• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.69-75
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• 2019

전 세계적으로 발생하고 있는 이상기후현상으로 자연재해의 발생빈도와 피해규모가 증가하고 있는 추세이다. 특히, 일본의 대지진, 미국의 허리케인 카트리나, 한국의 태풍 매미 등 세계적으로 연안지역에서 발생하는 자연재해에 의한 피해는 막대하다. 재해대응 차원에서 피해 규모를 예측할 수 있다면 신속하게 대응하여 피해를 저감할 수 있다고 판단된다. 따라서, 본 연구에서는 여러 가지 자연재해 중 해풍과 파랑에 의해 발생하는 풍랑에 관한 피해예측함수를 개발하였다. 국내의 연안지역을 대상으로 재해연보('1991~'2017)의 풍랑 및 태풍피해 이력을 수집하였으며, 물가상승률을 반영하기 위해 2017년을 기준으로 피해액을 환산하였다. 또한, 풍랑 및 태풍피해가 발생했을 때의 해양기상인자 자료를 수집하였다. 수집된 자료를 통하여 회귀분석을 실시하였으며, 최종적으로, 연안의 지역특성을 반영하여 전국 74개 지역의 해역별 풍랑 피해예측함수를 개발하였다. 개발된 풍랑피해 예측함수를 통하여 사전대비 차원의 피해예측이 가능할 것으로 판단되며, 재해통계관련 법 제도 개선에 활용 될 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권3호
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• pp.145-156
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• 2021

우리나라와 세계 곳곳에서는 대형 산불이 빈번하게 발생하고 있으며, 이로 인한 피해가 증가하고 있다. 우리나라에서 산불은 대부분 입산자 실화, 소각 산불 등의 인위적인 원인으로 발생하지만, 기온과 습도, 풍속 등의 기상인자는 산불의 연소 환경에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 최근 5년간 경기도 지역에서 발생한 산불을 바탕으로, 산불 발생에 영향을 미치는 요인으로 온도, 습도, 풍속, 강수, 가뭄 요인을 선정하여 이들 간의 인과관계를 정량적으로 평가하였다. 분석을 위한 기법으로 인과관계의 발견 및 잠재변수의 예측에 적합한 부분최소제곱 구조방정식모형을 활용하였다. 연구 모형의 평가 결과, 본 연구에서 구축한 측정모형과 구조모형은 6가지 평가기준 모두에서 통계적으로 유의한 것으로 나타났다. 영향정도를 표준화된 경로계수로 표현하면, 기상학적 요인인 습도, 온도 그리고 풍속은 산불 발생에 각각 -0.42, 0.23, 0.15만큼의 영향을 나타내며, 수문학적 요인인 가뭄은 산불 발생에 0.23만큼의 영향요인으로 작용하는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구는 실제 적용가능한 방법으로써 산불 영향요인의 분석과 이에 대한 평가, 그리고, 산불 재난의 대응·대비 계획 수립에 활용될 수 있을 것이다.

• 한국환경생태학회지
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• 제35권4호
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• pp.398-407
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• 2021

한반도해송숲의 지형환경, 기상조건, 토양 이화학적 성질과 곰솔의 생육상태를 조사해, 이곳 곰솔의 수세약화 원인을 찾아내고자 했다. 곰솔의 수세가 불량하거나 고사한 지역(수세불량지)과 대조구로서 곰솔의 생육상황이 양호한 지역(수세양호지)으로 나눠 조사했다. 그 결과, 수세불량지의 입목밀도는 수세양호지보다 유의적으로 높았지만, 수관폭은 반대로 수세양호지에서 더 넓었다. 고사목 개체수와 입목밀도는 서로 부(-)의 상관관계를 보였고, 또 입목밀도와 흉고직경·수고·수관고(crown height)·수관폭 사이에서는 부(-)의 상관관계를 보였다. 즉, 입목밀도가 높으면 개체의 수관이 겹쳐 하부 가지가 죽어 수관고와 수관폭이 작아졌다. 이에 엽량 감소에 따른 광합성량이 줄어들어 수고와 직경의 생장량이 적어졌다고 본다. 이로 인해 수세가 약해지면서 해안사구라서 수분·양분의 부족과 강한 조풍 등의 환경압이 가중되어 해안가 근처의 곰솔이 대규모로 죽은 것으로 판단된다. 한반도해송숲의 고사목 발생과 수세약화 원인은 복합적이지만, 곰솔 생장에 따른 적정한 입목밀도 관리 부족이라는 내부요인을 제1 요인으로 꼽을 수 있다. 또 곰솔 생육에 불리한 토양조건과 조풍, 강풍 등의 환경압을 제2 요인이라고 볼 수 있다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.325-334
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• 2022

