• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제12권1호
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• pp.680-690
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• 2020

In ocean environment, the sound speed gradient of seawater has an important influence on far field sound propagation. The FEM/BEM is used to decouple the vibroacoustic radiation of the spherical shell, and the Green function of the virtual source chain is adopted for decoupling. For far field radiated Sound Pressure Level (SPL), the Beam Displacement Ray normal Mode (BDRM) is employed. The vibration and near-/far-field radiated SPL of spherical shell is analyzed in shallow sea uniform layer, negative/positive gradient, negative thermocline environment, and deep-sea sound channel. Results show that the vibroacoustic radiation of spherical shell acted at 300Hz can be analogous to dipole. When the radiated field of the spherical shell is dominated by large-grazing-angle waves, it can be analogous to vertically distributed dipole, and the far field radiated SPL is lower; while similar to horizontally distributed dipole if dominated by small-grazing-angle waves, and the far field SPL is high.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제18권3호
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• pp.143-156
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• 2015

서태평양에 위치한 해저산 해역($150.2^{\circ}E$, $20^{\circ}N$ 부근)에서 수층 환경의 동적 특성을 파악하고자 수괴 및 용존산소, 무기영양염(질소, 인), 엽록소-a 등과 같은 수층 환경 인자의 거동을 살펴보았다. 2014년 10월에 해저산(OSM14-2)을 중심으로 동-서 및 남-북 방향으로 총 9개의 정점에서 CTD system을 이용하여 물리 화학적 자료를 획득하였다. 수온-염분 도표로부터 연구 해역에서 파악된 수괴는 표층에서 북태평양 열대수와 수온약층수, 중층에서 북태평양 중층수 그리고 저층에서 북태평양 심층수로 구분되었다. 용존산소 농도가 낮은 최소층(평균 $73.26{\mu}M$)은 산소 결핍 환경(dysoxic<$90{\mu}M$)으로 연구 해역 전반에 걸쳐 수심 700~1,200 m 사이에 분포하였다. 아질산염+질산염과 인산염으로 대표되는 무기영양염은 표면혼합층 내에서 빈영양 환경을 보인 후 수심 증가에 따라 점차적으로 증가해 용존산소 최소층에서 최대 농도를 나타냈으며, N:P ratio(13.7) 결과로부터 연구 해역은 식물플랑크톤이 성장하기에 질소 성분이 제한된 환경으로 파악되었다. 해저산을 중심으로 동-서 및 남-북 정점 라인에서 환경 인자의 수직 분포는 서쪽과 남쪽 해역에서 저층수 유입에 의한 영향으로 수심 500 m 부근에서 그리고 수심 2,500 m 이하의 저층 내에서도 서쪽 해역과 남쪽 해역에서 반대 해역과 비교해 환경 인자의 농도가 다르게 분포하였다. Redfield ratio(N:P=16:1)을 이용하여 구해진 Excess N 값은 연구 해역 전반에 걸쳐 음의 값을 보여 질소 제거 기작이 우세한 환경임을 나타냈으며, 서쪽 해역과 남쪽 해역 저층에서 상대적으로 높은 값이 관측되었다. 이러한 결과들은 해저산의 지형적인 특성이 저층 해류 순환에 영향을 미치고 이는 수층 환경 인자들의 거동을 결정하는데 중요하게 작용함을 지시한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제12권2호
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• pp.157-163
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• 2006

