• 제목/요약/키워드: oil-spill model

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생태학적 모델을 이용한 유류유출 사고에 의한 자연 수산자원 피해의 추정 (Oilspill Damage Assessment of Natural Fisheries Resources by Ecological Models)

  • 유신재;신경순
    • 한국수산과학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.174-190
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    • 1996
  • 해양에서 유류유출사고가 발생했을 때 자연 생물자원에 미치는 피해량을 전산모델을 이용하여 추정하였다. 해양에서 이러한 오염물질이 유출되었을 때 피해 조사가 이루어져야 하지만 조사비용 이외에도 현장조사 자체의 어려움이 있다. 조간대를 제외한 해역에서는 현장보존이 어렵고 조사대상도 성체에 한정되기 때문이다. 미국의 경우 이를 위하여 데이터 베이스를 이용한 전산모델(NRDAM/CME)을 개발하였다(Reed et al., 1989). 이 모델에서는 급성 독성실험 데이터를 사용하여 피해량을 추정하였고 성체피해 뿐 아니라 먹이망을 통한 파급효과와 유생 및 치어손실에 의한 가입량 손실도 다루고 있다. 본 연구에서는 NRDAM/CME에 쓰인 논리체계를 응용하였으며 한국 연근해의 데이터 베이스를 사용하여 벙커 C유와 원유가 유출되었을 경우 황해와 남해를 대상으로 하여 유출규모에 따른 자연 생물자원의 피해정도를 추정하였다. 모델의 시험결과 유류의 유출량이 증가했을 때 생물자원의 피해량은 유출량의 증가율 보다 더 높은 율로 증가하였다. 유출된 유류의 화학적 특성, 특히, 점도와 용해도의 차이에 따라 피해량이 큰 차이를 보이는데 이는 유류의 분산을 촉진 시키기 위한 유화제의 사용이 피해량을 증가시킬 가능성이 있는 것으로 생각된다. 또한 생물량의 손실은 가입 손실에 의한 장기적 피해가 단기적 피해보다 더 클 수 있음도 시사하고 있다.

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동지나해(東支那海)의 순환(循環) 및 유류확산(油類擴散)모델 (Circulation and Oil Spill Movement Models of the East China Sea)

  • 최병호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.101-111
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    • 1985
  • 황해(黃海)와 동지나해(東支那海)의 조석(潮汐) 및 해일(海溢)을 추정(推定)하기 위한 체계수립(體系樹立)의 초기연구과정(初期硏究課程)이 서술(敍述)되었다. 제시(提示)된 체계(體系)는 일기도(日氣圖)의 기압자료(氣壓資料)로부터 기상외력입력자료(氣象外力入力資料)를 작성(作成)하여 해양(海洋)모델에 의하여 해수위변화(海水位變化)와 해류(海流)를 산정(算定)하는 기법(技法)이 골격(骨格)을 이룬다. 이 초기체계(初期體系)에 의해 산정(算定)된 유황(流況)을 이용(利用)하여 오염물질(汚染物質)의 이동확산(移動擴散)을 추정(推定)하는 과정(過程)도 간단(簡單)히 서술(敍述)되었으며 인천만(仁川灣)의 유류확산(油類擴散) 및 이동추정(移動推定)의 초기결과(初期結果)가 제시(提示)되었으며 또한 토의(討議)되었다. 제시(提示)된 체계(體系)의 추후개선(追後改善)을 위한 토의(討議)도 수록(收錄)되었다.

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해양 표면취송류(skin drift)의 라그랑쥐 측류 및 모델링 (Lagrangian observation and modelling of sea surface wind-induced drift(skin drift))

  • 이문진;강용균
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.11-17
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    • 2000
  • 해양에서 해수보다 비중이 낮은 유류의 이동.확산은 해면 (0m) 유동에 따라 좌우된다. 해양에서의 유류확산에 대한 현실에 부합되는 모델 개발의 일환으로 한반도 연안역 4개 해역에서 해양 표면 취송류 (skin drift) 추정에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 해면과 수면하 1.5m의 유동을 동시 관측하여 둘간의 차이로서 바람에 의한 해양표면 취송류를 추정하였다. 표면취송류 유속의 평균 크기는 바람의 2.9% 였으며, 풍향에 대한 표면취송류 편향의 평균치는 바람의 오른쪽 18.6° 였다. 관측 결과는 표면취송류의 모델링에 활용하였다. 모델링에서는 바람에 따른 표면 취송류의 공간적 변동을 재현하였으며, 관측된 결과와 비교하여 검증하였다.

