• 제목/요약/키워드: Internal Waves

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Evidence of Vertical Mixing Caused by High Frequency Internal Waves along the Eastern Coast of Korea

  • Han, In-Seong;Lee, Ju;Jang, Lee-Hyun;Suh, Young-Sang;Seong, Ki-Tack
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제11권1호
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    • pp.41-49
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    • 2008
  • Internal waves and internal tides occur frequently along the eastern coast of Korea. During the spring-tide period in April 2003, the East Korean Warm Current (EKWC) flowed near the Korean East Coast Farming Forecast System (KECFFS; a moored oceanographic measurement system), creating a strong thermocline at the intermediate layer. Weakened stratification and well-mixed water appeared frequently around the KECFFS, with duration of approximately 1 day. The results suggest the following scenario. Baroclinic motion related to the internal tide generated high frequency internal waves around the thermocline. The breaking of those waves then created turbulence around the thermocline. After well-mixed water appeared, a current component with perpendicular direction to the EKWC appeared within the inertial period. The change in stratification around the KECFFS locally broke the geostrophic balance as a transient state. This local vertical mixing formed an ageostrophic current within the inertial period.

Two-domain 경계 요소법을 이용한 해양 내부파의 수치적 재현 (Numerical Analysis of Internal Waves in Two-layer Fluids by a Two-domain Boundary Element Method)

  • 구원철;김미근
    • 한국해양공학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.6-11
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    • 2009
  • In this study, the internal waves in two-density layered fluids were analyzed using the Numerical Wave Tank (NWT) technique in the frequency domain. The NWT is based on a two-domain Boundary Element Method with the potential fluids using the whole-domain matrix scheme. From the mathematical solution of the two-domain boundary integral equation, two different wave modes could be classified: a surface wave mode and an internal wave mode, and each mode were shown to have a wave number determined by a respective dispersion relation. The magnitudes of the internal waves against surface waves were investigated for various fluid densities and water depths. The calculated results are compared with available theoretical data.

일본 비와호의 빈산소 수체 거동에 미치는 내부파의 영향 (Effects of Internal Waves on Dynamics of Hypoxic Waters in Lake Biwa)

  • 키타자와 다이수케;쿠마가이미치오;하세가와 나오코
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.30-42
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    • 2010
  • 빈산소 수체 거동에 미치는 내부파의 영향을 유체정역학-생태계 결합 모델을 기반으로 하는 수치해석을 이용하여 일본 비와호에 적용하여 고찰하였다. 수치모델은 유체정역학 부 모델과 생태계 부 모델로 이루어져 있고, 3년간의 예비 수치모사를 수행한 후 2007년 4월에서 2008년 3월까지의 기간에 대해 본 수치해석이 이루어졌다. 수치해석의 결과는 계측된 수질의 수직적 구조를 재현하였고, 2007년 9월 30일에서 10월 21일까지의 기간에 나타난 주된 내부파는 켈빈파와 포앙카레파로서 그 주기는 각각 1.63 또는 1.77일이고 0.48일 이었다. 10월 중에 나타난 저층의 빈산소 수체는 상층에 수온약층이 형성된 기간 동안 유지되었다. 늦가을에서 겨울 동안은 수체의 상부와 하부간의 밀도차이가 줄어들고 내부파의 진폭은 증가된다. 빈산소 수체가 내부파의 영향으로 이동을 시작하게 되고, 이 빈산소 수체의 이동으로 깊은 수심의 수생생물 서식지가 감소하게 된다.

