• 해양환경안전학회지
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• 제28권7호
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• pp.1259-1266
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• 2022

최근, 구조설계 기준 및 평가방법의 전문화로 인하여, 선급 규칙의 통합화가 이뤄졌었다. 그 좋은 일례가 국제공통규칙(CSR, Common Structural Rule)이다. 그러나, 종강도 하중이 크게 작용하는 화물창 구역에만 국한하여 세부규정이 제시되어 있고, 선수와 선미부 구조에는 별다른 평가 지침이 없다. 언급한 구역의 구조설계는 조선사의 설계 경험에 의존하여 진행하고 있으며, 선급에서도 명확한 기준이 없으므로 구조 손상 문제가 발생하더라도 근본적인 원인을 파악하기가 힘들다. 본 연구에서는 선미부에 주로 발생하고 있는 좌굴 손상의 대표적인 사례에 대한 근본적인 원인을 파악하기 위한 엔지니어링 기반의 해법을 제시하였다. 유한요소해석 모델링 기반 구조 강도 검증을 위하여, 하중 조건, 경계조건, 모델링 방법 그리고 평가 기준에 대한 합리적인 해법을 제시하였다. 선미부에 작용하는 휨 모멘트에 의하여 높이 방향으로 압축하중에 의해서 좌굴이 발생할 가능성이 있으며, 좌굴 강성 증가를 위하여 판 두께 증가 혹은 수직 보강재의 추가가 필요하다. 앞으로도 이 결과는 유사 운반선의 선미부 구조 강도 검토 시 도움을 줄 것으로 기대된다.

• Composites Research
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• 제36권6호
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• pp.454-460
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• 2023

최근 온실가스 배출량에 대한 규제가 높아지면서 IMO는 온실가스 배출량을 2050년까지 순 배출량 '0'을 목표로 하며 온실가스 규제를 강화하고 있다. 또한 조선/해양 분야에서는 추진 효율 향상, 구조 경량화와 같이 운항비 절감이 중요하다. 현재 이와 관련하여 구조 경량화와 고강성을 만족하기 위하여 3D 프린트 복합재료를 이용한 위상 최적화에 대한 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 3D 프린트 복합재료를 활용하여 선박 구조물인 방향타의 내부에 3가지 위상 형상(육각형, 사각형, 삼각형)을 적용하였다. 방향타에 위상 형상을 적용하였을 때 적합한 형상을 알아보기 위해 구조해석을 수행했다. 선속 8 knots의 조건에서 타 각 0°에서 30°까지 10° 간격으로 CFD 해석을 수행하였으며, CFD 해석 결과를 바탕으로 하중조건을 설정하였다. 방향타 내부 위상 형상을 고려한 구조 해석 결과 삼각형, 사각형, 육각형 위상 형상 순으로 우수한 성능을 갖는 것을 확인하였다. 사각형 위상 형상을 가지는 방향타가 삼각형 위상 형상을 가지는 방향타 대비 78.5%의 무게를 가지며 경량화 측면을 고려하였을 때 사각형 위상 형상이 우수하다고 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권12호
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• pp.61-73
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• 2023

석션 버켓(suction bucket)은 해양 구조물 지지를 위해 사용되는 기초구조물 중 하나로 펌프를 이용해 빠르게 기초 시공이 가능한 장점이 있다. 최근 기초 지지력을 효과적으로 증가시키고 건설 비용을 절감하기 위해 단일 석션 버켓이나 다수의 석션 버켓이 매트기초와 결합된 하이브리드 석션 버켓기초(hybrid suction bucket foundation)가 제안되었다. 하지만 현재까지 수중구조물과 같이 작은 수직하중(자중)과 모멘트 하중 조건에서 수평하중에 대한 하이브리드 석션 버켓기초의 저항 메커니즘과 지지력에 관한 실험적 연구가 부족한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 점토지반에 설치된 하이브리드 석션 버켓기초의 수평방향 저항 메커니즘과 지지력을 평가하기 위해 하중재하시스템을 구축하고 원심모형실험을 수행하였다. 본 연구에서는 원형매트와 단일 버켓이 결합된 하이브리드 석션 버켓기초와 사각형 매트와 4개의 버켓기초가 결합된 하이브리드 그룹 석션 버켓기초를 대상으로 하였다. 본 연구를 통해 매트기초와 석션 버켓기초의 스커트(skirt) 길이가 수평방향 지지력 증진에 미치는 영향을 실험적으로 평가하였다. 그 결과, 작은 수직하중과 모멘트 하중조건에서 하이브리드 석션 버켓기초의 매트와 버켓기초 스커트가 기초의 수평방향 지지력 증진에 효과가 있음을 확인하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제21권3호
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• pp.230-249
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• 2000