현재 대기중 $CO_2$ 농도를 감소시키기 위하여 $CO_2$를 해양에 격리 처리하고자 하는 방안이 모색되고 있으나 이러한 방안은 해양생물 및 생태계에 미치는 영향 정도에 따라 그 실현가능성이 결정될 것이다. 본 연구에서는 $CO_2$ 해양격리 처리와 관련하여 수행되어온 연구들을 정리하고, $CO_2$ 농도가 높아진 해양환경에서의 해양생물 특히 어류를 대상으로 수행된 최근의 연구결과를 정리하였다. $CO_2$ 농도의 증가는 어류에 있어 산염기조절, 호흡순환기적 조절 등과 같은 생리적 기능에 영향을 끼치고 결국 어류의 폐사를 초래할 것이다. $CO_2$가 해양생물에게 어떠한 영향을 미치는가에 대한 연구는 주로 천해어종을 대상으로 하여 진행되어 왔으나 향후의 연구는 천해어종에 대한 연구결과를 바탕으로 $CO_2$가 실제로 격리 처리되는 심해에서 $CO_2$에 대한 생물들의 응답에 관하여 조사할 필요가 있다.

• Journal of Computational Design and Engineering
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• 제1권3호
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• pp.173-186
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• 2014

The failure of a subsea production plant could induce fatal hazards and enormous loss to human lives, environments, and properties. Thus, for securing integrated design safety, core source technologies include subsea system integration that has high safety and reliability and a technique for the subsea flow assurance of subsea production plant and subsea pipeline network fluids. The evaluation of subsea flow assurance needs to be performed considering the performance of a subsea production plant, reservoir production characteristics, and the flow characteristics of multiphase fluids. A subsea production plant is installed in the deep sea, and thus is exposed to a high-pressure/ low-temperature environment. Accordingly, hydrates could be formed inside a subsea production plant or within a subsea pipeline network. These hydrates could induce serious damages by blocking the flow of subsea fluids. In this study, a simulation technology, which can visualize the system configuration of subsea production processes and can simulate stable flow of fluids, was introduced. Most existing subsea simulations have performed the analysis of dynamic behaviors for the installation of subsea facilities or the flow analysis of multiphase flow within pipes. The above studies occupy extensive research areas of the subsea field. In this study, with the goal of simulating the configuration of an entire deep sea production system compared to existing studies, a DES-based simulation technology, which can logically simulate oil production processes in the deep sea, was analyzed, and an implementation example of a simplified case was introduced.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.131-139
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• 2024

Crew Transfer Vessels (CTVs) are primarily used for the maintenance of offshore wind farms. Despite being manually operated by professional captains and crew, collisions with other ships and marine structures still occur. To prevent this, the introduction of autonomous navigation systems to CTVs is necessary. In this study, research on the obstacle avoidance system of the autonomous navigation system for CTVs was conducted. In particular, research on obstacle avoidance simulation for CTVs using deep reinforcement learning was carried out, taking into account the currents and wind loads in offshore wind farms. For this purpose, 3 degrees of freedom ship maneuvering modeling for CTVs considering the currents and wind loads in offshore wind farms was performed, and a simulation environment for offshore wind farms was implemented to train and test the deep reinforcement learning agent. Specifically, this study conducted research on obstacle avoidance maneuvers using MATD3 within deep reinforcement learning, and as a result, it was confirmed that the model, which underwent training over 10,000 episodes, could successfully avoid both static and moving obstacles. This confirms the conclusion that the application of the methods proposed in this study can successfully facilitate obstacle avoidance for autonomous navigation CTVs within offshore wind farms.

• Ocean Science Journal
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• 제41권3호
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• pp.181-189
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• 2006

Frontal areas between warm and saline waters of the Kuroshio currents and colder and diluted waters of the East China Sea (ECS) influenced by the Changjiang River were identified from the satellite thermal imagery and hydrological data obtained from the Coastal Ocean Process Experiment (COPEX) cruise during the period between March $1^{st}$ and $10^{th}$, 1997. High chlorophyll concentrations appeared in the fronts of the East China Seas with the highest chlorophyll-a concentration in the southwestern area of Jeju Island (${\sim}2.9\;mg/m^3$) and the eastern area of the Changjiang River Mouth (${\sim}2.8\;mg/m^3$). Vertical structures of temperature, salinity and density were similar, showing the fronts between ECS and Kuroshio waters. The water column was well mixed in the shelf waters and was stratified around the fronts. It is inferred that the optimal condition for light utilization and nutrients induced both from the coastal and deep waters enhances the high phytoplankton productivity in the fronts of the ECS. In addition, the high chlorophyll-a in the fronts seems to have been associated with the water column stability as well.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제7권1호
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• pp.30-34
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• 2004