SAR를 이용한 제주도 북부해역에서의 내부파 관측예 (An Example of Internal Wave Detection in North Coastal Waters of Cheju Island Using a SAR Image)

  • 김태림;원중선
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제4권1호
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    • pp.18-24
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    • 1999
  • 인공위성의 SAR 센서를 이용하여 1996년 8월 15일 획득한 영상 자료로부터 제주도 북쪽 연안에서 내부파가 관측되었다. 영상 자료와 내부파가 발생한 주변 수심 그리고 조석자료를 고려해 볼 때 이 내부파는 여름철의 성층화된 해수에서 조류 전류시 조류가 해저 지형과의 상호 작용에 의하여 발생한 것으로 추측되며 솔리톤의 형태를 띠고 있다. 영상자료에서 분석한 솔리톤의 파장과 K-dV 방정식을 이용하여 가능한 솔리톤의 진폭을 계산하였다. 이러한 내부파는 물리적으로, 군사적으로, 그리고 해양생물학적으로 매우 중요한 현상으로 앞으로 내부파의 시간 및 공간적인 변화를 알기 위하여 SAR 영상 관측과 동시 현장관측을 병행하는 더 많은 연구가 필요하다.

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천해에서 내부파로 인해 생성되는 잔향음에 의한 허위표적 신호 발생 가능성 (Possibility of False Target Signals Induced by Reverberation Due to Internal Waves in Shallow Water)

  • 이성춘;김선효;최지웅;강돈혁;박정수;박경주
    • 한국음향학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.98-107
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    • 2015
  • 능동소나 시스템에서 천해 내부파에 의한 잔향음으로부터 유도될 수 있는 허위 표적 신호의 발생 가능성에 대하여 연구하였다. 내부파로부터 굴절된 하향 음선은 강한 해저면 잔향음 신호를 발생시켜 허위 표적 신호를 야기한다. 음원으로부터 송출된 음파는 3차원적으로 전파하므로, 2차원(r-z) 뿐만 아니라 수평방향에 대해서도 고려되어야 한다. 솔리톤(soliton)으로 구성된 내부파 모델링은 음원과 솔리톤간 거리 및 솔리톤의 수평폭과 같이 다양한 조건에서 수행되었다. 음원은 가변심도소나(VDS: Variable Depth Sonar)를 가정하여 모의 환경에서의 최소음속층에 위치시켰고, 음선 기반의 잔향음 모델을 이용하여 시간에 따른 잔향음 준위를 모의하였다. 결과적으로 음원과 솔리톤간 거리 및 솔리톤의 수평폭에 따라 여러 개의 허위표적 신호가 동시에 PPI(Plan Position Indicator) 전시기에 나타날 수 있음을 확인하였다.

EVOLUTION OF INTERNAL WAVES NEAR A TURNING POINT IN THE SOUTH CHINA SEA USING SAR IMAGERY AND NUMERICAL MODELS

  • Kim, Duk-Jin;Lyzenga, David R.;Choi, Woo-Young;Kim, Youn-Soo
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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    • pp.61-64
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    • 2007
  • Subsurface Internal Waves (IWs) can be detected in satellite images as periodic alternating brighter/darker stripes. It is known that there are two types of IWs - depression type and elevation type - depending on the water depth in stratified oceans. In this study, we have quantitatively verified the process of converting polarity from depression waves to elevation waves using ERS-2 SAR images acquired over the northern South China Sea. We simulated the evolution of IWs near a turning point with a numerical model for internal wave propagation. The simulation results near the turning point clearly showed us not only a conversion process of IWs from depression to elevation waves, but also a similar wave pattern with the observed SAR image. We also simulated SAR intensity variation near the turning point. The upper layer currents were computed at regular intervals using the numerical model, as the IWs were passing through the turning point. Then, an integrated hydrodynamic-electromagnetic model was used for simulating SAR intensity profiles from the upper layer currents at each position. The simulated SAR intensity profiles at each position were compared with the observed SAR intensities.

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Evolution of Internal Waves Near a Turning Point in the South China Sea using SAR Imagery and Numerical Models

  • Kim, Duk-Jin;Lyzenga, David R.;Choi, Woo-Young;Kim, Youn-Soo
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.385-391
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    • 2007
  • Subsurface Internal Waves(IWs) can be detected in satellite images as periodic alternating brighter/darker stripes. It is known that there are two types of IWs-depression type and elevation type-depending on the water depth in stratified oceans. In this study, we have quantitatively verified the process of converting polarity from depression waves to elevation waves using ERS-2 SAR image acquired over the northern South China Sea. We simulated the evolution of IWs near a turning point with a numerical model for internal wave propagation. The simulation results near the turning point clearly showed us not only a conversion process of IWs from depression to elevation waves, but also a similar wave pattern with the observed SAR image. We also simulated SAR intensity variation near the turning point. The upper layer currents were computed at regular intervals using the numerical model, as the IWs were passing through the turning point. Then, an integrated hydrodynamic-electromagnetic model was used for simulating SAR intensity profiles from the upper layer currents. The simulated SAR intensity profiles were compared with the observed SAR intensities.

