• 센서학회지
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• 제32권3호
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• pp.199-206
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• 2023

This study presents a novel monitoring technique for underwater high-voltage direct current (HVDC) cables based on the Distributed Acoustic Sensor (DAS). The proposed technique utilizes vibration and acoustic signals generated on HVDC cables to monitor their condition and detect events such as earthquakes, shipments, tidal currents, and construction activities. To implement the monitoring system, a DAS based on phase-sensitive optical time-domain reflectometry (Φ-OTDR) system was designed, fabricated, and validated for performance. For the HVDC cable monitoring experiments, a testbed was constructed on land, mimicking the cable burial method and protective equipment used underwater. Defined various scenarios that could cause cable damage and conducted experiments accordingly. The developed DAS system achieved a maximum measurement distance of 50 km, a distance measurement interval of 2 m, and a measurement repetition rate of 1 kHz. Extensive experiments conducted on HVDC cables and protective facilities demonstrated the practical potential of the DAS system for monitoring underwater and underground areas.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.626-629
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• 2007

국내외에 아직 개발 실적이 없는 발전소의 해수방류수를 이용한 조류식발전시스템의 개발을 위하여, 현재 하동화력발전소 해수방수로를 대상으로 헬리컬 수차를 이용한 조류식발전 시험설비를 제작 완료하고, 성능 시험이 진행 중이며, 본 연구에서는 성능 시험 과정에서 나타난 제반 문제점을 제시하고 그에 대한 원인 및 대책을 분석해 보았다. 본 시험설비는 인공수로에서 수평 배열 헬리컬수차로서 기계장치의 안정성 및 수차의 효율을 평가하고자 하였다. 조류식 시험장치는 배수로의 빠른 유속으로 인하여 시공이 매우 어려웠으며, 인공수로임에도 불구하고 유지관리를 위한 적정 구조 선정이 곤란한 상황이었다. 또한, 헬리컬 수차는 서로 직렬연결되어 운전할 수 있는 장점이 있으나, 본 연구와 같이 다수의 수차가 연결될 경우, 보다 높은 축정렬 정확성, 커플링, 베어링 정밀도 등이 요구되어 효율 감소의 원인이 됨을 확인하였다. 본 장치는 시험용으로서 정밀한 베어링 및 수밀구조, 증속장치를 채택하지 않았으나, 상업용에서는 이를 개선할 필요성이 있다고 판단된다. 또한, 수차의 설치와 유지관리 조건 향상, 수차 통과부의 유황 개선, 수차의 효율 향상을 위하여 조류식 수차에도 유도수로와 casing, draft tube와 같은 Confined flow 구조를 일부 채택할 필요성이 있다고 판단된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권5호
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• pp.314-319
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• 2019

초기 유속과 블레이드의 회전수에 따라 변화하는 쉬라우드 시스템 내 유속 변화와 블레이드의 효율 특성을 분석을 위해 수치해석 방법을 이용한 연구를 수행했다. 해석 조건으로 0.35 m/s에서 1.0 m/s까지 초기 유속 변화와 50 rpm부터 300 rpm까지 블레이드의 회전수를 변화시키며 기계적 효율을 추정했다. 유속 변화는 유입부 대비 중심부에서 모든 경우 약 1.8배 이상 증가하는 경향을 보였으며, 초기 유속 0.5 m/s 대비 0.75 m/s에서 유속 변화율이 감소했다. 또한 블레이드의 토크를 이용한 기계적 효율 역시 0.5 m/s의 경우 가장 높은 효율을 보였으며, 모든 경우 유사한 경향성을 보였다. 한편 최대 효율은 초기 유속 0.5 m/s인 경우 TSR 4.77에서 약 20.88%로 산정됐다. 본 연구에서 수행한 블레이드의 기계적 효율 분석은 수리모형실험에 필요한 기초적 자료를 제시할 수 있을 것으로 기대된다.

• 환경영향평가
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• 제23권4호
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• pp.237-250
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• 2014

전 세계적으로 다양한 해양에너지 개발사업이 활발하게 추진되고 있으며 세계 각국은 해양에너지 개발에 대한 투자와 정책지원을 확대하고 있다. 삼면이 바다로 둘러싸인 우리나라는 풍부한 해양에너지 자원을 가지고 있으며 그 중에서도 해상풍력, 조류발전, 파력발전, 해수온도차 발전 등에 관심과 투자가 더욱 집중되고 있다. 하지만 친환경적이라 여겨지는 해양에너지 개발사업이 오히려 환경을 훼손하고 지역주민과의 갈등을 유발하는 대상으로 지적되기도 한다. 이러한 문제는 경제적 효율성만을 강조하여 입지를 선정하거나 발전시설의 건설과 운영이 미치는 해양생태계와 해양환경에 대한 영향조사가 소홀히 되거나 현실적으로 이에 대한 정보수집이 어렵다는데서 출발한다. 이에 본 연구는 국내외 사례분석을 통해 우리나라 해양에너지 개발사업이 보다 친환경적으로 추진될 수 있는 정책적, 제도적 방안은 무엇인지 모색하는데 목적을 두었다. 본 연구에서는 해양에너지 개발사업 계획 수립 시 전략환경영향평가를 실시하여 환경성을 고려한 선제적 입지선정을 진행할 것과 해양에너지 개발사업의 건설과 운영과정에서 지속적인 해양환경 모니터링을 실시하여 환경영향자료가 확대되는 방안이 강구 될 것 등을 제안하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제28권4호
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• pp.250-255
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• 2016

