• 해양환경안전학회지
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• 제30권1호
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• pp.74-81
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• 2024

곧 다가올 미래에는 자율운항선박, 육상 원격제어센터에서 제어되는 선박, 그리고 항해사가 탑승하여 운항하는 선박이 함께 공존하며 해상을 운항할 것이며, 이러한 상황이 도래했을 때 해상 교통 환경의 안전을 평가할 수 있는 방법이 필요할 것으로 사료된다. 이에 본 연구에서는 자율운항기술을 사용하여 항해사가 직접 조종하는 선박과 자율운항선박이 공존하는 해상환경 하에서 선박조종시뮬레이션을 통해 통항 안전성을 평가하기 위한 방안을 제시하였다. 자선은 6-자유도 운동 기반의 MMG 모델을 심층 강화학습기법 중 하나인 PPO 알고리즘으로 학습하여 자율운항 기능을 갖출 수 있도록 설계하였다. 타선은 평가 대상 해역의 해상 교통 모델링 자료로부터 선박이 생성되도록 하였고, 기 학습된 선박모델을 기반으로 자율운항 기능을 구현되도록 하였다. 그리고 해양기상 자료 데이터베이스로부터 조위, 파랑, 조류, 바람에 대한 자료를 수집하여 수치 모델을 수립하고 이를 기반으로 해양기상 모델을 생성하여 시뮬레이터 상에서 해양 기상이 재현되도록 설계하였다. 마지막으로 안전성 평가는 기존의 평가 방법을 그대로 유지하되, 선박조종시뮬레이션에서 해상교통류 시뮬레이션을 통한 충돌 위험성 평가가 가능하도록 하는 시스템을 제안하였다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제12권1호
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• pp.819-831
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• 2020

Wind load is one of the major design loads for the hull and mooring of offshore floating structures, especially due to much larger windage area above water than under water. By virtue of extreme design philosophy, fully turbulent flow assumption can be justified and the hydrodynamic characteristics of the flow remain almost constant which implies the wind load is less sensitive to the Reynolds number around the design wind speed than wind profile. In the perspective of meteorology, wind profile used for wind load estimation is a part of Atmospheric Boundary Layer (ABL), especially maritime ABL (MBL) and have been studied how to implement the profile without losing turbulence properties numerically by several researchers. In this study, the MBL is implemented using an open source CFD toolkit, OpenFOAM and extended to unstable ABL as well as neutral ABL referred to as NPD profile. The homogeneity of the wind profile along wind direction is examined, especially with NPD profile. The NPD profile was applied to a semi-submersible rig and estimated wind load was compared with the results from wind tunnel test.

• 한국항해항만학회지
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• 제32권1호
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• pp.37-45
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• 2008

최근 IMO의 항해안전전문위원회(NAV) 통신작업반을 중심으로 E-Navigation(E-Nav) 전략개발에 관한 연구가 진행되고 있다. E-Nav 전략개발을 위한 통신망 아키텍처의 설계는 선교시스템의 표준 및 미래 항해 및 해양통신 장비에 관한 국가 R&D 프로젝트 방향을 결정하는 중요한 부분이다. 본 연구는 E-Nav 이용자 요구분석을 통하여 항해안전을 향상시키고 해상운송의 부가적인 이익을 가져다 줄 수 있는 E-Nav 서비스를 도출하고 통신망 기준모델을 설계하는데 목적을 두고 있다. 본 연구에서는 E-Nav 서비스를 크게 안전 및 보안, 해양기상, 조난, 비즈니스, 인포테인먼트(infotainment)의 5가지 분야로 나누고, 각 분야 별로 요구되는 E-Nav 서비스를 도출하였다. 그 결과로서 도출된 E-Nav 서비스 지원을 위한 통신망 아키텍처를 제안하였다.