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해양유출기름의 확산 시뮬레이션 모델 개발I- 폐쇄만에서의 3차원 흐름특성분석 - (Development of Simulation Model for Diffusion of Oil Spill in the Ocean 1 -Three Dimensional Characteristics of the Circulation in the Nearly Closed Bay-)

  • 이중우;김기철;강신영;도덕희
    • 한국항만학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.241-255
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    • 1997
  • 한국의 부산에 위치한 감천만에서의 해수유동을 파악하기 위하여 3차원 유동모델을 사용하여 계산을 하고 그 결과를 관측치와 비교하였다. 모델은 개방경계에서의 조직, 바람, 화력발전소에서의 온배수에 의해 힘을 받아 해수유동을 재현한다. 난류 혼합계수는 $\kappa-\varepsilon$난류클로즈 모델의 의해 계산하였다. 수온, 염분, 해조류를 현장관측하여 관측자료와 모델결과를 비교하였다. 소용돌이 형태의 흐름이 현장관측자료와 모델결과에서 관측되었는데 이는 약한 조류와 풍성류, 온배수의 상호작용에 의해 형성된 것으로 분석되어진다. 표층과 저층의 흐름은 서로 연관되어 있는데 즉, 표층의 흐름이 강해지는 저츠으이 흐름이 약해지고 반대의 경우도 성립한다.

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한국주식시장에 파급되는 국제유가의 위험에 관한 연구 (A Study on Oil Price Risk Affecting the Korean Stock Market)

  • 서지용
    • 재무관리연구
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    • 제24권4호
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    • pp.75-106
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    • 2007
  • 본 연구는 유가요인이 업종별 주식수익률 결정요인으로 작용하는 지 여부와 유가요인과의 공분산 리스크가 업종별로 차이가 나는 원인에 관해서 분석하였다. 첫째, 업종별로 주식의 기대수익률이 유가요인에 대한 리스크프리미엄의 함수로 결정되는 지 여부를 분석하기 위한 검증모형으로 시장 포트폴리오, 국제유가요인으로 구성된 Two-factor APT를 사용하였다. 또한, 베타리스크에 영향을 주는 유가변동률 분산의 주식 수익률로의 전이현상도 함께 살펴보았다. 유가변동성의 비대칭성을 감안하여 GJR을 해당분석의 검증모형으로 사용하였다. 분석결과 전기 전자업종에서 유가요인은 독립적인 가격결정요인임이 입증되었고, 동업종에서만 유가변동성의 주식수익률로의 전이효과가 통계적으로 유의한 것으로 나타났다. 둘째, 유가요인과의 공분산 리스크가 업종별로 차이가 나는 원인을 분석하기 위해 두가지 분석과정이 고려되었다. 첫 번째로 규모 및 유동성을 나타내는 대리변수를 통제변수로 고려하여 업종별로 유가요인에 대한 베타리스크 존재여부를 확인하였다. 두 번째로 유동성 및 규모의 차이와 유가요인에 대한 베타와의 관계를 체계적으로 규명하고자 시계열로 구성된 횡단면 자료간의 관련성을 효율적으로 분석할 수 있는 Panel-data model을 이용하였다. 분석결과 시가총액 비중이 큰 전기 전자업종에서만 유가요인이 독립적 가격결정요인임이 확인되었고, 여타 업종에서 유가요인에 대한 베타리스크는 규모에 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한, 패널분석결과 전체 포트폴리오에서 차지하는 업종별 시가총액의 비중이 클수록 유가요인에 대한 베타는 증가하는 것으로 나타나 첫 번째 분석과정의 결과를 지지하였다. 결론적으로 국내주식시장에서 전기 전자업의 기대수익률은 시장포트폴리오와 국제유가요인에 대한 리스크프리미엄의 함수로 결정되고 있으며, 유가요인에 대한 베타리스크 수준이 업종별로 차이가 나는 원인은 규모의 차이에 기인하는 것으로 분석된다.

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순환신경망을 이용한 뜰개의 관측 데이터 보정 (Correction of Drifter Data Using Recurrent Neural Networks)

  • 김경도;김용혁
    • 한국융합학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.15-21
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    • 2018
  • 해양 뜰개는 해수면을 떠다니며 해양 기상 등을 관측하는 장비로, 뜰개를 통해 관측한 데이터는 해양 기상 예측, 유류유출 예측 등의 상황에서 활용된다. 관측 데이터는 관측 시에 오측(error data) 또는 결측(missing data)이 발생할 수 있으며, 오측 또는 결측된 데이터가 포함 될 경우, 데이터를 사용하는 모델들의 정확도가 떨어질 수 있다. 본 논문에서는 데이터 보정을 위한 방법으로 순환신경망을 이용한 데이터 보정 모델을 제안한다. 2015년 7개, 2016년 8개의 뜰개를 통해 수집한 해양 데이터를 이용한 보정 실험 결과와 보정 결과를 검증하기 위한 뜰개 이동 예측 실험을 설명하며, 실험 결과, 데이터 보정을 통해 13.9%의 데이터가 보정되었으며, 이동 예측 모델의 성능이 1.4% 향상되는 것을 보였다.

