• 대기
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• 제29권3호
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• pp.295-309
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• 2019

Due to frequent occurrence of abnormal weather, the need to improve the accuracy of subseasonal prediction has increased. Here we analyze the performance of weekly predictions out to 6 weeks by GloSea5 climate model. The performance in circulation field from January 1991 to December 2010 is first analyzed at each grid point using the 500-hPa geopotential height. The anomaly correlation coefficient and mean-square skill score, calculated each week against the ECWMF ERA-Interim reanalysis data, illustrate better prediction skills regionally in the tropics and over the ocean and seasonally during winter. Secondly, we evaluate the predictability of 7 major teleconnection patterns in the Northern Hemisphere: North Atlantic Oscillation (NAO), East Atlantic (EA), East Atlantic/Western Russia (EAWR), Scandinavia (SCAND), Polar/Eurasia (PE), West Pacific (WP), Pacific-North American (PNA). Skillful predictability of the patterns turns out to be approximately 1~2 weeks. During summer, the EAWR and SCAND, which exhibit a wave pattern propagating over Eurasia, show a considerably lower skill than the other 5 patterns, while in winter, the WP and PNA, occurring in the Pacific region, maintain the skill up to 2 weeks. To account for the model's bias in reproducing the teleconnection patterns, we measure the similarity between the teleconnection patterns obtained in each lead time. In January, the model's teleconnection pattern remains similar until lead time 3, while a sharp decrease of similarity can be seen from lead time 2 in July.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.221-230
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• 2021

전역 최적화 문제의 해를 유전 알고리즘을 사용하여 얻어 완전파형역산을 수행하고 층상 반무한체의 물성치를 추정하는 기법을 제안한다. 조화 수직 하중이 작용하는 층상 반무한체의 동적 응답을 측정하고, 이를 추정 물성치를 사용하여 계산된 응답과 비교한다. 응답의 추정치는 mid-point integrated finite element와 perfectly matched discrete layer를 사용하여 구성된 thin-layer model로부터 얻는다. 전역 최적화 문제의 목적 함수는 응답의 관측치와 추정치의 차이에 대한 L2-norm으로 계산된다. 유전 알고리즘을 사용하여 전역 최적화 문제의 해를 구하여 완전파형역산을 수행한다. 제안된 기법을 기본 진동 모드 뿐만이 아니라 고차 진동 모드도 우세한 다양한 층상 반무한 매질에 적용하여, 측정치가 잡음을 포함하지 않는 경우와 포함하는 경우 모두에 대해서 제안된 완전파형역산 기법은 층상 반무한체의 재료 특성을 추정하는데 적합함을 확인할 수 있다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권12호
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• pp.25-31
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• 2022

해양지반에 설치된 구조물은 육상지반에 설치된 구조물과는 달리 해상에서의 파하중, 풍하중, 그리고 조류하중 등과 같은 장기 반복하중을 고려해야 된다. 이에 해양지반에 설치된 구조물을 설계하기 위해서는 장기 반복하중을 받는 지반의 거동을 분석하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 반복단순전단시험을 수행하여 구속압에 따른 장기반복하중에 대한 지반거동을 분석하고, 구속압에 따른 파괴특성을 쉽게 확인할 수 있는 3차원 설계파괴곡선을 작성하였다. 분석결과, 동일한 반복전단응력비와 평균전단응력비 조건이어도 구속압에 따라 설계파괴곡선의 위치가 차이가 있었으며, 파괴에 도달하는 반복하중횟수가 구속압에 영향을 받는 것을 확인하였다. 작성한 구속압에 따른 3차원 설계파괴곡선은 구속압에 따른 설계파괴곡선의 경향성과 대략적인 값을 추정할 수 있다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.163-170
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• 2023

In the fluid-structure interaction analysis, the finite element formulation is performed for the wave equation for dynamic fluid pressure, and the dynamic pressure is defined as a degree of freedom at the fluid nodes. Therefore, to connect the fluid to the structure, it is necessary to connect the degree of freedom of fluid dynamic pressure and the degree of freedom of structure displacement through an interface element derived from the relationship between dynamic pressure and displacement. The previously proposed fluid-structure interface elements use conformal finite element meshes in which the fluid and structure match. However, it is challenging to construct conformal meshes when complex models, such as water purification plants and wastewater treatment facilities, are models. Therefore, to increase modeling convenience, a method is required to model the fluid and structure domains by independent finite element meshes and then connect them. In this study, two fluid-structure interface elements, one based on constraints and the other based on the integration of nonsmooth functions, are proposed in nonconformal finite element meshes for structures and fluids, and their accuracy is verified.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.211-211
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• 2021

