• 해양환경안전학회지
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• 제26권6호
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• pp.681-688
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• 2020

해상을 통하여 운송되는 화학물질은 6,000여종에 이르며, 이러한 화학물질에는 해양을 오염시키거나 해양생물에 해로운 HNS(Hazardous and Noxious Substances)가 포함되어 있다. 해상운송 과정에서 바다로 유출된 HNS는 해상 및 해중에서 물리적, 화학적 변화를 거치게 되는데, 어떤 종류의 HNS는 해저로 침강하여 퇴적되기도 한다. 해저에 침적된 HNS는 해저생태계에 커다란 악영향을 주기 때문에 해저침적 HNS를 탐지·처리하여 회수하는 것이 바람직하다. 따라서 본 연구는 해저침적된 HNS를 회수하기 위한 기계장치를 개발할 때, 최우선으로 고려해야 하는 성능요건을 제시하였다. 해저의 오염물질을 회수하기 위하여 현재 사용되는 다양한 방식의 준설장비에 대하여 조사하고, 준설장비의 방식별 성능지표를 분석함으로써 기계장치에 대한 10가지의 성능지표를 선정하였다. 이러한 성능지표를 활용하여 해저침적 HNS 회수용 기계장치의 개발을 위한 성능요건을 제안하였다. 국내 항만의 수심을 고려하여, 해저침적 HNS 회수용 기계장치의 성능요건을 생산율(50 ~ 300 ㎥/hr), 최대운용수심(50 m), 저질 종류(대부분의 저질 형태), 고형률(10 % 이상), 수평 작업 정확도(± 10 cm), 제한 유속(3 ~ 5 knot) 등으로 제안하였다. 이러한 성능요건은 해저침적 HNS 회수용 기계장치의 개념설계와 기본설계에 활용될 것으로 기대된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권3호
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• pp.269-275
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• 2017

해저 아래에 난파선이 잔존하고 있다면, 해류와 조류의 유수의 작용뿐만 아니라 해저를 구성하는 퇴적물의 물성 및 퇴적환경에 영향을 받는다. 특히 우리나라 대부분의 난파선은 갯벌에 묻혀 있는 상태로 발견되었는데, 이는 퇴적물에 많은 영향을 받는다는 것을 알 수 있다. 본 연구에서는 그랩 채취기와 진동식 시추기를 이용해 퇴적물 시료를 채취하여 태안 마도3호선의 주변지역의 퇴적물의 다양한 물성을 파악했으며, 이를 통해 태안 마도 지역의 퇴적물 물성이 태안 마도3호선이 잔존하는데 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 주상시료의 퇴적물 분석 결과 깊이에 따른 밀도와 초음파 속도변화, 전단강도는 대체로 깊어질수록 측정값이 커지는 경향을 나타냈으며, 함수비와 공극률은 깊어질수록 값이 낮아지는 경향을 보였다. 입도분석의 경우 Folk's 분류법으로 결과를 도시하였다. 태안 마도3호선 지역의 깊이 3.5 m 주상시료의 입도는 주로 점토와 모래질 점토로 구성되어있으며, 표층 퇴적물의 입도는 점토질 모래로 구성되어 있었다. 퇴적률분석 결과 퇴적률은 2.84 cm/year로 나타났으며, 깊이 150 cm 조개시료의 탄소연대측정 결과 신석기 시대로 나타났다. 이러한 퇴적물 분석을 통해 태안 마도3호선의 잔존과 퇴적물 물성의 연계성에 대해 연구했다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제3권3호
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• pp.158-164
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• 1998

광대역 주파수변조(wide-band FM) 선호를 음원으로 사용하는 Chirp sonar 시스템을 이용하여 획득한 음향반사 자료의 통계학적 처리를 통하여 해저면을 분류하였다. 음향학적 분류변수로서 Chirp 자료의 K-L(Karhunen-Lo$\grave{e}$ve) 변환을 이용하여 계산된 유사도 지수(similarity index)를 고안하였다. 유사도 지수는 근접한 트레이스 자료들에 포함된 공통된 반사신호성분의 양을 지시하므로 해저면 퇴적물의 성분에 따른 음향학적 거침도를 반영한다고 할 수 있다. 유사도 지수는 0에서 1사이의 값을 가지며, 각기 다른 퇴적상을 나타내는 지점에서 획득된 Chirp 자료를 처리한 결과, 퇴적물의 성분이 균질할수록, 입자의 크기가 작을수록, 그리고 연한 퇴적층일수록 증가하는 것을 관측할 수 있었다. 실제의 응용 예로서 제주도 성산포 해역을 이 방법으로 분류하였으며, 그 결과를 검증하기 위해 동일해역에서 획득된 side-scan sonar 자료 및 퇴적물로부터 해석된 해저면의 퇴적상과 비교하였다. 그 결과 음향자료의 유사도 지수에 의해 분류된 해저면은 실제의 퇴적상을 매우 잘 반영할 뿐만 아니라 퇴적물 성분의 특성에 따른 음향반응을 더욱 세밀히 나타내었다. 그러므로 이러한 방법은 음향자료로부터 직접 해저면을 분류하는 지질음향 모델링으로서 매우 효과적이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권11호
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• pp.49-60
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• 2015

