• 한국수산과학회지
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• 제51권1호
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• pp.107-112
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• 2018

One-dimensional numerical model is implemented to investigate temperature variations in the mixed layer depth (MLD) with the passage of typhoons. In the model, we assume a non-divergent, infinite ocean and consider wind effects only, excluding isostatic effects (inverse barometric effects) and upwelling with vertical movement of the water column. Numerical experiments investigate the effects of typhoon tracks on temperature variations, including their dependence on vertical resolutions in the MLD and these results are compared with those in a three-dimensional primitive equation model (POM). The model reproduces features of the observed temperature variations in the MLD fairly well, and implies that wind effects, rather than isostatic effects, play a predominant role in temporal and spatial temperature variations in the MLD. After the passage of typhoons, however, the model does not reproduce well the temperature variations observed in the MLD, because a limitation of the model is its inability to reproduce events such as cyclonic eddy formation (Hong et al., 2011; Masuda and Hong, 2011). The model also shows well the so called 'rightward bias' (Price, 1981) of sea surface cooling which is the most predominant in the right hand side of typhoon's track.

• 한국해양학회지
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• 제30권5호
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• pp.512-521
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• 1995

표면혼합층의 단기(2시간~24시간)변화를 조사하기 위하여 대한해협의 한 정점에 서 1983년 10월 12일에서 10월 14일까지 48시간 동안 주로 1시간 간격으로 해양과 기 상에 대한 관측을 실시하였다. 표면혼합층의 깊이와 수온을 시간당 변동률이 평균적으 로 각각 5.2 m/hour, 0.2$^{\circ}C$/hour로 해표면에서의 바람 응력, 부력속과의 상관관계가 매우 적다. 표면 혼합층은 표면혼합층의 수온와 염분이 높을 때 깊고, 낮을 때 얕다. 한편, 표면혼합층 수온의 급격한 하강 또는 상승이 관측되었다. 인공위성 자료와 XBT 자료 분석에 의하면 표면혼합층 수온의 급격한 상승은 고온의 해수의 이류에 의한 일 어남을 알 수 있었다. 위의 결과들은 해류가 비교적 강하고 해수물성이 서로 다른 수 괴가 존재하는 가을철 대한해협에서는 해수의 이류가 표면혼합층의 단기변화에 크게 영향을 준다는 것을 나타낸다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제12권4호
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• pp.280-286
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• 2007

동해 울릉분지에서 봄과 여름 동안 난수성 시계방향 와류가 영양염과 엽록소에 미치는 영향을 파악하기 위해서, 2005년 7월과 2006년 4월에 5개 정점에서 표층부터 수심 200 m까지 수온, 염분, 영양염, 엽록소 등을 관측하였다. 봄에는 와류 내부해역에서 표층 혼합층의 깊이가 150 m 이상으로 매우 깊은 반면, 외부해역에서는 $20{\sim}60$ m로 비교적 얕았다. 와류 내부해역에서 수직혼합이 활발히 일어나 표층해수에 영양염이 풍부한 반면, 외부해역에서는 표층에서 성층화가 생겨 심층에서 표층으로 영양염 공급이 충분하지 않아 농도가 낮았다. 봄에는 와류 내부해역에서 표층 혼합층 깊이가 유광층 깊이보다 훨씬 더 깊어서 엽록소 농도가 낮았으며, 와류 외부해역에서 측정한 총 엽록소(depth-integrated chlorophyll) 양은 내부해역에서 측정한 것보다 보다 두 배 이상 높았다. 여름에는 봄과 달리 모든 정점에서 표층 성층화가 강하게 발생하여, 영양염이 표층에서 완전히 고갈되었다. 여름에 관측한 엽록소는 모든 정점 수심 30 m 내외에서 최고 농도를 나타내어, 아표층 엽록소 최대(subsurface chlorophyll maximum)를 보였으며, 와류 내부해역에서 측정한 총 엽록소 양은 외부해역에서 측정한 것보다 두 배가량 높았다. 동해 울릉분지에서 거의 매해 나타나는 시계방향 와류는 식물플랑크톤 생물량에 매우 큰 영향을 미치는데, 그 영향이 봄과 여름에 다르게 나타났다; 봄에는 시계방향 와류가 식물플랑크톤 생물량을 제한하는 반면, 여름에는 반대로 식물플랑크톤 생물량을 증가시킨다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권3호
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• pp.603-614
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• 2021