부유식 진자형 파력발전 장치의 실해역 설치를 위한 예인 시 예상항로의 조류 및 풍속, 유의 파고 등의 모든 환경자료를 수집 및 분류 분석하여 위험구간에 대해 검토하였다. 이를 위하여 기상청 및 국립 해양조사원의 자료들을 수집하였으며 이들 분류 검토된 자료들을 토대로 구조물에 작용하는 외력에 대해 계산하였다. 또한 ANSYS를 이용하여 복합 환경하중이 작용할 때의 FEM 해석에 기초한 상기 부유식 진자형 파력발전 장치의 안전 여부를 확인하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제3권4호
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• pp.255-260
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• 1991

차동증폭과 A/D(analog-to-digital) 변환 회로를 마이크로프로세서(microprocessor)로 작동되는 데이타로거(data logger)에 연결하여 부산-하마다간의 해저케이블 전압변동을 기록하는 장치를 개발하였다. 이 장치는 저가격, 소형, 저전력소모가 특징이며 계기의 전압드리프트(drift)가 정밀수정되고, 무인자동으로 다량의 자료저장과 모뎀(modem)에 의한 자료전달이 가능하다. 케이블 전압 및 전류 이외에 실내온도와 수은전지 전압을 측정하는데, 이는 온도영향에 따른 오차보정과 장기관 계기안정도를 확인하기 위한 것이다. 이 계기에 의한 관측자료에 의하면 부산해저중계국에서의 전압신호는, 약 0.2 볼트의 일정한 폭의 높은 주파수의 잡음대로 이루어져 있는데, 조석과 비슷한 느린 주기로 약 1볼트 범위내에서 변동한다. 또한, 케이블 전원공급장치는 실내온도가 빠르게 변할 때 많은 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 수산해양기술연구
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• 제55권2호
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• pp.129-137
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• 2019

This study was conducted to investigate the effects of underwater noise caused by pile driving during marine construction on fish. In this study, the three gray rockfish were released about 1 km away from the construction site of wind power generation on July 18, 2018 and traced using two acoustic telemetry techniques. The behavior of the fish was analyzed by calculating the moving distance, swimming speed and direction of the gray rockfish. In the results of the acoustic tracking using the ship, the rockfish moved about 2.11 km for about two hours at a speed of $0.28{\pm}0.14m/s$ (0.94 TL/s). The bottom depth of the trajectory of the rockfish was $1.0{\pm}0.6m$ on average. There was a significant directionality in swimming direction of the gray rockfish, and there was no significant correlation between the swimming direction and tidal current direction. Moving distance during 5 minutes (5MD) during pile driving and finishing operations between rock surface and bedrock were 0.94-0.96 times (76.0-77.0 m) and 1.81-2.73 times (146.0-219.5 m), respectively, compared with no pile driving. This study is expected to be used as a basic data of fish behavior research on underwater noise.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권5A호
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• pp.351-360
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• 2011

일반적으로 해양개발을 위하여 사용되는 재킷식 해양 구조물은 염분, 조류, 파도, 바람 등 극심한 환경적 요인에 의해 육상 시설물에 비해 열악한 환경에 노출되어 있으나, 이러한 구조물의 구조적 안전성 및 성능 확보를 위한 모니터링 시스템의 적용사례는 그다지 많지 않다. 임피던스 기반의 구조물 건전성 모니터링은 구조물의 국부적인 손상을 모니터링하는 기술로서 최근 실 구조물에의 적용에 대한 연구가 국내외에서 활발하게 이루어지고 있으나, 온도, 하중 등의 환경적 요인에 의한 영향을 최소화하고 손상에 의한 특성만을 효과적으로 추출하는 기술은 미흡한 상태이다. 따라서 본 연구에서는 재킷식 조류발전 지지구조물의 축소모형을 제작하여 온도와 정적 하중이 변하는 환경 하에서 임피던스 기반의 국부적 손상 모니터링에 관한 연구를 수행하였다. 환경에 의한 영향을 보상하기 위하여 기존의 손상지수에 대해 주성분 분석을 수행하였으며 환경 변화에 민감하게 반응하는 주성분을 선택하여 제거하였다. 이 후 손상지수를 모니터링한 결과, 제안된 주성분 분석 기반 접근법이 환경 영향 하에서의 장기 모니터링에 유효하게 사용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권4호
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• pp.535-547
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• 2019