• 생태와환경
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• 제42권4호
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• pp.432-440
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• 2009

During the period of past fifteen years (1992~2006), variations of chlorophyll a in relation with water quality in freshwater reservoirs were investigated. This study compared total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), chlorophyll a, Secchi depth (SD) and total suspended solids (TSS) between terrestrial freshwater reservoir and coastal freshwater reservoir systems based on their location. Regression analyses (linear and non-linear regressions) were applied for all study sites to examine relationship and interaction of these factors in the freshwater systems from in-land to coasts. The results demonstrated that chlorophyll a was significantly correlated to total phosphorus ($R^2=0.94$, P<0.0001) and was remarkably related to TSS increase ($R^2=0.63$, P<0.0001) in the selected reservoirs. The TN : TP ratio in the reservoir systems was higher than Redfield ratio (16 : 1) indicating that the reservoirs are potentially experiencing P limitation. Water quality of coastal freshwater reservoir system was more significantly decreased than the reservoirs located in in-land during the past fifteen years. The strict management of nutrient discharge into freshwater systems should implemented in the coastal reservoirs since the freshwater is introduced into coastal estuarine systems.

• 해양환경안전학회지
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• 제19권2호
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• pp.155-163
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• 2013

최근 일부 연구자들은 9세기 장보고 휘하의 신라인들이 항해에 나침반과 첨저선을 이용하여 동북아 해역을 자유롭게 항해하였다고 주장하고 있다. 그러나 항해에 나침반이 이용된 것은 중국이 11세기이고, 유럽이 12세기이다. 게다가 우리 선조들은 평저선을 사용하였다는 것이 학계의 중론이다. 이 논문은 중국 주산군도에서 흑산도를 잇는 동중국해 사단항로(서해남부 사단항로)의 이용 시점에 관하여 해양기상학적 관점에서 재검토해 보려는 시도이다. 이를 위해 고대 동중국해 사단항로에 관한 이제까지의 연구성과를 정리한 뒤, 동중국해의 해황(海況)을 바람과 해류, 안개를 중심으로 살펴보고, 뗏목으로 동중국해를 항해함으로써 장보고 선단이 동중국해 사단항로를 이용하였음을 입증하였다는 주장을 비판적으로 재구성해 보았다. 분석 결과 6 7월 해황은 동중국해 사단항로의 범주 항해가 가능함을 보여주고 있지만, 그것도 기상 조건이 아주 유리했을 경우에 한하여 한정적으로 가능했음을 확인하였다. 뗏목 탐사의 경우 제시된 항로도와 실제 선위간 이동경로와는 다소 상이하였고, 속력 또한 1.7 2노트 내외로 빠르게, 그것도 직선에 가깝게 이동한 것으로 분석되어 아주 이례적이었음을 확인하였다. 결론적으로 명확한 사료와 확실한 근거가 없는 한 동중국해 사단항로는 1068년 이후 주항로로 이용되었다는 설이 견지되어야함을 재확인하였다.

• Ocean and Polar Research
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• 제38권3호
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• pp.247-257
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• 2016

The inter-comparison project for seawater salinity measurements, in which 25 laboratories from 16 countries took part, was conducted by JCOMM (Joint WMO/IOC Technical Commission for Oceanography and Marine Meteorology) for the first time in 2014. Two seawater samples of different salinity values ranging from 30-35 and 20-25 for Sample A and Sample B respectively and which had sufficient homogeneity and stability were distributed to all participants. Participants measured the salinity in their own laboratories at least 3 times and reported the results. Statistical treatments were applied to the results to assess discrepancies among laboratories. 20 out of the 25 laboratories used laboratory salinometers and statistics for this group were denoted as belonging to group ${\alpha}$; while 5 out of the 25 laboratories used hand-held measuring instruments and statistics for this group were denoted as belonging to group ${\beta}$. Bias described as discrepancy among laboratories in group ${\alpha}$ was within ${\pm}0.001$ and expanded uncertainty (k = 2) was in the vicinity of 0.002. The bias and the uncertainty of Korea Institute of Ocean Science and Technology (KIOST), in group ${\alpha}$, were 0.000 and 0.002, respectively. The biases of group ${\beta}$ were greater than group ${\alpha}$ because of constraints related to instrument accuracy. Biases from 3 laboratories in group ${\beta}$ exceed the accuracy specification of the corresponding instruments. Considering that the uncertainty of Standard Seawater (SSW) is of the order 0.001 to 0.002, the inter-comparison results show that 16 laboratories among the 25 laboratories made high quality measurements, largely indistinguishable from one another.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권3호
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• pp.334-343
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• 2019