한반도 동남부는 신생대 동안 동아시아 광역 지구조환경의 변화에 의하여 복합 지구조운동을 겪었다. 취성변형요소들을 이용하여 복원한 고응력장은 ( I ) 북서-남동 횡인장, ( II ) 북서-남동 횡압축 ( III ) 북동-남서 순수인장 내지 방사상인장, ( IV ) 북북동-남남서 횡압축, ( V ) 동서 내지 동북동-서남서 횡압축의 순서이다. ( I )은 24-16 Ma사이 동해의 당겨열림형 확장의 결과로써 연구지역 제3기 분지들의 확장을 주도하였다. 지구조 사건 ( II )는 15 Ma경 필리핀해판의 이주보닌 아크 혹은 고대륙 쿠로시오와 일본 남서부의 충돌에 의한 압축력의 결과로써, 연구지역 제3기 분지들의 확장을 종결시켰으며 분지일원의 지괴들을 융기시켰다. 이 사건은 10 Ma까지 지속되었다. (III)은 10 Ma경에 이르러 필리핀해판의 활동이 소강상태에 들어감으로서 ( II )에 의해 발생한 지각융기의 후 지구조적 응력사건으로 해석된다. (IV)는 6 Ma경 필리핀해판이 북쪽으로 이동을 재개한 결과로서, 대한해협과 일본 남서부의 배후에 동서 방향의 압축구조를 만들었으며 연구지역의 지괴들을 다시 융기시켰다. ( V )는 5-3.5 Ma사이에 필리핀판의 북상에 의한 남북 압축력이 약해지고 태평양판의 섭입과 인도판의 충돌에 의한 동서 압축력의 영향이 점진적으로 증가한 결과로서, 한반도 동해안에 남북 방향의 압축구조를 만들었으며 한반도 동남부의 지괴들을 서쪽으로 충상시켰다. 이 응력장은 현재까지도 계속되어 오늘날 동서 방향의 제4기 충상단층들과 지진을 발생시키고 있다.

• 한국음향학회지
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• 제35권4호
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• pp.261-271
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• 2016

지반에 인입된 파일에 대한 거동 해석은 지반의 비선형 거동 특성으로 인해 일반적으로 유한요소에 기반한 수치적인 방법을 주로 이용한다. 그러나 수치 해석은 파일-지반 모델링 및 연산에 많은 노력과 시간을 요구하므로 파일의 제원과 지반 물성치가 확정되지 않은 초기 설계 단계에서는 활용에 많은 한계를 갖는다. 반면, 지반을 선형화한 이론해석의 경우 수치 해석에 비해 모델이 단순하고 연산 시간이 매우 짧으므로, 해석의 신뢰성이 확보된다면 지반-지지구조의 거동 특성을 초기에 예측하는데 유용할 것이다. 본 연구에서 대상으로 하는 풍력발전기의 경우, 초기 설계 단계에서 풍력터빈의 고유진동수 예측을 위한 동적 거동 해석이 요구되며, 이 때 지반에 인입된 풍력터빈의 지지구조는 탄성경계조건으로 단순화하여 동적 거동 해석에 반영할 수 있다. 이를 위해, 본 논문에서는 풍력터빈 지지구조의 선단부 탄성 계수를 도출하고자 지반에 인입된 파일에 대한 파일-지반 연성해석을 수행하였다. 해석 시 지반의 변형은 탄성범위 이내에 있다고 단순화하여 지반에 인입된 파일을 탄성지지된 보로 모델링하였다. 탄성지지보 모델을 이용해 파일 선단에 수평 하중 또는 모멘트가 작용할 때 발생하는 파일의 횡변형을 구하고, 이로부터 영향계수를 도출하였다. 풍력터빈의 지지구조에 대한 해석 예로써, 모노파일과 석션파일에 대해 파일 선단의 영향계수를 구하고, 이를 문헌의 결과와 비교함으로써 해석 결과의 신뢰도를 검증하였다. 또한 이 두 파일의 깊이에 따른 변형 및 선단부의 스프링 상수를 비교하여 지지구조의 강성 측면에서 모노파일과 석션파일의 특성을 살펴보았다.