최근 우리나라 주변 해역의 해수면 온도가 상승하고 있다. 이러한 수온 상승은 어족자원의 변화를 일으켜 낚시와 같은 레저활동에 영향을 미치기도 하며, 특히 고수온은 적조 발생으로 이어져 양식업과 같은 해양산업에 극심한 피해를 유발하기도 한다. 한편 수온 변화는 잠수함을 탐지하는 군사작전과도 밀접하게 연관되어 있다. 이는 잠수함을 탐지하기 위한 음파가 수온층에 따라 회절, 굴절 및 반사되는 정도가 달라지기 때문이다. 이와 같이 해양과 관련된 다양한 분야에서 중요성을 가지는 해양 수온의 변화를 예측하기 위한 연구가 현재 활발하게 진행되고 있다. 그러나 기존 연구들은 대부분 해수면 온도만을 예측하는데 중점을 두고 있어 수심별 어족자원의 변화나 잠수함 탐지와 같은 군사분야 활용이 제한된다. 이에 본 연구에서는 수심별 수온자료 및 해수면 온도와 상관관계를 가지는 기온, 기압, 일조량 등의 기상 데이터를 함께 활용하여 수심 38 m 혼합층의 수온을 예측하였다. 사용된 데이터는 이어도 해양과학기지에서 관측한 2016년부터 2020년까지의 기상 데이터와 수심별 수온 자료이며, 예측의 정확성과 효율성을 높이기 위해 딥러닝 기법 중 시계열 자료에 적합하다고 알려진 LSTM(Long Short-Term Memory)을 사용하였다. 실험 결과 1시간 예측을 기준으로 기온과 기압, 일조량 자료를 함께 활용한 모델의 RMSE(Root Mean Square Error)는 0.473으로 나타났다. 반면 해수면 수온만을 활용한 모델의 RMSE는 0.631로 나타나 기상데이터를 함께 활용한 모델이 상부 혼합층 수온 예측에서 보다 우수한 성능을 보임을 확인하였다.

• 한국해양학회지
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• 제30권1호
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• pp.39-56
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• 1995

1992년 3월부터 6월까지 속초앞 해역에서 동일한 난수성 소용돌이가 계속 관측되 었다. 이 난수성 소용돌이는 1991년에 형성되어 속초앞 해역에서 월동을 한 후 1992년 4~6월에는 약간 북상하였다. 3월에 관측되었을 때 소용돌이의 크기는 직경이 약 160km, 수심 약 330 m 였고, 상층 내부에 약 1$0^{\circ}C$, 34.2 psu의 균질층(혼합층)이 최대 폭 약 130 km , 수심 약 230 m 로 존재하고 있었으나 6월에는 약간 축소되었다. 낭수 성 소용돌이 표층의 최대유속은 약 65cm/s였으며, 수심 200 m에서도 약 20cm/s 이상의 큰 유속을 갖고 있었다. 이러한 유속구조는 대체로 지형류 평형을 잘 유지하고 있었으 나, 6월에는 약간의 차이가 나타났다. 또한 동한난류의 표층유속은 50~70 cm/s로 나 타나 소용돌이의 북향류와 비슷했으며, 동한난류는 주로 수심 200m 이내의 상층에서만 존재했다.

• 설비공학논문집
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• 제7권2호
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• pp.184-195
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• 1995

A theoretical one-dimensional model for the charging process in stratified thermal storage tanks is established presuming that the fluid ensuing from the tank inlet creates a perfectly mixed, layer above the thermocline. Both the generic and asymptotic closed-form solutions are obtained via the Laplace transformation. The asymptotic solution describes the nature of the charging pertaining to the case of no thermal diffusion, whereas the generic solution is of practical importance to understand the role of operating parameters on the stratification. The present model is validated through comparison with available experimental data, where they agree well with each other within a reasonable limit. An interpretation of the exact solution entails two important features associated with the charging process. The first is that an in-crease in the mixing depth $h_m$ causes a relatively slow temperature rise in the perfectly mixed region, but on the other hand it results in a faster decay of the overall temperature gradient across the thermocline. Next is the predominance of the mixing depth in the presence of the prefectly mixed region. In such a case the effect of the Peclet number is marginal and there-fore the thermal characteristics are solely dependent on the mixing depth paticularly for large $h_m$. The Peclet number affects significantly only for the case without mixing. Variation of the storage efficiency in response to the change in the mass flow rate agrees favorably with the published experimental results, which confirms the utility of the present study.

• Ocean Science Journal
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• 제41권1호
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• pp.31-41
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• 2006

Seasonal changes of abundance of the main phytoplankton groups of species (diatoms, dinoflagellates, chrysophytes, small flagellates and cryptophytes) and a set of environmental parameters were investigated in coastal and pre-estuarine waters of Peter the Great Bay (East/Japan Sea) in May-October of 1998 and 1999. Three periods of mass development were revealed: spring, summer and autumn blooms, with successive change of species. The conditions favourable for each group of species were determined. Driving mechanisms of the succession include nutrients transport through seasonal pycnocline by turbulent mixing, terrestrial nutrients supply by monsoon floods, nutrients supply by upwellings, and light control by the thickness of upper mixed layer. Summer succession could be explained by a simple SST-MLD diagram similar to Pingree S-kh diagram with sea surface temperature as indicator of stratification (S) and mixed layer depth as indicator of light availability (kh).