The Al-Zour coastal area, located in southern Kuwait, is a region of concentrated industrial water use, seawater intake, and the outfall of existing power plants. The Al-Zour LNG import facility project is ongoing and there are two issues regarding the seawater temperature in this area that must be considered: variations in water temperature under local meteorology and an increase in water temperature due to the expansion of the thermal discharge of expanded power plant. MIKE 3 model was applied to simulate the water temperature from June to July, based on re-analysis data from the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) and the thermal discharge input from adjacent power plants. The annual water temperatures of two candidate locations of the seawater intake for the Al-Zour LNG re-gasification facility were measured in 2017 and compared to the numerical results. It was determined that the daily seawater temperature is mainly affected by thermal plume dispersion oscillating with the phase of the tidal currents. The regional meteorological conditions such as air temperature and tidal currents, also contributed a great deal to the prediction of seawater temperature.

• Ocean Systems Engineering
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• 제14권1호
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• pp.85-99
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• 2024

Ocean surface currents have an essential role in the Earth's climate system and significantly impact the marine ecosystem, weather patterns, and human activities. However, predicting ocean surface currents remains challenging due to the complexity and variability of the oceanic processes involved. This review article provides an overview of the current research status, challenges, and opportunities in the prediction of ocean surface currents. We discuss the various observational and modelling approaches used to study ocean surface currents, including satellite remote sensing, in situ measurements, and numerical models. We also highlight the major challenges facing the prediction of ocean surface currents, such as data assimilation, model-observation integration, and the representation of sub-grid scale processes. In this article, we suggest that future research should focus on developing advanced modeling techniques, such as machine learning, and the integration of multiple observational platforms to improve the accuracy and skill of ocean surface current predictions. We also emphasize the need to address the limitations of observing instruments, such as delays in receiving data, versioning errors, missing data, and undocumented data processing techniques. Improving data availability and quality will be essential for enhancing the accuracy of predictions. The future research should focus on developing methods for effective bias correction, a series of data preprocessing procedures, and utilizing combined models and xAI models to incorporate data from various sources. Advancements in predicting ocean surface currents will benefit various applications such as maritime operations, climate studies, and ecosystem management.

• 한국해안해양공학회지
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• 제19권3호
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• pp.244-252
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• 2007

장기간에 걸친 증발량의 변화는 지표-대기간의 수문반응을 변화시키고, 농작물의 경작에도 영향을 미치며, 해안지방에서는 하천유입량 등의 변화로 생태계의 변화를 가져올 수 있다. 최근의 기후 상승에 따라 실제 증발량이 증가할 것으로 판단되나, 외국의 다양한 연구는 남반구와 북반구에 걸쳐 팬증발량이 감소하는 추세를 보여주었다. 이러한 현상은 기후 변화와 어느 정도 관련이 있을 가능성이 충분히 있으므로 외국의 연구 결과에 부응하여 우리나라에서도 팬증발량이 감소하는 추세를 보여 왔는가를 확인할 필요가 있다. 이 연구에서는 우리나라14개 지점에서의 1970년도부터 2000년도까지의 증발량 관측치를 선정하여 심도있게 분석하였으며, 우리나라 해안지역과 내륙지역의 팬증발량 변화를 비교하였다. 증발량 1차 추세선 분석 결과 14개의 지점 중 청주, 여수, 진주를 제외한 11개 지점이 감소하는 추세를 보여주었다. 14개 지점의 총 평균에서는 연간 1.6 mm/yr 감소하는추세를 보여주었으며, 이는 전체 자료의 기간인 30년 동안 연평균 팬증발량 약 50 mm의 감소한 것이다. 연평균증발산량의 값은 내륙지역에 비하여 해안지역에서 10% 가량 큰 값을 보이는 것으로 나타났으며, 증발산량의 연변화량은 내륙지방의 연간 -0.82 mm/yr에 비하여 해안지방에서 연간 -2.46 mm/yr으로 훨씬 빠르게 감소하는 경향을 보였다. Mann-Kendall trend test 결과는 95% 유의수준 내에서 4개 지점이 감소를 보여주며 10개 지점은 95% 유의수준 내에서 변하지 않는 것으로 나타났다. 그러나 전 지역에 대한 평균값은 감소추세를 보이는 것으로 나타났다. 이 결과는 외국의 기존 연구 결과와 일치하는 것으로 앞으로 우리나라 기후변화에 따른 다양한 연구에 기여할 것으로 기대한다.