• 환경생물
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• 제38권1호
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• pp.47-60
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• 2020

본 독도 연안 해역에서 2019년 계절적 수환경 특성과 식물플랑크톤 군집구조 변화 특성을 파악하고, 2018년과 2019년 특성을 비교하고자 두 연도의 4계절 수층별 조사가 수행되었다. 2019년에는 총 4문 69종의 식물플랑크톤이 관찰되었고, 평균 식물플랑크톤 개체수는 1.90×10⁴ cells L^-1로 매우 낮게 나타났다. 동계에는 평균 3.19×10⁴ cells L^-1로 대부분 미동정 편모류가 우점하였고, 춘계에는 3.12×10⁴ cells L^-1로 역시 편모류가 약 50%를 차지하였으며, P. obtusidens를 포함한 다양한 와편모조류가 출현한 특징이 있었다. 하계 개체수는 0.46×10⁴ cells L^-1로 매우 낮은 개체수와 종이 나타났고, 추계에는 평균 개체수가 0.89×10⁴ cells L^-1로 낮았으며, 여러 종의 Chaetoceros와 함께 Bacteriastrum spp., Guinardia striata, Psuedo-nitzschia spp. 과 같은 규조류가 다양하게 나타났다. 또한, 2018년 추계와 동일하게 열대 지표종인 Ornithocercus sp.와 Amphisolenia sp.가 관찰되었다. 2019년에는 대마난류와 남해 연안의 영향을 받은 종이 출현하였지만, 전반적으로 매우 낮은 개체수를 보이며 편모조류가 우점한 특징이 있었다. 식물플랑크톤 다양성은 2018년 하계와 2019년 동계에 높게 나타났고, 군집분석에서도 계절에 상관없이 크게 4개 그룹으로 구분되었다. 2018년과 2019년 수환경은 특이적으로 춘계에 성층이 약하게 형성되었고, 2018년 추계에는 하계와 동일하게 수괴가 안정되어 식물플랑크톤이 대증식한 것으로 사료된다. 식물플랑크톤 군집 및 개체수는 하계를 제외하고 계절별 우점 종의 차이를 보였으며, 이 차이는 추계에 가장 뚜렷하였다. 따라서 독도 연안 해역은 일반적인 동해의 특성과는 다르게, 외해역임에도 불구하고 얕은 지형과 다양한 해류, 섬효과 등과 같은 복합적인 영향으로 연도별 계절별 특성이 다르게 나타날 수 있다는 것을 시사한다.

• 한국석유지질학회지
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• 제10권1_2호
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• pp.10-17
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• 2004