기후변화라는 용어가 대중화되기 시작한 지 30여 년이 훨씬 지났지만, 최근 들어 급속히 가속화된 모습들이 전 세계에서 기상이변의 모습으로 나타나고 있다. 미국 데스밸리 사막에서는 폭우가 내리고, 유럽은 기온이 40도 이상 상승하는 등 예년과 확연히 다른 현상을 보여주고 있다. 한반도에서는 수년 전부터 풍속이 매우 강한 슈퍼 태풍이 큰 재난 위험이 되었으며, 해수 온도 상승에 의한 더 많은 에너지 공급으로 슈퍼 태풍의 발생 가능성이 높아져 이에 대한 사전 대응이 요구되고 있다. 본 연구는 수치해석을 이용한 방법과 달리 과거 태풍 자료를 분석하여, 해안 방재를 목적으로 태풍 특성의 변화를 연구하였다. 기존의 연구는 발생한 모든 열대폭풍을 대상으로 하고 있지만, 본 연구에서는 한반도 남쪽 해역에 특정 구역을 설정한 후 연구를 수행하였다. 연구 대상은 1980년부터 현재까지 40여년간 발생한 태풍들이며, 한반도에 영향을 주는 태풍의 최대 풍속이 다소 증가한 것을 확인할 수 있었다. 특정 해역에서 태풍의 풍속은 일생 최대 풍속의 80% 정도이며, ENSO와의 상관관계는 확인할 수 없었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제12권3호
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• pp.219-224
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• 2007

광양만의 순환을 이해하기 위하여 2006년 봄철에 수심이 가장 깊은 두 지점을 선정하여 ADCP가 장착된 모니터링 부표 2대를 이용하여 유속관측을 하였다. 두 지점에서 공통적으로 북향류가 지배적인데, 이는 서쪽의 남향류를 동반하는 반시계 방향의 순환 이 있음을 뒷받침 하고 있다. 남쪽에서는 14 m 수심에서 유향이 반전되는 2층 구조가 뚜렷하며 저층의 북향류는 바닥에 가까운 36 m 수심까지 증가한다. 북쪽 지점에서는 북향류가 더욱 강해져서 북쪽의 단면적 감소에 따른 해류의 가속 효과가 있으며 상층부에서도 북향류가 우세하다. EOF 분석을 통한 연직구조에 있어서 첫 번째 모드는 북쪽 부표에서 전체 분산의 74%인데 비하여 남쪽 부표에서는 67%로 감소하고 상대적으로 2층 구조의 비중이 크다. 반시계 방향의 순환과 관련된 북향류의 전형적인 유속은 약 10 cm/s이다. 여기에 중첩되는 변동성으로서 국지적인 바람의 영향은 거의 받지 않는 반면에 동-서 방향의 바람에 의한 외해의 에크만 수송과 관련된 비국지적 영향은 주로 풍속이 강할 경우에 나타난다.

• 해양환경안전학회지
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• 제30권1호
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• pp.1-12
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• 2024

본 연구는 8월에 한반도를 우회하며 동해상으로 빠져나간 2018년 제 19호 태풍 Soulik과 서해상으로 북진하여 통과한 2020년 제 8호 태풍 Bavi을 통해 태풍 유입 전 후에 따른 한반도 해역별 수온 변동성을 분석하였다. 분석자료는 국립수산과학원 실시간 수온 자료와 수온관측소 근처 AWS의 바람자료 및 NOAA/AVHRR 위성 수온자료를 활용하였다. 분석 결과 이동경로가 다른 태풍이 한반도를 통과할때 동해에서는 풍속과 풍향에 따라 수온의 상승(북풍)과 하강(남풍)이 반복적으로 발생하였는데 특히 태풍 Soulik 유입 시 10 ℃ 안팎의 급격한 수온 하강을 보였다. 서해는 태풍 Bavi의 중심부가 통과되면서 서해 일부 해역에서 수온이 상승되었고, 차가운 물덩어리가 존재했던 남해 일부 해역에서도 태풍 Bavi의 이동으로 따뜻한 수온이 유입되어 평년 수온으로 회복된 것으로 나타났다. 또한 태풍 유입시 서해와 남해는 지형적·환경적 조건으로 인해 각 해역별 특성에 맞게 수온 변동이 다르게 나타났다. 본 연구를 통해 태풍으로 인한 한반도 해역별 수온 변동을 해석함으로써 이상기후에 따른 양식 생물의 부정적인 영향을 최소화하고 해역별 수산재해의 피해대응 전략을 수립하는데 기여할 것으로 사료된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제27권5호
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• pp.546-555
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• 2014

