• 해양환경안전학회지
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• 제26권2호
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• pp.206-218
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• 2020

부산 남항은 도심 속의 다기능 항만으로 공동어시장, 선박수리소, 연근해 및 원양어선 접안시설 등이 설치되어 산업 활동이 활발하다. 산업 활동으로 인해 발생한 유해화학물질이 해저퇴적물에 지속적으로 유입되어 축적되면 수생생태계와 인간에게 영향을 끼칠 수 있다. 따라서 부산 남항에서 2013년 11월(1차), 2014년 11월(2차)에 8개 정점을 선정하여, 해저퇴적물 중 다환방향족탄화수소류(PAHs), 폴리염화비페닐(PCBs), 부틸계유기주석화합물(BTs)를 분석하여 부산 남항의 농도분포 특성 및 유입원을 밝혀내고자 하였다. 연구 지역에서 PAHs의 평균 농도는 1차, 2차 조사에서 각각 4174.0 ng/g-d.w., 1919.0 ng/g-d.w., PCBs의 평균 농도는 1차, 2차 조사에서 각각 166.3 ng/g-d.w., 21 ng/g-d.w.를 보였으며, BTs의 평균 농도는 1차, 2차 조사에서 각각 50.9 ng/g-d.w., 30.8 ng/g-d.w.를 나타내었다. 유기오염물질의 검출농도는 1차에 비해 2차에서 해저퇴적물 수거로 인해 낮아지는 경향을 보였으며, 본 조사에서 PAHs, PCBs, BTs 유입원은 각각 연소기원, 육상기원, 도시하수 또는 산업폐수에 의한 기원을 확인 할 수 있었다.

• 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.

• 지구물리와물리탐사
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• 제26권3호
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• pp.138-149
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• 2023

해저지층의 지질특성을 파악하는 것은 지구과학 및 공학에서 중요한 과업으로 신뢰도 높은 탐사자료를 확보하는 경우 가능하다. 대한민국 남동해역 대한해협 천부 지층의 특성을 파악하기 위하여 심부 시추 지층물성 실험실 분석자료와 탄성파 탐사자료를 확보하였고, 이를 통합 분석하였다. 해저면 심도 200 m 하부까지 심부 시추코어를 회수하여 천부 지층 탄성파 음파속도 로그를 얻었고, 탄성파 단면과 대비하였다. 지층 음파속도 로그와 시간 영역 탄성파 자료는 시간-심도 변환을 수행하여 상관성이 15%에서 45%로 증가하였다. 탄성파 임피던스 초기모형을 설정하고 모형기반, 대역제한 및 산재쐐기 역산을 각각 수행하여 결과를 비교하였다. 도출된 탄성파 임피던스는 천부 지층 내부 퇴적층이 우세한 영역과 미고결 영역에서 변화되는 양상을 보였다. 본 연구에서 수행된 음파 임피던스 역산 기법은 향후 지층 물성분석 로그자료와 탄성파자료의 추가 확보 시 통합 분석을 위한 프레임워크로, 임피던스 분포 단면은 해저면 단층 규명과 천부가스 누출 탐지 등에 활용 가능하다. 국내 해양 심부 시추는 이산화탄소 저장 후보지 특성 파악과 자원 부존 평가 등을 목적으로 지속 추진되고 있으므로 통합 역산의 지구물리 분야 적용 가치가 높아질 것으로 기대된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제8권3호
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• pp.340-348
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• 2003

한반도 남해안의 중앙부에 위치한 광양만에서 표층퇴적물의 시ㆍ공간적 변화를 조사하기 위하여 표층퇴적물과 부유퇴적물에 대한 퇴적학적 조사를 실시하였다. 표층퇴적물은 광양만이 개발되기 이전에는 섬진강 삼각주를 중심으로 서측을 향해 세립해지는 동-서 방향의 분포를 보였으나, 광양제철소가 건설된 이후에는 섬진강 삼각주가 파괴되고 동-서 방향의 분포로 변화하였다. 또한, 광양 컨테이너부두와 각종 산업단지가 조성된 최근에는 동-서 방향의 분포가 파괴되고 남-북 방향의 분포로 변화하였으며, 만의 남서측을 중심으로 평균입도가 뚜렷하게 세립해지는 경향을 보였다. 이와 같은 현상은 광양만 개발에 따른 조류에너지의 감소에 기인한 것으로 해석되며, 이러한 세립화는 개발이 진행됨에 따라 더욱 가속화 될 것으로 생각된다. 한편 부유퇴적물의 분포 특성과 거동에 관한 연구 결과, 광양만에서 부유퇴적물은 만 내부로 유입되는 양이 외부로 유출되는 양에 비해 많았으며, 부유퇴적물의 유출입은 남측보다는 북측의 만 입구를 통해, 그리고 표층과 중층보다는 저층을 통해 주로 이루어지고 있음이 확인되었다. 따라서 광양만은 퇴적우세환경으로 표층퇴적물의 세립화는 만 외부에서 공급되는 부유퇴적물(주로 점토)의 집적에 의해 주로 이루어지는 것으로 해석된다.

