• 농업과학연구
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• 제47권4호
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• pp.1057-1069
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• 2020

For most upland crops in Korea, underground water is used to ensure an adequate water supply. Thus, surface water storage tanks are needed to supply surface water from reservoirs or streams. This study discusses the design, manufacture and monitoring of a water storage tank capable of reliably supplying water to crops and preventing the inflow of floating debris. The study was conducted in an apple orchard in Yesan-gun, Chungcheongnam-do in Korea. Based on the water requirements of the crops and size of the orchard, a required flow volume of about 0.6 ㎥·h-1 was determined, along with a surface water storage tank capacity of 1.2 ㎥. Following a comparison with other materials, stainless steel (STS) was used to construct the water tank. The tank was designed to provide 14 hours of irrigation, enabling a small-capacity, cost-efficient tank design to be used. A surface water irrigation test was performed using the surface water storage tank. The average surface water irrigation flow rate was 0.00045 ㎥·m-2·h-1. The water quality test showed that the pH, suspended solids (SS), total nitrogen (TN), and total phosphorus (TP) values satisfied the reference values for agricultural water. The test results showed that the surface water storage tank evaluated in this study allows for crop irrigation when there is a lack of groundwater during droughts.