한국 서남해안에 위치한 두우리 조간대는 사주와 보호섬이 존재하지 않고 외해로 열려있는 전형적인 개방형 조간대이다. 이러한 개방형 조간대에서는 바람에 의한 파랑이 퇴적작용에 중요한 요소의 하나이므로, 계절에 따른 파랑에너지의 차이가 조간대 표층퇴적물의 분포와 퇴적구조의 특성에 직접적으로 반영된다. 두우리 조간대는 상부의 조수해빈 (tidal beach), 중부의 전형적인 조간대 (intertidal flat)와 최하부의 니질대 (lowermost mudflat)로 구분된다. 이러한 구분은 표층퇴적물의 구성뿐만 아니라 조간대의 경사도에 의한 구분과도 일치한다. 조간대 내에서의 퇴적물은 1차 퇴적구조와 사서질 퇴적물의 함량에 따라 다시 사질 조간대, 혼합 조간대와 니질조간대로 나누어진다. 두우리 조간대의 표층퇴적상은 계절에 따라서 퇴적물의 함량과 퇴적구조에 변화를 보이며, 퇴적상의 변화양상은 계절풍의 방향과 세기, 폭풍과 밀접한 관련이 있다. 북서계절풍이 강한 겨울철과 봄철에는 사질 조간대의 퇴적상이 우세하며, 약한 남동풍이 우세한 여름철에는 니질 조간대의 퇴적상이 우세하게 분포한다. 가을철에는 혼합 조간대가 우세하게 나타난다. 표층퇴적물은 여름에는 전 조간대가 약 20 cm 두께의 니질 퇴적물로 뒤덮이고 가을이 지나 겨울로 가면서 니질 퇴적상에서 사질 퇴적상으로 바뀐다. 이러한 표층퇴적상의 변화는 바람도 세어지고 풍향도 바뀌어 조간대를 공격하는 파랑의 에너지가 강해지면서 여름철에 퇴적되었던 니질 퇴적물을 침식시키기 때문이다. 캔코아 주상시료에서 퇴적구조는 여름철에는 조간대 상부 ($0{\~}l.3 {\cal}km$)에서는 니질 퇴적물의 평행엽층리와 상승연흔 사엽층리가 하부 $(1.7{\~}2.3 {\cal}km)$에서는 괴상의 니질 퇴적층이, 겨울철에는 전체적으로 평행엽층리와 연흔사층리가 우세하게 나타나며, 부분적으로 둔덕사층리 (HCS)가 나타난다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제23권2호
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• pp.91-108
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• 2018

완도-도암만 주변 조하대 여름철 저서동물 분포 양상을 파악하기 위하여 2013년 8월에 25개 정점을 선정하여 현장조사를 실시하였다. 조사 결과 186종이 출현하였으며, 평균밀도는 $1,229ind./m^2$, 생체량은 $265.7g/m^2$이었다. 출현종수는 환형동물(43%), 밀도 및 생체량은 연체동물이 우점분류군이었다. 신지도 및 조약도, 고금도 주변에서 많은 출현종수와 높은 밀도를 보였으며, 외해역에서 내만역으로 들어가면서 출현종수 및 밀도가 감소하였는데 저층 수온과는 음의 상관관계, 염분 및 DO와는 양의 상관관계를 보였다. 최우점종은 아기반투명조개(Theora fragilis)로서 수하식 양식장이 산재한 고금도-조약도-신지도 주변 정점에서 높은 밀도를 보였으며, TOC와 양의 상관관계를 보였다. 두 번째 우점종인 옆새우류 Eriopisella sechellensis는 도암만 입구역에 폭넓게 분포하였으며, 환경요인과는 유의한 상관관계가 나타나지 않았지만 유기물 함량이 낮으면서 입도가 세립한 정점들에서 상대적으로 높은 밀도를 보였다. BIO-ENV분석 결과 저층수의 수온, 염분, pH, 표층퇴적물의 함수율, 황 함량 조합이 저서동물군집 분포의 71%를 설명하고 있었다. 집괴분석 결과 6개 정점군으로 구분되었으며, SIMPER 분석결과 각 정점군별로 특징적인 종들이 기여한 것으로 나타났다. 저서오염지수(BPI)의 분포에 의한 군집 오염도 평가결과 완도 서측 및 고금도-조약도-신지도 주변의 양식장 밀집지역은 유기오염의 영향을 받고 있었다. 특히 완도-도암만 해역은 만입구역의 섬 사이 해역의 저서동물군집이 유기오염의 영향을 더 받고 있었으나, 그 밖의 대부분의 정점들은 정상적인 저서생태계를 보였다. 연구 해역은 입구역의 양식장으로부터 공급되는 유기물이 내해역까지 영향을 미쳐 만 전체가 유기오염의 영향을 받을 가능성이 있기 때문에 외해역의 유기오염원에 대한 영향을 저감하는 방향으로 생태계 관리가 이루어져야 할 것으로 보인다.