• Ocean and Polar Research
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• 제25권4호
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• pp.529-543
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• 2003

Deep-sea surface sediments, acquired from 1997 to 2002 in the Clarion-Clipperton fracture zone of the northeast equatorial Pacific, were analyzed for index and geotechnical properties to provide background information for the design of manganese nodule minor. The sediments were classified into 16 types based on the measured properties and evaluated in terms of miner maneuverabillity and potential environmental impacts arising from mining activities. It was found that the middle part of the study area covered with coarse siliceous sediments is more favorable to the commercial production than the northern part of pelagic red clay. In particular, Area B2 in the middle part is considered the best mining site since it shows the highest abundance as well as it consists mostly of normally to over consolidated (types B, C, D) coarse siliceous sediments that are appropriate for effective minor movement and accompany weak environmental impacts. Taking account of all the analyzed core logs, the average shear-strength values are proposed as a practical guideline fur movements of a manganese nodule miner: 6.0 kPa at 10cm and 7.0kPa at 40cm below the seabed.

• 한국음향학회지
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• 제23권4호
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• pp.296-302
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• 2004

해저면 분류를 위한 음향실험을 2003년 5월 19일부터 23일까지 5일간 남해에서 실시하였다. 실험 해역은 해저 구성물질이 각기 다른 6개의 정점을 선정하였으며 5개의 주파수 (30, 50, 80, 100, 120 kHz)를 이용하여 해저면 반사 신호를 측정하였다. 지음향 인자의 측정은 피스톤 코어를 이용하여 해저 퇴적물 샘플을 채취 후 입도분석을 하였다. 측정된 결과는 퍼지 이론을 이용하여 정점별 해저 퇴적물을 분류하였다. 반사손실 모델로 구성된 입력 소속 함수를 이용하여 측정결과를 평가 후, 그 결과를 Wentworth 입자 크기를 이용하여 출력 가능하도록 구성하였다. 퍼지 이론을 이용한 해저면 분류 기법과 잘 일치하였으며, 퍼지 이론을 통한 해저면 분류 기법의 가능성을 확인하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제12권1호
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• pp.127-138
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• 2017

A series of high-pressure isotropic compression tests were performed on four types of poorly graded silica sand that were artificially prepared based on representative grading curves and similar mineralogy composition of seabed sediment containing different fines contents existing in the Nankai Trough. The addition of fines steepens the initial compression path and increases the decrement of the void ratio after loading. The transitional behaviour of the poorly graded sand with a larger amount of fines content was identified. The slope of the normal compression line shows a slight decreasing tendency with the level of fines content. The bulk modulus of silica sand with fines was lower when compared with the published results of silica sand without fines. A small amount of particle crushing of the four types of poorly graded sand with variable fines content levels was noticed, and the results indicated that the degree of particle crushing tended to decrease as the fines content increased.

• Ocean and Polar Research
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• 제26권2호
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• pp.333-339
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• 2004

This paper is concerned with an experimental investigation about tractive performance of a tracked vehicle on extremely soft soil. A tracked vehicle model with principal dimensions of $0.9\;m(L)\;{\times}\;0.75\;m(B)\;{\times}\;0.4\;m(H)$ and the weight of 167 kg was constructed with a pair of driving chain links driven by two AC-servo motors. The tracks are configured with detachable grousers with variable span. Deep seabed was simulated by means of bentonite-water mixture in a soil bin of $6.0\;m(L)\;{\times}\;3.7\;m(B)\;{\times}\;0.7\;m(H)$. Slip of vehicle and driving torque of motor were measured with respect to experimental variables; grouser span, grouser chevron angle, driving speed, drawbar-pull weight, position of center-of-gravity and weight. $L_8$ orthogonal array is adopted for DOE (Design Of Experiment). The effects of experiment variables on traction performance are evaluated.

• Ocean and Polar Research
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• 제36권4호
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• pp.367-371
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• 2014

In early 1990s, the Korean government has launched a deep-sea research program to secure the stable long-term supply of strategic metallic minerals including Cr, Cu and Ni. Through the pioneering surveys, Korea registered $150,000km^2$ of Mn-nodule field in the Clarion-Clipperton area, the NE equatorial Pacific to the international sea-bed authority (ISA) in 1994. Following the ISA exploration code, the final exclusive exploration area of $75,000km^2$ was assigned in 2002, based on results of eight-year researches of chemico-physical properties of nodules, bottom profiles and sediment properties. Since that time, environmental studies, mining technical developments including robot miner and lifting system and establishment of smelting systems were accompanied with the detailed geophysical studies to decipher the priori mining area until 2009. Major points of the recent Korea Mn-nodule program are deployed on a commercial scale until 2015. In order to meet the goals, we developed a 1/5 scaled robot miner compared to commercial one in 2012 and performed a mining test at the water depth of 1,370 m in 2013. In addition, detailed 25,000 scaled mining maps in the priori area, which can provide operation roots of the miner, will be prepared and an environmental-friendly mining strategy will be pursued based on the environmental impact test and environmental monitoring.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.5-6
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• 2014

포항항은 19개의 지정 정박지와 3개의 검역 정박지로 운영되고 있으나, 일평균 약 40여척을 수용하기엔 정박지의 숫자가 부족하고, 최근 기상악화로 인한 주묘발생으로 선박이 방파제와 충돌하거나 침몰하는 해난사고가 발생하였다. 이는 포항항 정박지가 북동방향의 외해로 열려있는 지형적인 특성으로 북동쪽의 높은 풍랑 유입시 정박지에 투묘중인 선박의 주묘현상이 발생되어 선박 사고의 위험이 상존하고 있기 때문이다. ${\cdots}$ (중략) ${\cdots}$.