• Title/Summary/Keyword: Real sea environment

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항로표지 보호를 위한 디지털 영상기반 해무 강도 측정 알고리즘 (Sea Fog Level Estimation based on Maritime Digital Image for Protection of Aids to Navigation)

  • 유은지;이효찬;조성윤;권기원;임태호
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.25-32
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    • 2021
  • 미래 해상 환경 변화에 맞춰 해상 항로표지가 다양한 분야에 걸쳐 활용되며 쓰임이 증대되고 있다. 해상 항로표지는 항행하는 선박의 위치, 방향 및 장애물의 위치를 알려주는 항행보조시설로, 현재는 단순히 선박의 안전 항해를 도울 뿐 아니라, 여러 센서와 카메라를 탑재하여 해양 기상환경을 파악하고 기록하는 수단으로 변모하고 있다. 하지만 주로 선박과의 충돌로 인해 소실되며 특히 해무로 인한 관측 시야 저하로 안전사고가 발생한다. 해무 유입은 항만, 해상교통 등에 위험을 초래하고 시간과 지역에 따라 발생 가능성의 차이가 커 예측이 쉽지 않다. 또한, 전 해역에 분포되어있는 항로표지의 특성상 개별 관리가 어렵다. 이를 해결하고자 본 논문에서는 항로표지에 설치된 카메라에서 촬영한 영상으로 해무 강도를 측정하는 방안을 통하여 해양 기상환경을 파악해 보완하고 날씨로 인한 항로표지 안전사고를 해결하는 것을 목적으로 한다. 설치가 어렵고 높은 비용이 드는 광학 및 온도 센서 대신 항로표지에 설치된 카메라의 일반 영상을 사용하여 해무 강도를 측정한다. 덧붙여 다양한 해역에서의 실시간 해무 파악을 위한 선행 연구로, 안개 모델(Haze Model), Dark Channel Prior(DCP)를 이용해 해무 강도 측정 기준을 제시한다. DCP를 적용한 영상에서 특정 픽셀값의 문턱값(Threshold value)을 설정하고, 이를 기준으로 전체 영상에서 해무가 존재하지 않는 픽셀의 수를 통해 해무 강도를 추정한다. 합성 해무 데이터셋과 실제 해무 동영상을 캡처해 만든 실제 해무 데이터셋으로 해무 강도 측정 여부를 검증했다.

해상에서 실시간 TCP 링크관절 보안통신 연구 (A Study of TCP LINK based Real-Time Secure Communication Research in the Ocean)

  • 유재원;박대우
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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    • pp.250-253
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    • 2014
  • 해상에서 이동하는 선박들은 가용 채널의 제한으로 지상과의 통신에 많은 제한이 발생하고 있다. 지상에선 무선 중계 시설, 유선 등 기반통신망을 통해 장거리 통신이 가능하게 된다. 또한, 공중에서 운행하는 항공기도 지상 기반통신망 및 고도에 따라 장거리 직선거리(LOS : Line of Sight) 통신이 가능하다. 반면, 해상에서는 해수면까지 직선거리 통신이 제한되기 때문에 위성을 통하거나, 수중에 설치된 통신 중계기기를 통한 통신방식이 연구되어 왔다. 하지만, 위성 혹은 수중 중계방식은 지상시설과 동일 수준의 보안유지 및 대역폭 확보가 제한된다. 본 논문에서는 TCP 기반 링크관절을 이용한 실시간 해상 보안통신에 대해 연구하였다. 열악한 해상 통신환경에서 실시간 통신 및 보안을 제공할 수 있는 링크관절을 제안한다. 본 연구를 통해 해상에서 보다 안전하고 편리하게 통신을 할 수 있는 방안을 제시하였다.

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가막만 방류 감성돔 (Acanthopagrus schlegeli) 치어의 초기 적응 (Initial Adaptation of Released Black Sea Bream, Acanthopagrus schlegeli in Gamak Bay, Southern Coast in Korea)

  • 유진형;황두진;윤양호;정관식;고현정
    • 한국수산과학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.365-371
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    • 2003
  • The reared fries of black sea bream, Acanthopagrus schlegeli were released in Gamak Bay and initial adaptation to the environment was evaluated. Thirty thousand fries were marked with magnetic tag, released and recaptured and its stomach content were analysed; the neighboring zooplankton, beuthic algae and other young fishes were investigated. The fries were released on July 30, 2001 in summer season. Water temperature of surface and bottom were $24^{\circ}C\;and\;21^{\circ}C,$ respectively. $Chlorophyll\;\alpha$ content was 4.5 ${\mu}g/L$ with high primary production. Salinity was $32.0-32.5\%_{\circ}.$ Water depth of releasing site was about 30 m. The sea jungle was formed at the first point of releasing and it kept the fries for about 3 days in the bay with plenty of food organisms within 5 m depth. Stomach analysis of the fries revealed that real feeding started from the 15 days after releasing and full feeding took place after the tenth day.

