킹죠지섬에 분포하는 빙하쇄설물의 화학적 풍화작용의 유무를 탐색한 결과, 다양한 풍화조직들과 이차광물들이 관찰되었다. 지표에 노출된 안산현무암질 응회암 각력에는 방해석이 선택적으로 용해되어 형성된 풍화테들이 형성되어 있다. 풍성화산유리의 가장자리에는 Al, Fe, Ti가 상대적으로 농집된 매우 얇은 용탈층이 존재하며, 앨로패인과 철산화물 등으로 구성되어 있다. 화강섬록암 지역의 흑운모는 질석과 흑운모-질석 혼합층으로 변질되었으며 드물게 아주 미량의 캐올리나이트나 깁사이트가 생성되었다. 열수변질대 지역의 황철석은 산화철로 풍화되었으며, 주변의 녹니석은 부분적으로 팽윤성광물로 풍화되었다. 그러나 사장석과 K장석 등은 거의 변질되지 않았다. 바톤반도의 빙하쇄설물은 미약하나마 화학적 풍화작용을 받아 앨로패인과 산화철 등의 이차광물이 생성되고 있으나, 킹죠지섬 주변 해양 퇴적물에 풍부한 스멕타이트의 대량 생성은 관찰되지 않았다.
Recently, as the global problem of marine debris and marine plastics is getting serious, various ways to solve them have been proposed, and the use of the biodegradable fishing gear is proposed as an alternative. Currently, 13 types of biodegradable fishing gears are available, but their penetration rate is only 8.7%. However, the need for the use of the biodegradable fishing gear is growing as awareness of protecting marine ecosystems is growing. Therefore, in this study, the economic effects of the expansion of biodegradable fishing gear distribution in Korea's coastal areas were analyzed through the conservation of marine ecosystems, augmentation of fisheries resources, and augmentation of fishing efficiency. According to the analysis, the economic effects of 52,795 million won, 105,590 million won, and 158,385 million won was generated as the distribution of biodegradable fishing gear were expanded to 10%, 20% and 30% across all gill net and trap.
해안쓰레기는 미관 훼손 및 생태와 보건에 미치는 영향으로 인해 큰 문제로 대두되고 있다. 이를 해결하기 위한 노력의 일환으로 본 연구는 해안쓰레기 탐지와 모니터링을 위한 이미지 데이터셋 구축과 실시간 객체 탐지 분야의 대표적인 모델인 YOLOv8과 RT-DETR의 성능을 비교하였다. 특히 다양한 환경 하에서의 강건성을 평가하기 위해 여러 왜곡 조건에서 성능 변화 실험을 수행하였다. YOLOv8은 mean Average Precision (mAP) 0.927~0.945의 정확도와 65~135 Frames Per Second (FPS)의 탐지 속도를 보인 반면, RT-DETR은 mAP 0.917~0.918의 정확도와 40~53 FPS의 탐지 속도를 보였다. 색상 왜곡에 대해서는 RT-DETR이 더 강건한 성능을 보였으나, 그 외의 조건에서는 YOLOv8이 더 높은 강건성을 보였다. 본 연구의 결과는 실제 해안쓰레기 모니터링 시스템의 모델 선택에 있어 중요한 지침을 제공할 것으로 기대된다.
Purpose: This study is to analyze the image classification using Convolution Neural Network and Transfer Learning for Jeju Island and to suggest related implications. As the biggest tourist destination in Korea, Jeju Island encounters environmental issues frequently caused by marine debris along the seaside. The ever-increasing volume of plastic waste requires multidirectional management and protection. Research design, data and methodology: In this study, the deep learning CNN algorithm was used to train a number of images from Jeju clean and polluted beaches. In the process of validating and testing pre-processed images, we attempted to explore their applicability to coastal tourism applications through probabilities of classifying images and predicting clean shores. Results: We transformed and augmented 194 small image dataset into 3,880 image data. The results of the pre-trained test set were 85%, 70% and 86%, and then its accuracy has increased through the process. We finally obtained a rapid convergence of 97.73% and 100% (20/20) in the actual training and validation sets. Conclusions: The tested algorithms are expected to implement in applications for tourism service distribution aimed at reducing coastal waste or in CCTVs as a detector or indicator for residents and tourists to protect clean beaches on Jeju Island.
본 논문에서는 현수선 모델에 기초를 둔 해석방법을 사용하여 부유쓰레기 차단막에 작용하는 흐름에 의한 장력 및 항력을 계산하였다. 흐름에 의한 항력우 차단막의 법선방향으로만 작동하여 차단막에 걸리는 장력은 일정하다고 가정하였다. 계산 모델로 차단막이 흐름방향과 대칭으로 설치된 경우와 비대칭으로 설치된 경우를 다루었다. 형상계수와 설치각도와 같은 차단막의 설치형상을 바꿔가면서 차단막에 작용하는 장력과 항력의 변화를 살펴보았다 계산 결과는 형상계수가 증가함에 따라 장력계수도 커지며 형상계수가 큰 범위에서는 장력계수의 증가폭이 커짐을 보여주고 있다 또한 차단막을 흐름방향과 비대칭으로 설치하였을 때 경사각도를 증가시키면 장력계수가 줄어든다는 사실을 발견하였다 계산모델은 한강 지류인 탄천에 설치한 길이 200m의 부유쓰레기 차단막에 적용하였다. 계산결과에 의하면 차단막 양 끝단에 설치한 앵커블록이 견딜 수 있는 최대 흐름속도는 2m/sec이다.