본 연구에서는 조력발전소 가동 이후 퇴적물 내 공간적 중금속 오염변화 특성을 알아보기 위하여, 2015년 표층퇴적물, 퇴적물 코어, 입자성 침강물질 내 중금속 농도를 분석하고 가동 이전인 2009년과의 비교를 실시하였다. 2015년에 채취한 표층퇴적물 내 중금속의 평균 농도는 조력발전소 가동 이전인 2009년에 비해 8% (Cd)~31% (Zn, Hg) 감소하였다. 본 연구에서 분석된 8개 원소를 모두 포함한 오염부하지수(PLI)를 계산한 결과, 2015년 자료가 2009년에 비해 중금속 오염도가 18% 감소하였다. 하지만 2015년에도 산업단지에 인접한 상류지역에서는 여전히 Cu, Zn, Pb가 주의기준(TEL)을 초과하였다. 조력발전소 가동 이전에 비해 2015년 중금속에 오염된 퇴적 깊이는 S6 정점에서는 15 cm, S7 정점에서는 12 cm 증가하였으나 중금속의 평균농도는 감소하였다. 입자물질의 총 침강속의 평균은 2009년에 32.5 g/㎡/d에서 2015년 103.5 g/㎡/d로 입자의 침강량이 3.2배 높아졌다. 수층의 입자물질 증가는 조력발전소 가동에 따라 저층 퇴적물이 재부유된 것으로 판단된다. 코어 시료에서 오염 퇴적 깊이와 입자물질의 침강속 증가는 조력발전소 가동으로 인해 발생한 해류의 영향으로 저층 퇴적물이 재부유되어 다른 지역으로 이동/퇴적된 사실을 나타내고 있다. 표층퇴적물과 마찬가지로 상류지역 코어에서는 여전히 Cr, Cu, Zn, Pb, Cd이 주의기준을 초과하고 있었으며, 중금속 오염 퇴적물이 40 cm 이상 축적되어 있어 여전히 산업단지를 통한 중금속 오염이 심각한 것으로 나타났다. 조력발전소 가동에 의한 해수 유통량의 증가로 시화호 중금속 오염은 다소 감소하였으나, 산업활동을 통한 중금속의 오염은 여전히 존재하고 있으며 퇴적물 재이동을 통해 오염된 퇴적물이 시화호 외측으로 방류되어 환경 혹은 생태계에 악영향을 미칠 가능성이 있다. 따라서 금속 안정동위원소를 활용한 오염원 추적과 같은 과학적 조사와 오염원을 줄이기 위한 정책적인 결단이 필요한 것으로 판단된다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.98-104
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• 2000

The conventional model did not take momentum conservation into consideration when the electron absorbs and emits the photons. II-ray provides momentum conservations on any directions of the entering photons, and also the electrons have radial momentum conservations and fully elastic bouncing between two atoms, in the new atom model. Conventional atom model must be criticized on the following four points. (1) Natural motions between positive and negative entities are not circular motions but linear going and returning ones, for examples sexual motion, tidal motion, day and night etc. Because the radius of hydrogen atom's electron orbit is the order of 10$^{-11}$ m and the radia of the nucleons in the nucleus are the order of 10$^{-14}$ m and then the converging $\pi$-gamma rays to the nucleus have so great circular momentum, the electron can not have a circular motion. We can say without doubt that any elementary mass particle can have only linear motion, because of the $\pi$-rays'hindrances, nearthenucleus. (2) Potential energy generation was neglected when electron changes its orbit from outer one to inner one. The h v is the kinetic energy of the photo-electron. The total energy difference between orbits comprises kinetic and potential energies. (3) The structure of the space must be taken into consideration because the properties of the electron do not change during the transition from outer orbit to inner one even though it produces photon. (4) Total energy conservation law applies to the energy flow between mind and matter because we daily experiences a interconnection between mind and body. Conventional Concept of Electric Field must be extended in the case of the direct and alternating current. Conventional concept is based on coulomb's force while the electric potential in the direct and alternating current is from Gibb's free energy. And also conventional concept has not any consciousness with human being but the latters has a conscious sensibility. The cell emf is from the kinetic energy of the open $\pi$-rays flow through the conducting wire. The electric potential in alternating current is from that the trans-orbital moving of the induced change of magnetic field in the wire produces flows of open $\pi$-rays, which push the rotating electrons on the orbital and then make the current flow. Human consciousness can induce a resonance with the sensibility of the open $\pi$-rays in the electric measuring equipment. Specially treated acupunctures with Nasucon is for sending an acupunctural effect from one place to another via space by someone's will power.