AWS/ASOS 바람자료를 이용한 여름철 동해 연안역의 용승지수와 수온과의 상관성 (Correlation Analysis of UA Using Wind Data of AWS/ASOS and SST in Summer in the East Sea)

  • 김주연;한인성;안지숙
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.773-784
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    • 2018
  • 본 연구에서는 1995년부터 2016년까지 여름철(5월~8월) 내 동해 연안역에서 발생하는 용승에 대한 지수(Upwelling age, UA)를 산출하고 수온(Surface sea temperature, SST)과의 상관성을 분석하였다. 동해 연안 근처의 6개 기상청 자동기상관측장비 Automatic weather system, AWS)와 종관기상관측장비(Automated synoptic observing system, ASOS) 지점에서 관측된 바람자료를 이용하여 용승지수를 계산하였으며, 수온은 국립수산과학원에서 제공하는 연안정지 자료(Coastal oceanographic data, COD)와 실시간 수온 관측 시스템 (Real-time information system for aquaculture environment, RISA) 자료를 이용하였다. 정량적으로 UA의 값은 낮게 산출되었지만 냉수대 발생 시기에 UA가 상승하였으며 실제와 유사하게 모사해 내었다. UA-SST와의 상관분석에서 음(-)의 상관이 우세하게 나타났다. 냉수대가 극심했던 2013년 6월~8월 UA-SST 상관분석 결과, 6개 분석지점에서 -0.65~-0.89의 매우 높은 상관성을 보였으며 이는 UA가 강할수록 SST가 하강하여 강한 냉수대가 출현하였음을 증명하였다. 본 연구를 통해 동해연안역의 냉수대에 따른 용승발생 경향을 장기적으로 평가 할 수 있었으며, 용승의 크기와 강도에 따른 연안 양식어장의 피해를 최소화 하는데 기여할 것으로 사료된다.

무인선의 무선통신환경에 관한 연구 (A Study on the Environment of USV Wireless Communication)

  • 홍신표;정종원;이치원;이호식;최한우;박인홍
    • 한국해양공학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.53-57
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    • 2009
  • Unmanned surface vehicles (USVs) conduct various missions while exchanging information with control centers. Maritime security, coastal surveillance, and sea surface and undersea inspections are included in the important missions of USVs. To carry out these missions, large amounts of information are required from sensors, such as cameras, radars, and sonars. High bandwidth wireless communication is necessary to send this information to the control center in real time. In general, USVs are made using small boats. The motions of small boats are easily influenced by sea waves and the magnitude of changes in the attitude is large and the period of the changes is short in comparison with large ships. Thus, the direction of an antenna beam pattern for a wireless communication system in a USV can change rapidly, and with a large magnitude. In addition, since the reflection of electromagnetic waves on the sea surface is not negligible, the effect of multipath noises on the wireless communication system must be considered carefully. There are also several other elements that negatively affect wireless communication systems in USVs. This paper presents the wireless communication environment to be considered in the design and implementation of wide bandwidth communication systems for USVs. Short test results for wireless communication on the sea are also given.

수직선배열을 이용한 저소음 함정음향 측정 및 분석기법 (A Measurement and Analysis of Low Level Radiated-Noise Using Vertical Line Array)

  • 최재용;손권;도경철
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.55-64
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    • 2003
  • Underwater acoustic noise measurement is an essential element for vulnerability assessment of modern naval platforms. But during the last few decades environmental conditions have drastically changed due to the gradually increasing sea ambient noise level and decreasing submarine radiated noise level. A real-time underwater acoustic measurement system with vertical line array is designed for the quiet submarine radiated noise assessment in challenging environment. This system has a constant directivity index in measurement frequency range and accurate tracking capability for the transmission loss compensation and navigation aids inside the submarine. This system has been validated at sea and used several times for the submarine noise measurement.

Hypoosmotic shock adaptation by prolactin involves upregulation of arginine vasotocin and osmotic stress transcription factor 1 mRNA in the cinnamon clownfish Amphiprion melanopus

  • Park, Mi Seon;Kim, Na Na;Shin, Hyun Suk;Min, Byung Hwa;Kil, Gyung-Suk;Cho, Sung Hwoan;Choi, Cheol Young
    • Animal cells and systems
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    • 제16권5호
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    • pp.391-399
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    • 2012
  • We cloned cDNA-encoding arginine vasotocin (AVT) from the brain of the cinnamon clownfish Amphiprion melanopus, and that was predicted to encode a protein of 153 amino acids. We examined changes in the expression of AVT mRNA in the brain and arginine vasotocin receptor (AVTR) mRNA and osmotic stress transcription factor 1 (OSTF1) mRNA in the gills of the cinnamon clownfish using quantitative real-time PCR in an osmotically changing environment (seawater (35 psu) ${\rightarrow}$ brackish water (BW, 17.5 psu) and BW with prolactin [PRL]). The expression of AVT, AVTR, and OSTF1 mRNA in the brain and gills increased after transfer to BW, and the expression was repressed by PRL treatment. AVT-immunoreactive cells were almost consistently observed in the telencephalon. The plasma $Na^+$ and $Cl^-$ levels decreased in BW, but the level of this parameter increased in BW with PRL treatme during salinity change. These results suggest that AVT, AVTR, and OSTF1 play important roles in hormonal regulation in osmoregulation organs, and that PRL improves the hyperosmoregulatory ability of cinnamon clownfish in BW environment.

