• Ocean and Polar Research
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• 제33권1호
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• pp.1-11
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• 2011

This study describes measurements of fast ice recorded on May 23, 2009, in Kongsfjorden (translated as 'Kongs Fjord'), an inlet on the west coast of Spitsbergen in the Svalbard Archipelago. Seasonal fast ice is an important feature for Svalbard fjords, both in relation to their physical environment and also the local ecosystem, since it grows seaward from the coast and remains in place throughout the winter. Ice thickness, snow, ice properties, and wind speed were measured, while SAR (Synthetic Aperture Radar) data was observed simultaneously observed two times from ALOS-PALSAR (L-band). Measured ice thickness was about 25-35 cm while the thickness of ice floe broken from fast ice was measured as 10-15 cm. Average salinity was 1.9-2.0 ppt during the melting period. Polarimetric data was used to extract H/A/alpha-angle parameters of fast ice, ice floe, snow and glacier, which was classified into 18 classes based on these parameters. It was established that the area of fast ice represents surface scattering which indicates low and medium entropy surface scatters such as Bragg and random surfaces, while fast ice covered with snow belongs to a zone of low entropy surface scattering similar to snow-covered land surfaces. The results of this study will contribute to various interpretations of interrelationships between H/A/alpha parameters and the wave scattering Phenomenon of sea ice.

• 한국음향학회지
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• 제28권8호
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• pp.740-754
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• 2009

실제 해양에서 음파는 해수면/해저면의 거친 경계면이나 기포층/어군과 같이 불규칙적으로 분포된 체적에 의해 산란 되며, 잔향음 신호는 이러한 산란 신호의 합으로 형성된다. 실측된 잔향음 신호를 정확하게 모의하기 위해서는 각 산란 메커니즘에 적합한 산란 모델을 음파 전달 손실 모델과 결합시켜야 한다. 본 논문에서는 기존의 산란 모델과 결합이 용이한 음선 이론을 기반으로 잔향음 모델을 개발하였다. 개발된 잔향음 모델은 (1) 해수면에 대한 산란 신호로 실험 기반의 Chapman-Harris 식과 이론 기반의 APL-UW/SSA 모델, (2) 해저면에 대해서는 실험 기반의 Lambert 법칙과 이론 기반의 APL-UW/SSA 모델을 선택적으로 사용하도록 한다. 개발된 잔향음 모델의 타당성을 검증하기 위해서 정상 모드법 기반으로 개발된 Ellis 모델 결과와 2006 잔향음 공동웍크�乍【� 발표된 여러 잔향음 모델 결과와 비교하였다. 모델간의 비교를 통해 검증된 잔향음 모델을 이용하여 한국 근해의 중주파수 대역 잔향음 신호를 모의하고, 이를 실측 데이터와 시간 영역에서 직접 비교하였다. 이러한 비교를 통해 각 해역의 해양 환경의 특성에 따라 상호 다른 잔향음 신호 경향을 고찰 할 수 있으며, 나아가 각 해역 특성을 반영하는 산란 강도 함수를 본 잔향음 모델을 통해 선정할 수 있다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제26권2호
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• pp.109-114
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• 2010

2000년 7월 5일 한국 동남연안을 촬영한 SAR 영상에서 해안을 따라 나타난 낮은 후방산란 해역의 원인을 고찰 하였다. 이 해역은 여름철에 자주 표층 냉수가 관측되는 해역으로 인접한 시기의 SST 영상과 SeaWiFS 영상에서도 거의 동일한 해역에서 각각 낮은 표층 수온과 높은 농도의 엽록소 a의 분포를 보였다. 복수의 위성 센서 영상을 공동으로 활용한 결과 영양염이 풍부한 저층 냉수가 표층으로 용승 하여 식물플랑크톤을 비롯한 생물 활동을 증가시켰을 가능성을 보여주고 있으며, 높은 밀도의 생물 활동으로 인한 물질들이 생성한 표층 유막으로 인하여 SAR 영상에서 낮은 후방산란을 나타내는 것으로 판단된다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제18권2호
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• pp.136-140
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• 2018