최근에 기후변화로 인한 한반도에 내습하는 태풍에 빈도는 점차 증가하고 있다. 2020년도 8월 26일 태풍 '바비', 9월 2일 태풍 '마이삭', 9월 7일 태풍 '하이선'은 일주일 내의 간격으로 한반도를 내습하였다. 한반도에 내습한 태풍 중에서 마이삭과 하이선은 동쪽 해역을 지나가면서 강풍과 많은 강우를 초래하였다. 그 결과 특정 원전은 자동 가동중지가 발생되는 사태를 야기 시켰다. 본 연구에서는 원자력 발전소 인근 해역에서 폭풍해일에 의한 가능최대파고 높이를 추정함으로써 발전소 안전성에 대한 검토에 목적을 두고 있다. 이를 위해 첫 번째로 '2019 전국 심해 설계파 산출 보고서'를 바탕으로 원전 인근 해역 심해 설계파 지점에 대해 파고, 주기, 해상풍과 같은 변수들을 분석하였다. 그 결과를 바탕으로 100년부터 1000만년까지의 변수들을 예측하였다. 두 번째로 해도자료를 바탕으로 GIS를 통한 지형자료를 구축하였다. 구축된 지형자료를 바탕으로 SWAN 모델의 기초자료를 구성하였다. 세 번째로 추정된 변수들과 구축된 지형자료를 바탕으로 100년부터 1000만년까지의 시나리오별 SWAN 시뮬레이션을 통해서 원전 인근 해역에 대한 가능 최대 파고 높이를 분석하였다. 그 결과를 바탕으로 특정 원전인근 해역에서의 평균적인 파고 높이에 대한 재해도 곡선을 추정하고 제시하였다. 본 연구를 바탕으로 향후 확률론적인 분석 방법을 적용하여 불확실성을 고려한 재해도 곡선 추정 과정의 기초자료로 활용될 수 있다. 또한 EurOtop을 적용하여 파고 높이에 따른 원전부지의 Overtopping을 추정하고, 최종적으로 폭풍해일에 의한 원전부지의 2차원 침수해석의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 이를 통해 홍수 방지 및 예방과 관련한 홍수저감 활동과 관련된 통제실 외부 시설물에 대한 수동 조작에 대한 안전성 평가가 이루어질 수 있겠다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권1호
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• pp.363-368
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• 2024

선박, 해양구조물 또는 해상풍력 발전설비 하부구조와 같이 해양환경에서 사용되는 강구조물은 부식이 쉽게 발생한다. 본 연구에서는 실험을 통하여 희생전극으로 많이 사용되는 아연전극의 방식전위와 동등한 -1050mV vs. SCE에서 환경하중에 기인하는 부식피로균열 진전특성에 대하여 고찰하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 -1050mV vs. SCE의 음극방식이 해수환경중의 피로균열 진전에 미치는 영향에 대해 합성해수중에서 파랑주기를 고려하여 실험적 고찰을 실시하였다. 음극방식에 의한 방식법은 부식을 차단하지만 과도한 방식은 화학반응에 의하여 수소를 발생시키며, 또한 석회질퇴적물을 발생시킨다. 피로균열진전율은 실험초기에는 해수부식환경하에서의 진전율보다 빠른구간이 나타났다. 그리고 균열길이가 증가하여 응력확대계수 K가 커질수록 균열의 진전율은 해수중의 피로균열진전율보다 느려지는 현상이 나타났다. 그러나 대기중의 균열진전속도보다는 항상 빠른 진전속도를 나타내었다.