Stable isotopic ratios of the carbonate rocks and chemical compositions of the matrix of pebble bearing phyllitic rocks known as the Hwanggangri Formation, which are in hot debate on their origin such as tillite, debris flow and turbidite, were determined to interpret their depositional environment. Argillaceous matrix of the pebble bearing phyllitic rocks has a high content of CaO (av. 19.5%) and MgO (av. 8.3%), corresponding to calcareous sandy shale. No difference of chemical compositions including trace elements and REE is in the matrices between the Hwanggangri and the Kunjasan Formations. Carbonate rocks from the Okchon zone and outside of the zone range $-2.5{\sim}+6.1$‰ in ${\delta}^{13}C$ and $+5.8{\sim}+25.9$‰ in ${\delta}^{18}O$, indicating normal marine limestone. However, unusally $^{13}C$ enriched carbonate rocks might be deposited in the highly evaporated sedimentary basin. A wide variation of ${\delta}^{18}O$ values is responsible for metamorphism with a $^{18}O$ depleted meteoric water. Isotopic equilibrium temperatures by graphite-calcite geothermometer show a higher metamorphic temperature ($547{\sim}589^{\circ}C$) in the Okchon zone than those ($265{\sim}292^{\circ}C$) in the Samtaesan Formation of the Chosun group. Rhythmic alternation of relatively thin shale with thin limestone in the Kounri Formation is not cherty layer but thin limesilicate bed by metasomatic replacement. Judging from the isotopic and chemical compositions of the carbonate rocks and calcareous matrix of the pebble bearing phyllitic rocks, the Hwangganari Formation was deposited in the shallow marine environment favorable to debris flow.
본 연구에서는 무인항공기 원격탐사 기법과 딥러닝 기반 객체인식 알고리즘을 활용한 해안표착폐기물 탐지기법을 제안한다. 항공영상 내에 존재하는 해안표착폐기물을 탐지하기 위해 심층신경망 기반 객체 인식 알고리즘을 제안하였다. PET, 스티로폼, 기타 플라스틱의 3가지 클래스의 이미지 데이터셋으로 심층신경망 모델을 훈련시켰으며, 각 클래스별 탐지 정확도를 Darknet-53과 비교하였다. 이를 통해 해안표착 폐기물을 무인항공기를 통해 성상별 모니터링할 수 있었으며, 향후 본 연구에서 제안하는 방법이 적용될 경우 해변 전체에 대한 성상별 전수조사가 가능하며, 이를 통해 해양환경 감시 분야의 효율성 증대에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
어구용 폐스티로폼을 자원으로 활용할 수 있도록 하기 위하여 세정과 건조공정을 도입하여 감용하는 장치를 자체 개발하였으며, 시스템을 폐스티로폼 발생 지자체에 설치하여 설비의 운전 신뢰성을 확인하였다. 굴피 및 홍합피 등의 이물질을 완벽하게 제거하고 해수에 포함된 염분을 육상에서 발생되는 스티로폼 수준까지 낮춤으로써 어구용 폐스티로폼은 플라스틱의 원료로 탈바꿈할 수 있었으며, 종래의 처리 방법에 비해 1/10수준에 불과한 비용으로 어구용 폐스티로폼의 처리가 가능하도록 함으로써 설비의 설치나 운영에 따르는 경제성 문제를 해결하고자 하였다.
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.
자율무인잠수정은 해수면탐사선에 비해 해저면에 더 가까이 접근할 수 있는 장점을 제공한다. 수심자료, 해저면 물질 정보와 해저면 하부 영상을 얻기 위해서는 자율무인잠수정에 탑재된 다중빔음향즉심기, 해저면영상탐사기 및 천부지층탐사기 등이 유용하게 사용된다. 일본해양연구개발기구는 3000m급 자율무인잠수정 우라시마를 개발하였다. 잠수정의 전력공급용 연료전지시스템의 공학적 개발과 시험과정을 거쳐 우라시마에는 신형 리튬이온전지 시스템이 설치되었다. 잠수정은 초기 공학적인 업무에서 과학적 사용 목적으로 개량되었다. 다양한 과학장비들이 추가되었고 2006년부터 과학적인 목적의 임무수행을 위한 잠항시험이 수행되었다. 2007년 시험운항에서 일본 기이반도 해역 북구마노분지 부근에서 우라시마의 해저면영상탐사기와 천부지층탐사기를 이용하여 고해상 음향영상자료를 획득하였다. 후방산란강도 도면에서는 많은 암설류가 확인되었고, 천부지층탐사단면에서 연구해역의 북동쪽 끝 부근의 하부구조가 확인되었다. 이러한 특징은 최신 선상지의 형성과 관련된 구조를 암시한다. 그러나 남서 해역에서는 해저면 하부 ~20 ms 부근에서 강한 반사층이 존재하는데, 이는 삭박특징으로 해석되며 현재는 더 젊은 해저 퇴적물로 덮여있다. 잠수정의 성능은 지속적으로 향상되고, 우라시마를 활용하여 많은 유용한 결과가 얻어질 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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