연구의 최종 목표는 실내의 공간과 특성에 따라 효율적으로 실내공기질을 향상시킬 수 있는 식물 녹화와 바이오필터를 통합한 시스템의 개발이다. 그러나 이러한 목표를 달성하기 위해서는 바이오필터 시스템의 적절한 공기정화량에 대한 용량 설계에 중요한 영향을 주는 일정한 압력손실량과 토양수분 함량과 같은 여러 가지 요구사항들이 충족되어야 한다. 따라서 본 기초 연구는 바이오필터의 토양 내 균일한 분포를 갖는 토양수분 함량과 압력손실량을 유지하고 정상적인 식물 생장 특히 바람에 의한 근권부 스트레스를 받지 않도록 풍속을 적절히 조절하고, 바이오필터 내 초기 토양수분 함량이 일정하게 유지되어 안정성을 확보하기 위해 수행되었다. 본 실험에서는 평면형 바이오필터 모델을 설계하여 제작하고 세 가지 풍속(1, 2, $3cm{\cdot}sec^{-1}$)에 따른 바이오필터의 공기정화량, 공기체류시간, 기액비를 산출하였다. 또한 세가지 풍속에 따라 바이오필터 내 토양층을 통과하여 배출된 가습공기의 상대습도, 압력손실량, 토양수분 함량을 측정하고, 이 바이오필터 내에서 자란 상추와 더 피고사리의 생육을 평가하였다. 풍속 실험의 결과, 풍속 $3cm{\cdot}sec^{-1}$가 상대습도, 토양수분 함량, 식물생육을 유지하기에 가장 적절하였다. 따라서 다음 실험에서는 풍속을 $3cm{\cdot}sec^{-1}$로 고정하고 두 가지 수준의 초기 토양수분 함량(저수준 18.5%, 고수준 28.7%) 조건에서 바이오필터를 가동한 처리구와 바이오필터를 가동하지 않은 대조구(초기 토양수분 함량 29.7%)를 설정하고, 바이오필터 내 토양층을 통과하여 배출된 가습공기의 상대습도, 압력손실량, 토양수분 함량과 바이오필터 내에서 자란 상록넉줄고사리의 생육을 평가하였다. 이 실험 결과는 첫 번째 실험 결과와 유사하였으며 상대습도, 토양수분 함량, 압력손실량이 일정한 수준을 유지하였다. 또한 세 가지 초기 토양수분 함량에 따른 상록넉줄고사리의 생육도 유의성 있는 차이를 나타내지 않았다. 그러나 두 가지의 바이오필터 처리구는 대조구에 비해 건물중이 다소 증가된 것을 알 수 있었다. 따라서 주요 물리적 요소인 토양수분 함량과 압력손실량을 유지할 수 있는 본 바이오필터 시스템의 안정성은 가까운 미래에 보다 발전된 일체형 바이오필터 모델 설계에 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수산과학회지
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• 제26권6호
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• pp.567-579
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• 1993

태풍통과시 동해의 일본북구연안에서의 수위변동을 조사하기 위해 $1966{\sim}1986$년간의 시간별수위자료분석 및 고분해능($5'{\times}5'$)을 갖는 천해파모델상에서의 수치실험을 행하였다. 자료분석의 주결과는 1) 태풍통과시 Simonoseki(SS)와 Maizuru(MZ) 간에 약 4m/s의 위상속도를 갖는 진행파가 존재하나, 2) Sasebo(SB)와 Hakata(HK) 간에는 파속이 매우 느리고(약 1.7 m/s), 3) HK에서는 SS에 비해 약 반나절 늦게 최대수위에 도달하는 점등이었다. 실험결과는 관측결과와 좋은 대응을 보였다. 실험결과로 볼 때, 연안에 전파하는 진행파는 관측결과와 거의 같은 위상속도 약 4 m/s를 갖는 지형성파로서 확인된다. 태풍이 대한해협을 통과하기전에는 일본연안에 평행한 바람에 의해 생성된 남서방향의 연안젯트류에 의해 파의 전파가 영향을 받고, 태풍이 통과한 후에는 연안젯트류가 약해지면서 파가 전파하게 된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.261-268
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• 2016

동조액체감쇠기(TLD)는 에너지 소산장치로써 구조물의 동적응답을 제어하기 위해 개발되었다. TLD는 풍하중에 의한 구조물의 응답을 제어에 매우 효과적임을 보여줬다. 그러나 TLD가 설치된 구조물의 지진응답의 제어에 대해서는 충분한 연구가 이뤄지지 않았다. 이 연구의 목적은 TLD가 설치된 구조물에 여러 동조비와 질량비를 대입하여 지진에 대한 TLD의 성능을 도출하는 것이다. 이러한 목적을 위해, 수치해석 연구가 실시되며, 다른 토양 조건 또한 고려되었다. 그 결과 지진하중에 대한 TLD의 성능은 구조물의 고유주기, 감쇠비에 따라 다르게 나타났다. 또한 TLD의 동조비 다르게 나타남을 알 수 있었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.399-404
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• 2005

본 논문은 생체시스템의 인공면역시스템을 이용한 Immunized PID 제어기를 구성하였으며, 상층부위에 제동시스템이 부착된 다층 건축물의 진동제어에 적용하였다. 인공면역시스템은 인체가 외부로부터 침투하는 바이러스, 병원균 등으로부터 보호하기 위하여 내부의 항체들이 이를 극복하기 위하여 행동하는 현상을 모델링한 것으로써 외란입력에 대한 적응성 및 강인한 응답특성을 가지고 있다. 본 논문에서 설계된 제어시스템은 항만의 건축물에 능동제어기로 적용하였으며, 바람이나 지진과 같은 환경적 부하로 인해 발생되는 건축물의 응답변위를 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 나타내었다. 그리고, 기존의 진동제어에 널리 이용되는 제어기도 함께 적용하여 제안한 제어기 성능의 우수성을 입증하고자 함과 동시에 인공면역시스템을 응용한 제어기 설계에 대한 비젼도 제시하고자 한다.