• 수산해양기술연구
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• 제14권1호
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• pp.15-36
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• 1978

몇 가지 어류와 갑각류의 식이음과 울음소리를 분석하고, 그 소리를 방음할 때의 주음반응을 조사 연구하였다. 1. 어류의 식이음의 주파수는 참돔(Chrysophrys major)과 말쥐치(Navodon modestus)는 63~125Hz로서 낮고, 까치복(Fugu xanthopterus)은 400~500Hz로서 높으며, 소조기(Nibea albiflora)와 방어(Seriola quinqueradiata)는 그들의 중간인 125~250Hz이였다. 말쥐치와 참돔의 식이음과 음압은 55~59db로서 낮고, 까치복은 60~64db로서 높으며, 소조기와 방어는 57~62db로 이들의 중간이었다. 2. 수조기의 울음소리의 주파수는 125~250Hz로서 식이음과 같으나, 음압준위는 62~63db로서 식이음보다 높았다. 3. 갑각류의 울음소리의 주파수는 왕게(Scylla serrata)가 125~250Hz로서 낮고, 민꽃게(Charybdis japonica)와 왕밤송이게(Telmessus acutidens)가 500~1,000Hz로서 높으며, 꽃게(Portunus trituberculatus)는 250~500Hz로서 그들의 중간이었다. 음압준위는 왕게가 68~70db로서 높고, 꽃게, 민꽃게와 왕밤송이게는 54~61db로써 낮았다. 4. 수조기와 방어의 식이음에 대한 주음률은 56~87%였으며, 말쥐치와 까치복은 주음성을 확인하기 어려웠다. 수조기의 울음소리에 대한 주음률은 52~63%였다. 5. 수조기, 방어, 까치복, 말쥐치, 참돔 등은 주파수가 50~9,000Hz인 정현파에는 주음하지 않았다. 6. 꽃게의 울음소리에 대한 주음은 대형군(갑폭 15.1~18.5cm)이 방음할 때, 소형군(8.5~12.5cm)의 주음률(13~58%)보다는 소형군이 방음할 때 대형군의 주음률(44~98%)이 높았다. 중소형군(각폭 8.5~15.0cm)까지는 암컷이 방음할 때 수컷의 주음률(88~100%)은 암컷의 주음률(56~91%)보다 높은 편이며, 수컷이 방음할 때 수컷의 주음률(19~63%)보다 암컷의 주음률(66~100%)이 높은 편이었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.306-318
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• 2018

지난 이십여 년 간 우리나라 연안에 집중적으로 거치된 직립식 방파제의 내진 성능을 검토하기 위한 예비 수치모의를 포항, 경주, Hachinohe1, Hachinohe2, Ofunato, 인공지진파를 대상으로 수행하였다. 예비 수치모의 결과 지진으로 인한 전단파가 지반을 통해 전파되는 과정에서 지진에너지가 장주기 대역으로 이동한 Hachinohe2의 경우 항 외곽시설의 활동량이 상당하다는 것을 확인하였다. 지진으로 인한 전단파는 항만시설이 거치된 지표방향으로 증폭되며, 지진에너지의 상당부분은 장주기 대역으로 이동된다. 이 중 장주기 대역으로 이동되는 현상은 지반의 점성 혹은 내부 마찰에 기인하며, 전단파 증폭은 구속 응력의 감소로 인해 지표면 방향으로 감소하는 전단계수와 내습하는 전단파 횟수 누적에 따른 지반 강도 감소에 기인하는 것으로 판단된다(Das, 1993). 이러한 인식에서 본고에서는 먼저 전단파 횟수 누적에 따른 전단계수의 감소의 기술이 가능한 Hardin과 Drnevich(1972) 모형과 파동방정식에 기초하여 수치모형을 구성하고, 이어 전단파 횟수 누적에 따른 전단계수의 감소가 전단파 전파과정에 미치는 영향을 정량적으로 평가하기 위한 수치모의를 수행하였다. 이 과정에서 비선형 응력-변형률 관계를 설명하기 위해 $Newmark-{\beta}$ 방법과 수정 Newton-Raphson 방법을 차용하였다(Chopra, 1995). 모의결과 전단파가 지표면으로 전파되면서 상당한 확률 질량이 상대적으로 큰 진폭과 장주기 쪽으로 이동하는 것을 확연하게 확인할 수 있었다.