개방수역 퇴적물 처리는 해안공사에서 다양한 목적으로 수행되고 있다. 매립토의 거동은 수중 침강단계와 하상 퇴적단계로 구분하여 해석을 수행하였으며, 이를 이용하여 매립토의 수중 투기에 의한 유보율을 평가하였다. 매립토 입자의 침강단계는 thermal 단계와 swarm 단계로 구분하여 입자구름의 침강속도와 환산 반경에 대한 일반화된 방정식을 제시하였다. 하상 퇴적단계는 개발된 프로그램을 이용하여 매립토의 마찰각과 유속의 변화에 따른 퇴적형상의 성장계수를 평가하였다. 유보율은 매립토의 해수면 위의 투기지점을 원의 중심으로 하고 원의 유효 반경내에 잔류하는 매립토의 질량비로 정의하였다. 싱가포르 현장을 기준으로 수심을 20m, 유속은 0.0-1.5m/s 구간에서 유효반경 5m에 대한 유보율도를 제시하였다. 이는 해안 매립공사에서 매립토의 유실율을 저감하여 시공성을 개선하고 주변환경오염을 최소화하는 자료로 활용될 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.222-230
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• 2016

국내 심해 저서환경의 접근 한계로 서식생물과 인근환경 연구를 위한 정밀채집이 불가능하였으나, 6,000 미터급 심해 무인잠수정 해미래의 개발로 가능성이 열렸다. 활용가능성 확인을 위해, 2015년 6월에 2주간 동해에서 연구선 온누리호와 무인잠수정 해미래를 이용하여 울릉분지와 후포퇴 사면의 8개 정점에서 심해 종합해양연구를 국내최초로 수행하였다. 수심 범위가 194~2,080m인 조사해역에서 총 10회 잠수를 수행하였고, 잠수시간은 운용조건에 따라 약 1~6시간 소요되었다. 조사 결과, 1) 주요 심해 해저면의 실제 영상, 2) 주요 수산자원인 홍게류의 서식밀도 및 미기록 생물종을 포함한 심해생물상 자료, 3) 해저협곡의 경사면 등 특이 지형 확인, 4) 압력주상채니기를 이용한 퇴적물 주상시료 채집, 5) 육상폐기물 해양 투기현황을 확인 및 획득하였다. 본 탐사결과 심해 저서환경 및 생물의 직접관찰 및 채집이 가능함을 확인하였다.

• Ocean and Polar Research
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• 제36권4호
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• pp.395-405
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• 2014

A 570 cm-long sediment core was retrieved at $9^{\circ}57^{\prime}N$ and $131^{\circ}42^{\prime}W$ in 5,080 m water depth from the northeast equatorial Pacific and its stratigraphy was established with $^{10}Be/^9Be$ and paleomagnetic measurements. Successive AF demagnetization reveals eight geomagnetic field reversals. In the reference geologic time scale, the eight reversal events correspond to an age of about 4.5 Ma. However, $^{10}Be/^9Be$-based age yields 9.5 Ma at a depth of 372 cm. Such a large discrepancy in determined ages is attributed to an extremely low sedimentation rate, 0.4 mm/kyr on average, of the study core and resultant loss or smoothing of geomagnetic fields. The composite age model reveals a wide range in the sedimentation rate - varying from 0.1 to 2.4 mm/kyr. However, the sedimentation rate shows systematic variation depending on sedimentary facies (Unit II and III), which suggests that each lithologic unit has a unique provenance and transport mechanism. At depths of 110-80 cm with a sedimentation rate of about 0.1 mm/kyr, ancient geomagnetic field reversal events of at least a 1.8 Myr time span have not been recorded, which indicates the probable existence of a hiatus in the interval. Such a sedimentary hiatus is observed widely in the deep-sea sediments of the NE equatorial Pacific.

