• 제목/요약/키워드: Ocean energy

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암컷 가무락조개, Cyclina sinensis의 난소 발달단계에 따른 폐각근 조직과 내장낭 조직의 생화학적 성분의 계절적 변화 (Seasonal Changes in Biochemical Components of the Adductor Muscle and Visceral Mass Tissues in the Female Cyclina sinensis, in Relation to Gonad Developmental Phases)

  • 정의영;박관하;김종배;이창훈
    • 한국패류학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.85-92
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    • 2004
  • We investigated the reproductive cycle with gonadal development of the female Cyclina sinensis by histological observations and seasonal changes in biochemical components of the adductor muscle and visceral mass tissues were studied by biochemical analysis, from January to December, 2001. The reproductive cycle of this species can be classified into five successive stages: early active stage (February to April), late active stage (March to June), ripe stage (May to August), partially spawned stage (July to October) and spent/inactive stage (September to February). Total protein contents in the adductor muscle tissues reached the maximum in February (early active stage) and appeared the minimum in June (ripe stage), while their contents in the visceral mass tissues reached the maximum in the late active and ripe stages (June) and gradually decreased from July (partially spawned stage) to November (spent/inactive stage). Changes in total protein contents showed a negative correlationship between the adductor muscle and visceral mass tissues (r = -0.499, p = 0.099). Total lipid contents in the adductor muscle tissues reached the maximum in January (the inactive stages) and their contents gradually decreased from February. Their contents in the visceral mass tissues, however, reached the maximum in June (late active and ripe stage) and gradually decreased from July (the partially spawned stage). On the whole, total lipid contents showed a negative correlationship between the adductor muscle and visceral mass tissues (r = -0.631, p < 0.05). Therefore, These results indicate that the nutrient contents of the adductor muscle and visceral muscle tissues change in response to gonadal energy needs. Glycogen contents in the adductor muscle tissue reached the maximum in March (early and late active stages) and decreased from July to September (partially spawned stage). while their contents in the visceral mass tissues reached the maximum in June (late active and ripe stages) and gradually decreased from July (partially spawned stage). Thereafter, their levels gradually increased in November (spent/inactive stage). On the whole, changes in glycogen contents appeared negative correlationship between the adductor muscle and visceral mass tissues. However, they showed no significant different (r = -0.307, p = 0.331).

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이방성을 고려한 탄성매질에서의 시간영역 파형역산 (Time-domain Seismic Waveform Inversion for Anisotropic media)

  • 이호용;민동주;권병두;유해수
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
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    • pp.51-56
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    • 2008
  • 등방성 매질에서의 파형역산에 대한 연구는 1980년대부터 꾸준히 이루어져 왔으나 이방성 매질에 대한 연구는 그렇지 못하다. 본 연구에서는 이방성 매질에 대한 시간영역 셀기반 유한 차분 모델링 기법을 이용해 2차원 TI 구조에서의 파형역산 알고리듬을 개발하였다. 반복적인 비선형 역산에서 최대 급경사 방향은 역시간 구조보정의 역전파 방법을 이용하여 간접적으로 계산하였고, 이를 정규화 시키기 위해 슈도-헤시안 행렬을 이용하였다. 본 연구에서 제시된 시간영역 파형역산 기법을 이방성 매질을 포함한 2층 구조와 이방성 Marmousi 모형 자료에 적용하고 이를 등방성 매질만을 고려한 기존의 파형역산 결과와 비교하였다. 본 연구의 결과를 통해 이방성 매질을 등방성 매질로 가정하고 파형역산을 수행할 경우 정확한 영상을 얻을 수 없기 때문에, 실제 탐사 자료의 파형역산을 수행할 경우 이방성 매질을 고려해야 좀 더 정확한 지하 구조를 파악할 수 있음을 확인하였다.

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석탄계 입상활성탄을 이용한 수용액으로부터 염기성 염료의 제거 (Removal of Basic Dye from Aqueous Solution using Coal-based Granular Activated Carbon)

  • 최한아;박하늘;문혜원;김은빈;장연우;원성욱
    • 청정기술
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    • 제23권2호
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    • pp.188-195
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    • 2017
  • 본 연구에서는 석탄계 입상활성탄을 이용하여 수용액으로부터 염기성 염료 Basic Blue 3 (BB3)의 흡착에 대해 조사하였다. 모든 실험은 회분공정에서 수행하였고, 활성탄의 투입량, 접촉시간, 초기농도 및 온도와 같은 흡착변수들에 대해 평가하였다. 활성탄의 투입량이 증가할수록 BB3 제거율도 증가하였으며, 활성탄 0.2 g 이상에서 초기농도 $50mg\;L^{-1}$의 BB3가 100% 제거되었다. 또한, 흡착평형에 도달하는 시간은 염료의 초기농도에 의존적이었다. Langmuir 모델에 따르면, 석탄계 입상활성탄의 최대흡착량은 25, 35, $45^{\circ}C$에서 66.45, 84.97, $87.19mg\;g^{-1}$으로 산출되었다. 그리고 Gibbs 자유에너지 변화량, 엔탈피 변화량, 엔트로피 변화량과 같은 열역학적 변수들에 대해 평가하였다.