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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• pp.21-24
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• 2006

Processes controlling the interannual variation of mixed layer temperature (MLT) averaged over the NINO3 domain ($150-90^{\circ}W$, $5^{\circ}N-5^{\circ}S$) are studied using an ocean data assimilation product that covers the period of 1993 to 2003. Advective tendencies are estimated here as the temperature fluxes through the domain's boundaries, with the boundary temperature referenced to the domain-averaged temperature to remove the dependence on temperature scale. The overall balance is such that surface heat flux opposes the MLT change but horizontal advection and subsurface processes assist the change. The zonal advective tendency is caused primarily by large-scale advection of warm-pool water through the western boundary of the domain. The meridional advective tendency is contributed mostly by Ekman current advecting large-scale temperature anomalies though the southern boundary of the domain. Unlike many previous studies, we explicitly evaluate the subsurface processes that consist of vertical mixing and entrainment. In particular, a rigorous method to estimate entrainment allows an exact budget closure. The vertical mixing across the mixed layer (ML) base has a contribution in phase with the MLT change. The entrainment tendency due to temporal change in ML depth is negligible comparing to other subsurface processes. The entrainment tendency by vertical advection across the ML base is dominated by large-scale changes in wind-driven upwelling and temperature of upwelling water. Tropical instability waves (TIWs) result in smaller-scale vertical advection that warms the domain during La Ni? cooling events. When the advective tendencies are evaluated by spatially averaging the conventional local advective tendencies of temperature, the apparent effects of currents with spatial scales smaller than the domain (such as TIWs) become very important as they redistribute heat within the NINO3 domain. However, such internal redistribution of heat does not represent external processes that control the domain-averaged MLT.

• Water Engineering Research
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• 제3권3호
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• pp.155-162
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• 2002

This study presents the theoretical approach for volume concentration, velocity profile, and granular discharge on the fluid-granule mixed flow downstream of the scour hole at the outlet of the hydraulic structure. Concept of dilatant model was applied for the stress-strain relationships of fluid-granule mixed flow since the flow downstream of the scour hole corresponds to debris flow, where momentum transfers through particle collisions. Mathematical formulations were derived using momentum equation and stress-strain relation of the fluid-granule mixture. Velocity profile under the assumption of uniform concentration over flowing layer showed the downward convex type. Deposition angle of downstream hump was found to be a function of an upstream slope angle, a dynamic friction angle and a volume concentration irrespective of flow itself, Granular discharge and the overflow depth were obtained with given values of inflow rates. Experimental results showed relatively good agreements with theoretical ones.

• 열처리공학회지
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• 제32권5호
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• pp.201-211
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• 2019

Low carbon steel (S20C steel) and SPCC steel sheet have been austenitic nitrided at $700^{\circ}C$ in a closed pit type furnace by changing the flow rate of ammonia gas and heat treating time. When the flow rate of ammonia gas was low, the concentration of residual ammonia appeared low and the hardness value of transformed surface layer was high. The depth of the surface layer, however, was shallow. With increasing the concentration of residual ammonia by raising up the ammonia gas flow, both the depth of the surface layer and the pore depth increased, while the maximum hardness of the surface layer decreased. By introducing a large amount of ammonia gas in a short time, a deep surface layer with minimal pores on the outermost surface was obtained. In this experiment, while maintaining 10~12% of residual ammonia, the flow rate of inlet ammonia gas, 7 liter/min, was introduced at $700^{\circ}C$ for 1 hour. In this condition, the thickness of the surface layer without pores appeared about $60{\mu}m$ in S20C steel and $30{\mu}m$ in SPCC steel plate. Injecting additional methane gas (carburizing gas) to this condition played a deteriorating effect due to promoting the formation of vertical pores in the surface layer. For $1^{st}$ transformed surface layer for S20C steel, maintaining 10~12% residual ammonia condition via austenitic nitriding process resulted in ${\varepsilon}$ phase with relatively high nitrogen concentration (just below 4.23 wt.%N) among the mixed phases of ${\varepsilon}+{\gamma}$. The ${\varepsilon}$ phase was formed a specific orientation perpendicular to the surface. For $2^{nd}$ transformed layer for S20C steel, ${\gamma}$ phase was rather dominant (just above 2.63 wt.%N). For SPCC steel sheet, there appeared three phases, ${\gamma}$, ${\alpha}(M)$ and weak ${\varepsilon}$ phase. The nitrogen concentration would be approximately 2.6 wt.% in these phases condition.