SAR와 현장관측에 의한 황해 어청도 주변 해역에서의 내부파 특성 (The Characteristics of Internal Waves Observed by SAR and in-situ Measurement Data Near Ocheong-Do in the Yellow Sea)

  • 김태림;최현용
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제8권2호
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    • pp.132-137
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    • 2003
  • 서해 중부 연안에서의 내부파 관측을 위하여 현장 관측과 인공위성의 SAR(Synthetic Aperture Radar)센서를 이용한 관측을 함께 수행하였다. 2002년 5월 28일부터 30일까지 어청도 서쪽 10 km해상에서 thermistor chain, RCM 및 ADCP 유속계를 계류하여 관측하였으며 주변해역에 대한 CTD 관측도 수행하였다. 또한 29일 오전 6시 53분 SAR 영상을 획득하였다. 현장관측 결과 계류 지점을 통과하는 여러 개의 내부파가 관측되었고 SAR 영상에서도 관측지점 주변에서 다수의 내부파 군의 공간적인 분포를 확인할 수 있었다. SAR영상에서 관측된 내부파의 공간적인 특성과 현장 관측에서 계산된 시간적인 특성에 K-dv(Korteweg and de Vries)방정식을 적용하며 서해 중부 연안에서 발생한 내부파의 특성을 분석하였다. 이러한 내부파는 물리적으로, 군사적으로, 그리고 해양생물학적으로 매우 중요한 현상이며 서해의 중요한 여름철 특성으로 고려되어야 할 것이다.

비접촉 초음파 방식의 철도레일 내부결함 검출에 관한 연구 (Research on the Non-Contact Detection of Internal Defects in a Rail using Ultrasonic Waves)

  • 한순우;조승현;김준우;허태훈
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.617-625
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    • 2012
  • Non-contact detection of internal defects in a rail using ultrasonic waves is discussed in this paper. Cracks in a rail may be a cause of a serious railway accident such as derailment if left undetected. Concurrent rail inspection method based on ultrasonic testing using piezoelectric transducers has several limitations as it should keep physical contact with the rail. This work suggests a non-contact detection of internal defects in a rail using ElectroMagnetic Acoustic Transducers (EMAT) which can produce and measure ultrasonic waves in a rail without any couplant. The EMATs for rail inspection are designed and fabricated and their working performance is verified through a series of experiments on various types of internal defects in test rails. The effect of lift-off between the transducers and the rail on the generated signals is also discussed.

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이층유체에서 부분 장벽에 의한 표면파와 내부파의 분산 (Surface and Internal Waves Scattering by Partial Barriers in a Two-Layer Fluid)

  • 슈레쉬 쿠마;오영민;조원철
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.25-33
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    • 2008
  • 파랑은 주로 바람에 의해서 발생하여 많은 에너지를 해안으로 전달하며 각종 수리현상을 야기하고 물질의 이송 등에 의하여 연안환경 뿐만 아니라 인간의 활동에도 큰 영향을 미친다. 또한, 해안 구조물과 파랑의 상호작용에 의한 효과를 정확히 예측하는 것은 구조물의 설계 및 거동특성 파악에 매우 중요하다. 본 논문에서는 이층 유체에서 수표면과 저층에 설치되어 있는 얇은 연직벽에 의한 표면파와 내부파의 분산을 선형파 이론을 이용하여 이차원으로 해석하였다. 반사계수를 계산하여 여러 경우에 대하여 효과를 분석한 결과 반사계수는 구조물의 형상과는 별도로 경계층의 위치와 유체간의 밀도차에 크게 영향을 받는 것으로 밝혀졌다.