ENSO 패턴에 대한 MM5 강수 모의 결과의 유역단위 성능 평가: 플로리다 템파 지역을 중심으로 (Combining Bias-correction on Regional Climate Simulations and ENSO Signal for Water Management: Case Study for Tampa Bay, Florida, U.S.)

  • 황세운;호세 헤르난데즈
    • 한국농림기상학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.143-154
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    • 2012
  • 수자원의 수요 증가와 ENSO (El Ni$\tilde{n}$o/La Ni$\tilde{n}$a Southern Oscillation) 등의 기후변화 현상으로 인한 수자원 공급의 불안정 요소가 제기됨에 따라, 수자원 관리 계획 수립 시 장/단기강우 모의의 중요성이 강조되고 있다. 본 연구에서는 미국 플로리다 템파 지역의 두 개 유역을 대상으로 1986년부터 2008년까지의 MM5 지역기후모델을 이용한 강우모의 결과를 시험지역의 33개 관측자료와 CDF-mapping 기법을 이용하여 통계적으로 보정하였으며 그 결과를 바탕으로 ENSO 패턴에 따른 모델의 성능을 평가하였다. 보정된 MM5일 강우 모의결과는 대체적으로 각 관측소의 월 평균 강우량 (ME: 1.0mm)을 잘 모의하는 것으로 나타났다. 블락-크리깅 기법을 이용하여 추정된 유역 평균 일/월 강우량 또한 관측치를 잘 재현하였다(일 강우 ME: 0.8mm, 월 강우 ME: 7.1mm). 한편, ONI (Oceanic Ni$\tilde{n}$o index)를 이용하여 구분한 ENSO 패턴에 따른 강우 모의치를 분석한 결과, 월별 엘리뇨/라니냐 해에 대한 유역 단위의 강우량 모의 성능이 상이한 것으로 나타났다. 이 원인으로 한정된 모수화 적용 및 모델 경계자료 오차 등을 제시하고 이에 대한 보정 방법개선 등의 추가 연구의 필요성을 지적하였다. 본 연구는 ENSO 패턴을 고려한 월별 기후모델 결과를 활용함에 있어 유의점을 제시하였기에, 우기와 건기에 대한 수자원 관리를 위한 적용 등에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

고품질 땅콩나물 생산을 위한 최적 재배수온 조건 확립 (Establish of Optimum Cultivation Temperature for the Production of Peanut Sprouts)

  • 이규빈;박은지;허유;손병구;최영환;이용재;박영훈;서정민;강점순
    • 한국환경과학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.763-767
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    • 2015
  • 땅콩나물 생산의 재배수온에 따른 발아성과 부패율 및 생육반응 검정한 결과 재배수온은 발아율에는 영향을 미치지 못했다. 반면 $25^{\circ}C$의 재배수온에서는 발아율이 가장 빨랐다. $30^{\circ}C$$35^{\circ}C$의 고온에서는 부패율이 각각 2.5%와 5.4%로 증가하였다. 따라서 $30^{\circ}C$ 이상의 재배수온은 땅콩종자의 부패율을 증가시켰고, $25^{\circ}C$에서는 부패율이 크게 문제되지 않았다. 재배수온은 하배축 길이생장과 직경생장에도 영향을 주었다. 생육 7일째 땅콩나물의 하배축 신장은 $25^{\circ}C$의 재배수온에서 가장 높았고, 다음이 $20^{\circ}C$였다. 따라서 고품질 땅콩나물 생산에 적용될 수 있는 최적 재배수온은 $25^{\circ}C$였다. 땅콩나물의 레스베라트롤 최적 생산을 위한 생육온도는 생육온도별 레스베라트롤 함량에는 차이가 없었지만 수량과 품질을 감안한다면 재배온도는 $25^{\circ}C$가 적당한 것으로 판단된다. 이러한 결과는 고품질 땅콩나물의 대량생산화를 구축하는 근간이 될 것이다.

