• 한국해안해양공학회지
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• 제11권1호
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• pp.56-67
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• 1999

장기간의 해양 모니터링을 위해서는 종합관측부이를 국산화하여 활용하는 것이 요구된다. 이런 요구에 부응하여 한국과 비슷한 여건의 대만 성공대학과 공동연구를 통해 종합관측부이 제작기술을 도입하여 이를 한국에서 효율적으로 해양 환경 모니터링에 활용할 수 있게 발전·개선시켰다. 부이의 크기는 육상 운반과 해상 설치에 편리하도록 직경 2.5m로, NOAA의 3.0m 부이보다 작다. 부이의 동적특성을 수치모델로 해석하였는데, 주기가 4초 이상의 파랑을 관측하는 데는 문제가 없는 것으로 나타났다. 부이의 관측 및 제어 시스템을 개선하여 더 많은 관측센서를 부착할 수 있고, 전원 소모량을 줄이고 또 자료의 분석 및 관리 기능을 높혔다. 이 논문에서는 개선된 종합관측부이의 각 구성부분을 자세히 설명하였다. 종합관측부이는 풍향, 풍속,기온, 습도, 기압 및 파랑 등 기존의 해양 기상 요소에다 수온, 염분, DO, pH 및 탁도 등 해양환경 요소를 첨가하였다. 원해에 설치된 부이로부터 실시간 자료 전송을 위해 Inmarsat 위성통신 시스템을 이용하였다. 개선 제작된 부이는 포항 앞바다에서 1개월 간의 시범 운영을 통하여 계류, 자료 송신에 대한 성능 실험과 파랑자료를 검증하기 위하여 네덜란드의 Datawell사의 Wave-rider부이와 동시 관측 실험을 수행하였는데, 좋은 결과를 얻었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.51-57
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• 2010

본 논문은 일반적인 기상관측 부이시스템에서의 전자시스템설계에 관한 것이다. 주로 기지국, 데이터처리, 파워시스템설계 등의 기상관축 부이용 전자통신시스템 설계에 관한 것이다. 연구결과 시스템 설계가 기지국에서 부이를 통하여 배터리 사용시간을 확인하였고, 추가적인 파워의 소비 없이 자체적으로 부이에서의 작용함을 알 수 있다.

• 산업경영시스템학회지
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• 제46권3호
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• pp.186-197
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• 2023

In this study, we focus on the improvement of data quality transmitted from a weather buoy that guides a route of ships. The buoy has an Internet-of-Thing (IoT) including sensors to collect meteorological data and the buoy's status, and it also has a wireless communication device to send them to the central database in a ground control center and ships nearby. The time interval of data collected by the sensor is irregular, and fault data is often detected. Therefore, this study provides a framework to improve data quality using machine learning models. The normal data pattern is trained by machine learning models, and the trained models detect the fault data from the collected data set of the sensor and adjust them. For determining fault data, interquartile range (IQR) removes the value outside the outlier, and an NGBoost algorithm removes the data above the upper bound and below the lower bound. The removed data is interpolated using NGBoost or long-short term memory (LSTM) algorithm. The performance of the suggested process is evaluated by actual weather buoy data from Korea to improve the quality of 'AIR_TEMPERATURE' data by using other data from the same buoy. The performance of our proposed framework has been validated through computational experiments based on real-world data, confirming its suitability for practical applications in real-world scenarios.

• 한국환경과학회지
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• 제32권11호
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• pp.841-852
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• 2023

In this study, the significant wave height and wave period of a specially designed observation system that connected two drifting buoys to an ocean data buoy was observed for 23 days from February 7 to 29, 2020, and the results were compared and analyzed. The results indicated that, in comparison to the ocean data buoy, the drifting buoy exhibited greater variability in significant wave height over shorter time intervals. The wave period of the ocean data buoy also appeared longer than that of the drifting buoy. The greater the observed significant wave height and wave period from both the ocean data and drifting buoys, the more pronounced the differences between the two observation instruments become. Moreover, the study revealed that the disparity in observation methods between the ocean data and drifting buoys did not significantly affect the significant wave height characteristics, as long as the period remained unchanged for up to half of the observation time.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.2140-2146
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• 2014

해상에 설치되는 브이는 선박의 안전항해 및 다양한 해양 데이터를 수집하기 위한 목적 등으로 운영되고 있다. 이러한 브이는 선박과의 충돌이나 해상 기상상태로 인한 브이의 피해가 자주 발생하면서 이러한 문제를 해결하기 위해 여러 분야에서 연구가 진행 중이다. 본 논문에서는 브이의 상태를 확인하기 위해 사용자가 사전에 정의한 데이터의 형식에 맞춰 브이의 상태를 모니터링 할 수 있게 실험을 하였다. 본 연구에서 설계한 무선 신호 처리 알고리즘을 적용한 무선 원격 제어 보드를 통하여 실험한 결과 육상에서 3분 간격으로 해상 브이에 상태를 모니터링 할 수 있다는 결과를 얻었다. 획득한 데이터의 종류는 브이가 적용되는 환경이나 목적에 따라 사전에 변경 할 수 있다. 이를 해상에 적용하기 위하여 데이터 전송 안정성을 실험하였고, 더불어 무선 통신망의 가용도에 영향을 미치는 것을 실험하였다. 전송된 데이터를 분석한 결과, 태양광, 풍력, 파력 발전에 대하여 각각 최대 50 W, 20 W, 40 W의 발전량을 보임을 확인할 수 있었다. 이러한 연구결과를 통하여 검증된 통신체계는 해상 브이뿐만 아니라 다른 해양구조물에도 적용 가능 할 것으로 예상된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.268-273
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• 2011