• 한국수산과학회지
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• 제54권6호
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• pp.1030-1035
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• 2021

Diving fishermen are demanding permission to use an inspirator that can efficiently catch Manila clam; however, coastal fishermenargue that the use of inspirator devastates the seabed and depletes fishery resources. Therefore, the aim of this study was to evaluate the fishing power of diving gears and its effect on coastal fishing grounds. The average time taken to fish in the seabed (4 m²) with a rake, water gun, and an inspirator was 11.17 min, 13.33 min and 7.81 min, respectivelyThe values of catch per unit time with a rake, water gun, and an inspirator were 3.35 kg/min, 2.26 kg/min, and 3.83 kg/min, respectively. Suspended sediments were observed the most in the water gun fishing area, and were observed more in April when fishing was not carried out than in February when fishing was carried out. However, the difference in the amount of sediment deposited in the fishing area using the three-fishing gears was very small. For an accurate analysis of the impact of the fishing gears on the seabed, supplementary tests such as grain size analysis and changes in benthic organisms need to be conducted.

• 한국해안해양공학회지
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• 제16권2호
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• pp.108-119
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• 2004

안목항의 방파제 확장 건설로 인하여 항 남측에 심각한 침식현상이 광범위하게 발생하고 있는 데 본 연구에서는 이를 규명하기 위하여 수지 분석법과 수치 해석적 방법이 수행되었다. 또한 효율적인 연안통합관리를 위한 주기적인 관측 및 분석 시스템의 필요성을 강조하고 상세한 표사 이동의 변화를 제공하는 수치모형 시스템이 제시되었고 연안관리의 측면에서 어떻게 활용될 수 있는 지 안목항 침식 문제를 통하여 살펴보았다. 수치모형 시스템은 토사의 재부상율과 중력에 의한 침강율의 차이로 해저면의 변화를 산정하는 데 파랑 변형, 해빈류, 그리고 부유사 이송 및 확산 예측 모형과 결합되었다. 또한 침강율 산정 시 필요한 수심 평균 부유사 농도와 해저면 부유사 농도의 새로운 관계가 부유사 수직구조의 수학적 분석으로부터 제시되었다.

• 수산해양기술연구
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• 제48권3호
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• pp.208-216
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• 2012

The properties of sediment collected from seabed surface to 6cm depth on the four positions were analyzed to investigate turbulence of marine sediments by shrimp beam trawl. Types of sediments in the investigation area were (g)mS (slightly gravely muddy sand) and gmS (gravely muddy sand) showing high sand content, and (g)sM (slightly gravely sandy mud), gsM (gravely sandy mud) as well. It is estimated that position is more crucial factor than seasonal difference for the granularity variation of sediment in each investigation area. Finding the positional characteristics of sediment granularity was difficult before removing shells and organic matter. However, the average granularity is getting larger by going out from inland sea to open sea once those were removed. The granularity of marine sediment got narrow after processing in the fishing area for shrimp beam trawl but there was no big difference for granularity size before and after processing in the non-fishing area. This might be attributed to crushed shell particles going up and down again on the surface in the fishing area. To demonstrate the hypothesis mentioned above, the sediments driven by shrimp beam trawl need to be collected and analyzed.

• Ocean and Polar Research
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• 제36권4호
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• pp.407-421
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• 2014

The benthic environmental impact experiment addresses environmental impacts at a specific site related to deep-sea mineral resource development. We have acquired several tens of multi- or box core samples at 31 sites within the Benthic environmental Impact Site (BIS) since 2010, aiming to examine the basic properties of surficial deep-sea sediment as a potential source for deep-water plumes. In this study, we present the geochemical properties such as major elements, rare earth elements (REEs), and heavy metal contents at the BIS. Such proxies vary distinctly according to the Facies association. The lithology of all core sediments in the BIS corresponds to both Association Ib and Association IIIb. The vertical profiles of some major elements ($SiO_2$, $Fe_2O_3$, CaO, $P_2O_5$, MgO, MnO) show noticeable differences between Association Ib and IIIb, while others ($Al_2O_3$, $TiO_2$, $Na_2O$, and $K_2O$) do not vary between Association Ib and IIIb. REEs are also distinctly different for Associations Ib and IIIb; in Association Ib, REY and HREE/LREE are uniform through the sediment section, while they increase downward in Association IIIb like the major elements; below a depth of 8 cm, REY is over 500 ppm. The metal enrichment factor (EF) evaluates the anthropogenic influences of some metals (Cu, Ni, Pb, Zn, and Cd) in marine sediments. In both Associations, the EF for Cu is over 1.5, the EF for Ni and Pb ranges from 0.5 to 1.5, and the EF for Zn and Cd are less than 0.5, indicating Cu is enriched but Zn and Cd are relatively depleted in the BIS. The vertical variations of geochemical properties between Association Ib and IIIb are shown to be clearly different, which seems to be related to the global climate changes such as the shift of Intertropical convergence zone (ITCZ).