항내수질 개선을 위한 친환경 외곽시설에 관한 연구 (A Study on Environmentally Friend Counter Facilities for Improvement of Harbor Water Quality)

  • 김강민;강석형;유하상;김상훈
    • 한국항해항만학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.233-238
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    • 2003
  • 파랑에너지를 차단하고 항내 정온을 확보하기 위해 설치된 외곽시설인 방파제는 불투과성이기 때문에 항만을 폐쇄성으로 만들 수 있으며, 항내ㆍ외간의 해수교환은 급격히 감소될 수 있다. 항만개발의 최근 추세는 항내의 수질 보호와 친수성이 강조되어, 기존의 불투과성 방파제의 일부에 투과성으로 설계한 제체투과성 해수교환방파제를 설치하는 것으로 나타났다. 이 경우 외해의 에너지가 항내로 전달되어 항내 오염물질의 희석률 증대와 함께 외해로 배출되도록 하고 있다. 오염이 심화된 항만(남해 동부해안에 위치한 삼천포 구항)에서 항내 수질을 개선하기 위한 방안은 육상오염원을 제거하는 것이 최선이나, 폐쇄성이 큰 항만의 경우, 외해와의 해수순환을 강화시켜야만 한다. 즉, 기존의 항만에서의 항내 수질개선을 위해서 외곽시설의 일부에 해수소통구를 두는 방법이 가장 최선이라 할 수 있다. 본 연구에서는 항내 오염이 심각한 항만을 대상으로 하여, 해수소통구를 통한 해수순환 양상을 수치계산을 통해 검토하고 수반되는 해수교환율을 검토하였다. 본 연구에서는 유한 차분법으로 수치모델을 구성하였으며, 해수소통구 도입에 따른 항내의 해수순환 및 해수교환율을 평가하였다.

Impacts of wave and tidal forcing on 3D nearshore processes on natural beaches. Part I: Flow and turbulence fields

  • Bakhtyar, R.;Dastgheib, A.;Roelvink, D.;Barry, D.A.
    • Ocean Systems Engineering
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    • 제6권1호
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    • pp.23-60
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    • 2016
  • The major objective of this study was to develop further understanding of 3D nearshore hydrodynamics under a variety of wave and tidal forcing conditions. The main tool used was a comprehensive 3D numerical model - combining the flow module of Delft3D with the WAVE solver of XBeach - of nearshore hydro- and morphodynamics that can simulate flow, sediment transport, and morphological evolution. Surf-swash zone hydrodynamics were modeled using the 3D Navier-Stokes equations, combined with various turbulence models (${\kappa}-{\varepsilon}$, ${\kappa}-L$, ATM and H-LES). Sediment transport and resulting foreshore profile changes were approximated using different sediment transport relations that consider both bed- and suspended-load transport of non-cohesive sediments. The numerical set-up was tested against field data, with good agreement found. Different numerical experiments under a range of bed characteristics and incident wave and tidal conditions were run to test the model's capability to reproduce 3D flow, wave propagation, sediment transport and morphodynamics in the nearshore at the field scale. The results were interpreted according to existing understanding of surf and swash zone processes. Our numerical experiments confirm that the angle between the crest line of the approaching wave and the shoreline defines the direction and strength of the longshore current, while the longshore current velocity varies across the nearshore zone. The model simulates the undertow, hydraulic cell and rip-current patterns generated by radiation stresses and longshore variability in wave heights. Numerical results show that a non-uniform seabed is crucial for generation of rip currents in the nearshore (when bed slope is uniform, rips are not generated). Increasing the wave height increases the peaks of eddy viscosity and TKE (turbulent kinetic energy), while increasing the tidal amplitude reduces these peaks. Wave and tide interaction has most striking effects on the foreshore profile with the formation of the intertidal bar. High values of eddy viscosity, TKE and wave set-up are spread offshore for coarser grain sizes. Beach profile steepness modifies the nearshore circulation pattern, significantly enhancing the vertical component of the flow. The local recirculation within the longshore current in the inshore region causes a transient offshore shift and strengthening of the longshore current. Overall, the analysis shows that, with reasonable hypotheses, it is possible to simulate the nearshore hydrodynamics subjected to oceanic forcing, consistent with existing understanding of this area. Part II of this work presents 3D nearshore morphodynamics induced by the tides and waves.

이방성을 고려한 시간영역 유한차분법 탄성파 모델링에서의 경계조건 (Boundary conditions for Time-Domain Finite-Difference Elastic Wave Modeling in Anisotropic Media)