We propose an improved semi-empirical scattering model for X-band radar backscattering from rough sea surfaces. This new model has a wider validity range of wind speeds than does the existing semi-empirical sea spectrum (SESS) model. First, we retrieved the small-roughness parameters from the sea surfaces, which were numerically generated using the Pierson-Moskowitz spectrum and measurement datasets for various wind speeds. Then, we computed the backscattering coefficients of the small-roughness surfaces for various wind speeds using the integral equation method model. Finally, the large-roughness characteristics were taken into account by integrating the small-roughness backscattering coefficients multiplying them with the surface slope probability density function for all possible surface slopes. The new model includes a wind speed range below 3.46 m/s, which was not covered by the existing SESS model. The accuracy of the new model was verified with two measurement datasets for various wind speeds from 0.5 m/s to 14 m/s.

• 수산해양기술연구
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• 제30권4호
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• pp.251-262
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• 1994

The speed of vertical migration and the volume backscattering strength of the scattering layers during the evening and morning transitions between day and night were measured in November 1990-1992 in thermally stratified waters of the East China Sea. Acoustical measurements were carried out using a scientific echo-sounder operating at t재 frequencies of 25 and 100kHz, and using an echo-integration system connected with a micro-computer. Biological sampling was accomplished by bottom trawling to identify fish species recorded on the echo sounder, and the species and length compositions were determined. The values of scattering strength were allocated to group of fishes according to the fish traces on the echo recording paper and the species composition of trawl catches. The vertical velocities of migration derived from the changes in the depths and the values of peak scattering strength of the dense layer vertically migrating toward the bottom or toward the surface. The trawl data suggest that snailfish and fishing frog were the most abundant fishes in all research stations. As sunrise approached, the fish formed a strong concentration just above the thermocline. The the highest values of scattering strength in the entire water column appeared in the depth strata above the thermocline just before the begining of downward migration. As soon as the fish began to migrate downwards across the thermocline, the values of the scattering strength in the depth strata above the thermocline rapidly decreased, while the values for the scattering layer moving slowly toward the bottom gradually increased. During the 1992 surveys, the speed of the vertical migration was estimated to be 0.38m/min in the upward migration and 0.32m/min in the downward migration, respectively. That is the rate of vertical migration was slightly higher at dusk than at dawn. Similar migration patterns were observed on different stations and under different weather conditions during the surveys in 1990.

• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제27권5_6호
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• pp.1017-1031
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• 2009

The problem of interaction of surface water waves by small undulation at the bottom of a laterally unbounded sea is treated on the basis of linear water wave theory for both normal and oblique incidences. Perturbation analysis is employed to obtain the first order corrections to the reflection and transmission coefficients in terms of integrals involving the shape function c(x) representing the bottom undulation. Fourier transform method and residue theorem are applied to obtain these coefficients. As an example, a patch of sinusoidal ripples is considered in both the cases as the shape function. The principal conclusion is that the reflection coefficient is oscillatory in the ratio of twice the surface wave number to the wave number of the ripples. In particular, there is a Bragg resonance between the surface waves and the ripples, which is associated with high reflection of incident wave energy. The theoretical observations are validated computationally.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.557-562
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• 2004

A surface-piercing barrier model is presented for understanding morphological development in the sheltered region and investigating the main factors causing the severe accumulation. Surface-piercing structures like vertical barriers, surface docks and floating breakwaters are recently favored from the point of view of a marine scenario since they do not in general partition the natural sea. The numerical solutions are compared with experimental data on wave profiles and morphological change rates within a rectangular harbor of a constant depth protected by surface-piercing thin breakwaters as a simplified problem. Our numerical study involves several modules: 1) wave dynamics analyzed by a plane-wave approximation, 2) suspended sediment transport combined with sediment erosion-deposition model, and 3) concurrent morphological changes. Scattering waves are solved by using a plane wave method without inclusion of evanescent modes. Evanescent modes are only considered in predicting the reflection ratio against the vertical barrier and energy losses due to vortex shedding from the lower edge of plate are taken into account. A new relationship to relate the near-bed concentration to the depth-mean concentration is presented by analyzing the vertical structure of concentration. The numerical solutions were also compared with experimental data on morphological changes within a rectangular harbor of constant water depth. Through the numerical experiments, the vortex-induced flow appears to be not ignorable in predicting the morphological changes although the immersion depth of a plate is not deep.