태풍 및 해상 악천후에 견디며 무중단 운영, 실시간 관측할 수 있는 고급 사양의 부이식 파고 관측부이 시스템 개발 시급한 상황이다. 본 연구에서 부이식 파고관측 시스템을 국산화 개발하여 실시간 관측(풍속, 기온, 기압)를 부이에 추가하여 해양에 설치하고 해양의 자료를 실시간으로 전송하는 시스템 개발 하였다. 개발된 부이식 파고관측 시스템을 통하여 매년 해상에 투하하는 해양기상부이(표류형 파향파고계)의 수요를 충족할 것으로 기대된다.

• 수산해양기술연구
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• 제58권2호
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• pp.141-152
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• 2022

As a method to understand the ecological habits around the artificial reef, various reports such as fishing gear survey, diving, sound survey, underwater CCTV and camera, etc. are reported. Among them, the sound survey method is carried out by installing an acoustic system on the ship and can be investigated regardless of the marine environment such as time constraints and turbidity. Such method, however, takes a lot of manpower and time as the ship travels at a constant speed. Investigations around artificial reefs are being conducted in an artificial way, and a lot of time and labor are consumed as such. Maritime buoys have been operated for various purposes such as route signs, weather observation, marine environment monitoring and defense monitoring for navigation safety in the past, but studies on monitoring systems for ecological habits and distribution of fish using marine buoys are remarkably insufficient. Therefore, this study aims to develop a system that allows users to directly monitor fish group detector data by estimating the distribution of fish groups around artificial reefs and using wireless communication at sea. In order to confirm the suitability of the maritime buoy used in this study, it was operated to compare data using LTE-equipped buoys capable of wireless communication and a data logger-type system buoy. Data transmission of buoys capable of LTE communication was carried out in a 10-minute ON, 10-minute OFF method due to the limitation of the power supply capacity, and data of the data logger-type buoy received full data. We compared and analyzed the data received from the two fish detectors. It is expected that real-time monitoring of the wireless buoy detection device using LTE will be possible through future research.

• 한국해양공학회지
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• 제11권4호
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• pp.189-196
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• 1997

An oil tracking system that monitors the spilt oil trajectory by using GPS was developed. The system consists of a tracking buoy deployed on the oil spilt area and an onshore(or onboard) monitoring station. The tracking buoy is equipped with GPS, signal converter, handy radio and battery while the monitoring station includes a station radio, signal converter, antennas and PC. The hull shape of buoy is designed to effectively simulate the spilt oil movement at sea surface. Radio sets for HAM are used as a data transmitter and a data receiving station, and signal converter is also for amateur use. A field experiment was conducted and it was shown that the integrated system is relable and robust. The developed oil tracking system reveals reatively good performance at reasonable cost. In favorable environment the system may communicate in the distance more than 50km.

• 한국해양학회지:바다
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• 제8권3호
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• pp.274-284
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• 2003

본 연구에서는 제 3세대 파랑 모형인 WAVEWATCH-III모델 (Tolman, 1999)과 기상청 해양기상 관측부이(4기) 자료를 이용하여 파랑인자 특성에 관한 분석이 이루어졌다. 풍속이 증가한 후 약 2-3시간 후에 유의파고가 커지고, 풍속과 유의파고의 상관성은 비교적 외해에 위치한 동해 부이에서 크게 나타났다. 육풍 발생 시 두 인자 사이의 상관계수 값이 급격히 떨어졌으며, 풍속과 파고 편차 시계열 자료에서는 동채부이를 제외하고 지배적인 조석주기가 발견되었다 부이 자료와의 비교를 통하여 WAVEWATCH-III모델의 파랑 모의 성능을 진단한 후에, 쿠로시오 해역과 동해 해역의 수치 실험을 통해서 파랑의 진행 방향에 대해 반대 방향으로 해류가 흐를 때는 파고는 높아지고, 파장은 짧아진다는 사실을 재확인했다. 또한 이러한 효과는 풍속이 약하거나 해류가 강할 때 더 커지는 양상을 나타냈으며 이에 대한 정량적인 결과를 제시하였다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제7권4호
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• pp.739-749
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• 2015

A new conceptual dual-buoy Wave Energy Converter (WEC) for the enhancement of energy extraction efficiency is suggested. Based on actual wave data, the design process for the suggested WEC is conducted in such a way as to ensure that it is suitable in real sea. Actual wave data measured in Korea's East Sea (position: $36.404N^{\circ}$ and $129.274E^{\circ}$) from May 1, 2002 to March 29, 2005 were used as the input wave spectrum for the performance estimation of the dual-buoy WEC. The suggested WEC, a point absorber type, consists of two concentric floating circular cylinders (an inner and a hollow outer buoy). Multiple resonant frequencies in proposed WEC affect the Power Ttake-off (PTO) performance of the WEC. Based on the numerical results, several design strategies are proposed to further enhance the extraction efficiency, including intentional mismatching among the heave natural frequencies of dual buoys, the natural frequency of the internal fluid, and the peak frequency of the input wave spectrum.