  • 이호용;민동주;권병두;임승철;유해수
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제11권2호
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    • pp.153-160
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    • 2008
  • 실제 매질에서 전파하는 파의 거동을 묘사하기 위하여 탄성파 모델링을 수행한다. 일반적으로 실제매질은 반무한 매질이나 컴퓨터를 이용한 수치모델링에서 반무한 매질을 표현하기는 쉽지 않다. 따라서, 유한한 크기의 모형을 가정하며, 이 경우 모형의 좌우 및 하부 경계는 가상의 경계이므로 이로부터 반사되는 인위적인 반사파들은 적절한 경계조건을 도입하여 제거되어야 한다. 최근 들어 등방성 매질 뿐 아니라 이방성 매질에 대한 연구가 증가하면서 이방성 매질에서의 경계를 적절히 표현해 줄 수 있는 방법이 필요하게 되었다. 본 연구에서는 등방성 매질의 탄성파 모델링에서 가장 많이 이용되는 스펀지 경계조건, Clayton과 Engquist가 제안한 흡수경계조건, Higdon의 흡수경계조건 세 방법을 이방성 매질에 적용할 수 있도록 변형한 후 다양한 포아송의 비를 갖는 모형에 적용함으로써 세 경계조건의 특성을 분석해 보았다. Clayton과 Engquist의 흡수경계조건은 등방성 매질에서 포아송의 비가 클 때 불안정한 모습을 보이는데, 이방성 매질에서도 역시 같은 결과를 보여주었다. 스펀지 경계조건은 등방성 매질과 이방성 매질에서 매우 좋은 결과를 보여주었지만, 컴퓨터 메모리나 계산시간을 고려하였을 때 비효율적이다. 이에 반해 Higdon이 제안한 경계조건은 필요로 하는 컴퓨터 메모리와 계산시간이 적을 뿐 아니라 큰 각도로 입사되는 파에 의해 발생하는 반사파까지 효과적으로 제거하였다. 따라서 포아송의 비가 비교적 크게 나타나는 이방성 매질에서는 계산상의 효율성 등을 고려할 때 Higdon의 흡수경계조건이 적합할 것으로 생각된다.

다면체 유한요소를 이용한 복합재 구조의 주기 격자망 생성 (Periodic Mesh Generation for Composite Structures using Polyhedral Finite Elements)

  • 손동우;박종연;조영삼;임재혁;이행수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제27권4호
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    • pp.239-245
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    • 2014
  • 강화재의 복잡한 배열로 인하여 복합재 구조에 대한 유한요소 모델링은 상당히 까다로운 문제가 될 수 있다. 본 논문에서는 복합재 구조에 대하여 효율적으로 주기 격자망을 생성시킬 수 있는 기법을 제안한다. 먼저 육면체 유한요소로 구성된 규칙적인 격자망을 준비하고, 이를 복합재 내의 강화재에 대한 표면 정보에 맞추어 깎아낸다. 강화재와 기지재 사이에서 깎여진 육면체 유한요소는 임의의 절점과 면을 가질 수 있는 다면체 유한요소에 해당한다. 일관된 알고리즘을 이용하여 육면체 유한요소를 깎아내기 때문에 강화재와 기지재 사이의 요소는 자동적으로 적합한 형태로 구성된다. 또한 대표체적영역 내에서 강화재의 주기성을 추가적으로 고려하면, 대표체적영역에 대한 각각의 주기 경계 쌍에서 절점과 요소의 형태가 모두 일치하는 주기 격자망을 효율적으로 생성시킬 수 있다. 그러므로 별도의 처리 없이 대표체적영역에 주기 경계조건을 부여할 수 있다. 수치예제에서는 본 논문에서 제안한 기법의 효용성을 검증한다.

제 7차 교육과정의 7학년 과학 교과서에 제시된 과학개념 분석 - 에너지와 지구 영역 중심으로 - (An Analysis of Science Learning Concepts in the 7th Grade Science Textbooks of the 7th Curriculum - on Energy and Earth Field -)

  • 박상태;신영숙;이희복;육근철;김희수;김여상
    • 한국과학교육학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.276-285
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    • 2002
  • 본 연구는 제 7차 교육과정에 따른 7학년 과학 교과서 에너지 및 지구 영역에 제시된 과학학습 개념을 구체적 개념과 형식적 개념 수준으로 나누어 비교 분석하였다. 분석에 사용된 교과서는 현행 제 7차 교육과정의 검정을 받은 교과서를 대상으로 하였으며, 에너지 영역의 빛, 힘, 파동 단원과 지구 영역의 지구의 구조, 지각의 물질, 해수의 운동과 성분 단원 등 총 6개 단원에 제시된 과학학습 개념을 분석하였다. 출판사별로 제시된 개념의 수가 다소 차이는 있으나 에너지 영역에 제시된 과학학습 개념의 수는 54 - 74개로 나타났으며, 지구 영역에 제시된 개념의 수는 86 - 120개로 나타났다. 또한 에너지영역에서는 형식적 수준의 개념이, 지구 영역에서는 구체적 수준의 개념이 훨씬 많이 제시된 것으로 나타났다. 이는 교과서 개발시 학습자의 인지 수준을 고려한 과학학습 개념의 제시 또는 교과 영역별 비중의 차이를 두어 단원을 구성 배치하는 것이 바람직하다는 것을 시사해주고 있다.