• 수산해양기술연구
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• 제36권2호
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• pp.96-104
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• 2000

본 연구에서는 저자 등이 개발한 인공해저를 대상으로 어류의 위집행동 및 분포구조를 잠수관찰 및 어군탐지기를 이용하여 조사하였다. 인공해저와 같은 해양구조물 주변에서의 군집구조를 파악하는 것은 인공어초의 위집기구 연구에 중요한 사항이다. 연구에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 잠수관찰에 의하면 어류의 분포층은 인공해저의 구조와 밀접한 관계를 가지고 있어, 표층 해저면에서는 회유성 어종인 고등어, 전갱이가 군을 형성하여 일시적으로 위집되었다. 한편, 중층 시험 어초 부근에는 정착성 어종인 돌돔, 붉바리, 돔감펭볼락 등이 군을 형성 장시간 체류하는 것이 관찰되어, 이들 어류는 인공어초를 먹이장소 또는 휴식공간으로 긴밀하게 이용하고 있다고 판단되었다. 2. 어군탐지기를 사용하여 인공해저 주변을 24시간 항주조사 한 결과, 어류의 행동생태는 일출몰 시각의 전후로 변화하는 것을 알 수 있었다. 주간에 군을 형성하여 인공해저의 중$.$저층 부근에서 유영하던 어군에코는 야간에는 분산형태로 표층부근에 폭 넓게 산재하고 있어, 어군의 일주행동이 분명하게 밝혀졌다.

• 한국음향학회지
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• 제28권3호
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• pp.174-186
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• 2009

경계면이 존재하는 해양에서의 수중 음파 전달 모델링 시 일반적으로 평평한 경계면을 가정하고 Rayleigh가 제안했던 반사계수를 이용해 반사파를 계산할 수 있다. 하지만 해수면이나 해저면과 같은 실제 해양의 경계면은 불규칙적인 거칠기를 가진다. 이러한 경계면에서의 반사 손실은 실험식이나 산란 이론에 기반한 간섭 반사 계수를 계산하여 구할 수 있다. 본 논문에서는 섭동 이론, Kirchhoff 근사법, 작은 가지 근사법과 같은 산란 이론을 이용하여 유체-유체 경계면에 대한 간섭 반사 계수를 각각 유도한다. 이를 이용하여 임의의 거칠기를 가지는 해수면과 해저면에 대한 각 산란 이론의 간섭 반사계수를 계산하며, 이 결과를 Rayleigh 반사 계수와 비교하여 경계면의 거칠기에 따른 반사 손실을 분석한다. 또한, 섭동 이론과 Kirchhoff 근사법의 결과를 일반적으로 적용 범위가 넓은 작은 기울기 근사법의 결과와 비교하여 각 이론의 유효범위에 대해 고찰한다.

• 한국음향학회지
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• 제21권8호
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• pp.671-678
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• 2002

천해에서 적용 가능한 고주파 단상태 잔향음 모델 (HYREV: HanYang Univ. REVerberation model)을 개발하였다. 천해의 잔향음은 해수면, 해저면의 산란특성에 의해 영향을 크게 받기 때문에 경계면 산란의 정확한 산출이 가능한 잔향음 모델 개발이 필요하다. 본 모델에서는 고유음선 (eigenray) 계산을 통하여 음원과 산란체까지의 도달시간과 전달손실을 계산하였으며 경계면 산란 예측은 복합 거칠기 (composite roughness) 모델을 이용하였다. 모델의 검증을 위하여 GSM (generic sonar model) 잔향음 모의 신호 및 실측 잔향음 신호와 비교하였으며 비교 결과 GSM보다 HYREV 모델이 천해 잔향음 예측에 적합함을 확인할 수 있었다.