동해 해양심층수의 자원적 안정성을 평가하기 위하여 2001년 3월부터 2002년 2월까지 조사한 해양조사 및 수질분석이 수행되었다. 해양심층수 시범개발해역 및 강원북부 주변해역에 대한 해양자원적 수질특성의 시공간적 변동이 분석 및 비교되었다. 특히, 자원성이 인증된 해양심층수의 안정적 공급을 위해 필요한 취수 수심의 결정을 위해 월별 수온 및 염분의 연직분포에 대한 조사해석 및 수질분석 이 이루어져 고찰되었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제17권3호
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• pp.236-246
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• 2014

해양심층수는 저온성, 미네랄성, 청정성 등의 고유의 특성이 산업활용의 포인트가 되고 있다. 우리나라의 경우, 2008년을 기점으로 해양심층수 산업이 형성되어 현재에 이르고 있으나, 산업의 성장기 정착과 성숙기 진입 단계에는 아직 이르지 못하고 있는 실정이다. 이러한 해양심층수 산업 정체의 요인으로는 먹는물 위주로 편중된 산업구조와 함께, 동일한 산업군과의 경쟁력이 미흡하여 산업계의 매출이 부진한데서 기인하는 것으로 분석되고 있다. 우리나라보다 먼저 해양심층수 자원개발과 산업을 안착시킨 일본 등의 국가는 공통적으로 해양심층수 자원의 고부가가치화 및 신산업 지원을 위한 방안으로 새로운 기술을 개발하고 해양심층수 자원의 응용범위를 확대하고 있다. 본 고는 해양심층수 주요개발 국가의 특허를 정량적으로 분석하여 이들 국가의 해양심층수 신기술 개발 경향을 분석하여 향후 우리나라 해양심층수 자원의 고부가가치 기술개발 방향과 전략에 대한 시사점과 비전을 제시하였다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제20권5호
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• pp.547-556
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• 2016

A fishing lamp is the instrument for attracting distributed fish to a certain place, and is the lighting system mainly used in fishery. In the inshore fishing, most fishing lamps are used for squid and hairtail jigging fishing, and the light source of the fishing lamps mainly used is metal halide with 1.5 KW in electric power consumption. We will analyze the irradiance distribution according to depth because squid is attracted towards light. To analyze irradiance distribution by such fishing lamps, data for seawater Type-II among the seawater types defined in 1976 are applied to East Sea. However, the Type-II data have limitations in analyzing precise seawater transmission characteristics, due to insufficient information on deep seawater. This paper analyzed the irradiance distribution of fishing lamps using the measurement of transmission characteristics in the seawater in East Sea up to 100 m underwater instead of Type-II data, which is not sufficient for transmission. A compensation factor was drawn between the actual measurement data and Type-II data through seawater transmission characteristics simulation.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.689-702
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• 2019

This paper deals with the verification of the functions about mining robot, which is the system for developing deep seabed resources by applying V&V(verification and validation). In order to overcome water pressure of 500 bar and to travel on soft ground, and to operate in deep sea environment with bad conditions, it is necessary to develop a robot that can satisfy various deepsea conditions. A mining robot has been developed based on simulation based design and Multidisciplinary design optimization. In order to verify the developed robot, lab test and real sea test should be performed for various marine environment conditions. There are too many requirements to consider, such as space, time, cost, personnel, and environment to do performance test. So it is costly and time consuming for developing robot. In order to solve this problems, V&V technique was applied to mining robot. The stages of mining robot design, fabrication and commission were verified.