동역학 시뮬레이션 기반 선박 A-Frame의 안전 운용 가이드 개발 연구 (A Study on the Development of Safety Operation Guideline for Onboard A-Frame System Using Dynamic Simulation)

  • 오재원;김형우;권오순
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제24권5호
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    • pp.625-633
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    • 2021
  • This paper considers the development of safety operation guideline for onboard A-Frame system used to operate heavy-work ROV using dynamic simulation. Onboard A-Frame is affected by ship's behavior and large inertia by the marine environment. For this reason, safety operation guidelines are required for the safety of workers who operate ship-mounted equipment. In order to develop a guideline, it is necessary to evaluate the safety loads through real sea experiment. However, simulation method is used instead since it is difficult to conduct experiments in sea. Therefore, a procedure for safety operation analysis based on dynamic simulation that can consider ship behavior and marine environment and a safety operation table were proposed in this study. And the construction of safety operation table and guide for safety operation using the applied load and safety factor analysis results were considered.

경북 구룡포 해역에서의 냉수 발생과 어장 피해 (A Study on Cold Water Damage to Marine Culturing Farms at Guryongpo in the Southwestern Part of the East Sea)

  • 이용화;심정희;최양호;김상우;심정민
    • 해양환경안전학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.731-737
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    • 2016
  • 경상북도 구룡포 해역에서 하계 냉수 발생 특성과 어류 폐사를 유발하는 냉수대 강도를 파악하고자 2007년 8~11월 멍게양식장에 수온로거를 설치하여 수층별 수온을 측정하였으며, 2015년과 2016년은 국립수산과학원 실시간어장정보시스템의 표층수온 자료를 이용하였다. 동해 남부해역의 냉수대 발생 원리와 부합하게 남~남서풍이 강하게 불 때 용승으로 표층수온이 급격히 하강하였으며(2007년 8월 하순, 9월 20~22일, 2015년 7월 13~15일), 반대로 북~북동풍이 우세할 때 저층수온이 급상승하는(2007년 9월 5~7일, 9월 16~18일) 것으로 나타났다. 그 외에도 7~8월 구룡포 해역에 나타나는 약한 강도의 표층수온의 하강과 상승은 바람 방향과 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다. 구룡포 해역에서 최대풍속이 5 m/s 이상인 남~남서풍이 최소 이틀 이상 유지되면 표층수온이 약 $10^{\circ}C$ 이하로 하강하는 강한 냉수대가 발생하고 이로 인해 어류 폐사가 발생하는 것으로 파악되었다. 이를 바탕으로 포항기상대의 최대풍속과 최대풍속 풍향을 이용하여 냉수발생지수(Cold Water Index)를 정의하고 계산한 결과, $CWI_{2d}$(CWI 2일 평균)가 100 이상일 때 어류 폐사가 주로 발생하였으며, $CWI_{4d}$(CWI 4일 평균)는 7~8월 구룡포 표층수온과 높은 음의 상관성을 나타내었다($R^2=0.5$). 2007년 10월 30 m 수층의 수온 일변화($7{\sim}23^{\circ}C$)는 조석변화와 일치하는 주기와 스펙트럼을 보였으며, 이는 북한한류수 영향인 것으로 파악된다. 이와 같이 조석과 북한한류수로 인한 일변화가 어류 가 두리가 설치된 수심에도 영향을 미친다면 어업 피해로 이어질 수 있으므로 정밀한 조사가 필요할 것으로 생각된다.

복잡 해안지역 해상풍 모의의 정확도 개선- I : 현업모델의 평가 (Improvements in the simulation of sea surface wind over the complex coastal area- I : Assessment of current operational model)

  • 배주현;김유근;오인보;정주희;권지혜;서장원
    • 한국환경과학회지
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    • 제14권7호
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    • pp.657-667
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    • 2005
  • In this study, we focused on the improvements in the simulation of sea surface wind over the complex coastal area. MM5 model being currently used to predict sea surface wind at Korea Meteorological Administration, was used to verify the accuracy to estimate the local wind field. A case study was performed on clear days with weak wind speed(4 m/s), chosen by the analysis of observations. The model simulations were conducted in the southeastern area of Korea during the selected periods, and observational data such as AWS, buoy and QuikSCAT were used to compare with the calculated wind components to investigate if simulated wind field could follow the tendency of the real atmospheric wind field. Results showed that current operational model, MM5, does not estimate accurately sea surface wind and the wind over the coastal area. The calculated wind speed was overestimated along the complex coastal regions but it was underestimated in islands and over the sea. The calculated diurnal changes of wind direction could not follow well the tendency of the observed wind, especially at nighttime. In order to exceed the limitations, data assimilation with high resolution data and more specificated geographical information is expected as a next best policy to estimate accurately the environment of local marine wind field.