• 한국수산과학회지
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• 제29권1호
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• pp.84-91
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• 1996

각종 해${\cdot}$기상 자료와 위성관측에 의한 운량 자료를 이용하여 벌크법에 의해 동지나해에 있어서 대기와 해양간의 열속을 추정하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 태양복사량은 5월에 $255Wm^{-2}$로 최대, 12월에 $111Wm^{-2}$로 최소이며, 그 분포는 동절기에는 남쪽으로 갈수록 증가하고, 하절기에는 장마전선의 영향으로 북쪽으로 갈수록 증가하는 경향이 있었다. 장파복사량의 경우, 공간적 분포의 차이는 작으나 계절에 따른 차이는 커서 최대인 2월의 값은 (약 $70Wm^{-2}$) 최소인 7월의 2배에 이른다. 2) 현열과 잠열의 공간적 분포양상은 조사해역내의 해류 분포와 비슷하였다. 겨울철에 이 두 요소에 의한 해양의 열손실량은 대단히 커서 $830Wm^{-2}$ 이상이고, 이것은 같은 기간중 순폭사량의 5배에 이른다. 3) 연평균 순열플럭스의 분포는 전역에서 부 값을 보였으며, 최대 열손실 해역은 큐슈 남단으로 1월에 $400Wm^{-2}$ 이상이었다. 4) 조사해역의 태양복사량, 장파복사량, 현열 및 잠열의 연평균치는 각각 187, -52, -30, $-137Wm^{-2}$이고, 결과적으로 연간 약 $32Wm^{-2}(2.48\times10^{13}\;W)$의 에너지를 손실하고 있는 것으로 추정되었다. 5) Fig. 1에 표시되어 있는 A 해역 (황해)은 대기와의 열교환을 통하여 오히려 연간 $10Wm^{-2}(0.4\times10^{13}\;W)$의 에너지를 얻고, B 해역 (동지나해)은 $48Wm^{-2}(2.1\times10^{13}\;W)$,그리고 C 해역 (쿠로시오역)은 $39Wm^{-2}(1.7\times10^{13}\;W)$의 열을 손실하고 있는 것으로 추정되었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제10권2호
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• pp.93-101
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• 2007

오염된 연안 저서환경의 생물학적 정화를 목적으로 발광 다이오드(LED)를 이용하여 저서미세조류 Nitzschia sp.(일본 Hakozaki만에서 분리)의 성장에 미치는 광량과 파장의 영향을 조사하였다. Nitzschia sp.는 청색 LED(450 nm), 황색 LED(590 nm), 적색 LED(650 nm) 및 형광램프(복수파장)에서 배양하였다. 온도 $25^{\circ}C$ 그리고 염분 30 psu에서 배양한 Nitzschia sp.는 청색파장에서 $20\;{\mu}mol\;m^{-2}\;s^{-1}$ 그리고 형광램프는 $40\;{\mu}mol\;m^{-2}\;s^{-1}$에서 최대 상대성장속도를 보였으나, 이보다 높은 광량에서는 광 저해현상이 나타났다. 하지만, 황색 파장과 적색 파장의 최대광량에서 ($350\;{\mu}mol\;m^{-2}\;s^{-1}$) 광 저해현상은 관찰되지 않았다. 광량-성장곡선에서 청색 LED는 ${\mu}=-0.46{\exp}(1-I/6.32)+0.46-0.00043I,\;(r^2=0.98)$, 황색 LED는 ${\mu}=0.42(I+7.87)/(I+58.9),\;(r^2=0.99)$, 적색 LED는 ${\mu}=0.39(I+3.39)/(I+21.6),\;(r^2=0.94)$ 그리고 형광램프는 ${\mu}=-0.38{\exp}(1-I/7.23)+0.38-0.00016I,\;(r^2=0.96)$로 나타났다. 청색 LED, 황색 LED, 적색 LED와 형광램프의 최대성장률은 각각 $0.44\;day^{-1},\;0.42\;day^{-1},\;0.39\;day^{-1}$ 그리고 $0.37\;day^{-1}$이었다. Nitzschia sp.의 최대흡수계수는 472 nm($0.0224\;m^2\;mg\;chi.\;{\alpha}^{-1}$)와 663 nm($0.0179\;m^2\;mg\;chi.\;{\alpha}^{-1}$)에서 보였지만, 모든 파장에서(400 nm-700 nm) 거의 유사한 흡수계수를 보였다. 따라서 가을과 겨울동안에는 청색파장을 조사하여 미세조류 성장을 촉진시키고, 봄과 여름동안에는 황색파장을 조사하여 유해조류의 성장억제와 함께 저서미세조류의 성장시켜 오염된 연안 저서환경 개선에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다.