신경망을 이용한 유조선 기름 유출사고에 따른 환경비용 추정에 관한 연구 (Estimation of Environmental Costs Based on Size of Oil Tanker Involved in Accident using Neural Network)

  • 신성철;배정훈;김현수;김성훈;김수영;이종갑
    • 한국해양공학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.60-63
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    • 2012
  • The accident risks in the marine environment are increasing because of the tendency to build faster and larger ships. To secure ship safety, risk-based ship design (RBSD) was recently suggested based on a formal safety assessment (FSA). In the process of RBSD, a ship designer decides which risk reduction option is most cost-effective in the design stage using a cost-benefit analysis (CBA). There are three dimensions of risk in this CBA: fatality, environment, and asset. In this paper, we present an approach to estimate the environmental costs based on the size of an oil tanker involved in an accident using a neural network. An appropriate neural network model is suggested for the estimation,and the neural network is trained using IOPCF data. Finally,the learned neural network is compared with the cost regression equation by IMO MEPC 62/WP.13 (2011).

사고 선박 손상부 형상이 기름 유출량에 미치는 영향 연구 (A Study on the Effect of the Orifice Shape on Oil Outflow from a Damaged Ship)

  • 박일룡
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.620-631
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    • 2022
  • 본 논문은 CFD 해석법을 이용하여 사고 선박의 손상부 형상에 따른 기름 유출량 변화를 예측하고, 이론 추정식에서 이를 고려할 수 있는 방출계수 도출 결과를 소개한다. Froude수와 Reynolds수 상사를 만족하는 조건에서 다상유동 해석법을 사용하여 모형선 크기의 기름 유출 문제를 다루었다. 수치해석 결과는 알려진 실험 결과와 비교하여 검증하였다. 수학적 형상들로 정의한 손상부 형상의 변화와 함께 손상부 가로세로비와 기름탱크 두께의 변화가 기름 유출 유동에 미치는 영향을 조사하였다. 보다 현실적인 상황을 고려하기 위해 손상부의 찧어진 철판의 영향에 대한 해석도 포함하였다. 수치해석 결과를 통해 사고 선박의 손상부 형상에 따른 기름 유출량의 변화를 확인하였으며, 다양한 손상부 형상이 가지는 점성 영향을 방출계수로 정량화하여 추출하였다. 본 논문에서 제시하는 방출계수에 대한 검증을 위하여 알려진 기름 유출량 주정식에게 적용하였으며, CFD 해석과 좋은 일치를 얻었다.

해양환경 모니터링을 이용한 해양재해 예측 시스템 모델 (Marine Disasters Prediction System Model Using Marine Environment Monitoring)

  • 박선;이성로
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38C권3호
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    • pp.263-270
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    • 2013
  • 최근 세계적으로 바다가 자원의 보고로 주목 받으면서 해양 환경 분석 및 예측 기술에 대한 연구가 활발히 진행 되고 있다. 자동화된 해양 환경 자료의 수집과 수집된 자료를 분석하여서 해양재해를 예측하면 기름 유출에 의한 해양오염의 피해, 적조에 의한 수산업의 피해, 해양환경 이변에 의한 수산업 및 재해 피해를 최소화하는데 기여할 수 있다. 그러나 국내 해양 환경에 대한 조사 및 분석 연구는 제한적이다. 본 논문은 국내의 원해 및 근 해역에서 수집된 해양 환경 자료를 분석하여 해양재해를 예측할 수 있는 시스템 모델을 연구한다. 이를 위해서 본 논문에서는 해양재해 예측 시스템을 위해서 통신시스템 모델, 해양환경 자료 수집 시스템 모델, 예측분석 시스템 모델, 상황전파시스템에 대한 모델을 제시하였다. 또한 예측분석 시스템을 위한 적조 예측 모델과 요약분석 모델을 제시하였다.

먹이연쇄 생물축적 모형을 이용한 잔류유류오염물질의 생태위해성평가 (Ecological Risk Assessment of Residual Petroleum Hydrocarbons using a Foodweb Bioaccumulation Model)

  • 황상일;권정환
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권11호
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    • pp.947-956
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    • 2009
  • 유류 유출에 의한 잔류 석유계 오염물질들은 높은 소수성으로 인하여 해양 저서 생태계에 축적될 수 있다. 오염 피해를 입은 지역의 생태위해성평가를 위해서는 통상적으로 많은 모니터링 자료가 필요하다. 간단한 먹이연쇄 생물축적 모형을 이용하여 생태계의 잔류 유류오염물질에 대한 노출수준의 평가를 통해서 모니터링에 소요되는 시간과 비용을 크게 절약할 수 있다. 본 연구에서는 네 종류의 다환방향족탄화수소(페난트린, 안트라센, 피렌, 벤조[a]피렌)에 대하여 가상의 저서생태계를 대상으로 두 개의 노출 시나리오에 대하여 이들 오염물질의 잔류농도를 산정하였다. 해수중 농도를 수용해도의 1/10에 이르는 것으로 가정한 극단적인 시나리오에서 체내 잔류농도는 영양단계에 따라 차이가 있으나, 5~250 mg/kg으로 예측되었다. 또한 대상 생물종들에 대하여 주어진 조건에서 생물농축계수(BCF)와 생물축적계수(BAF)를 평가하였다. 대사과정을 무시할 경우 로그 생물농축계수(log BCF)는 로그 옥탄올-물 분배계수(log $K_{OW}$)가 7.0에 이를 때까지 log $K_{OW}$의 증가에 따라 선형적으로 증가하였고 7.0 이상의 값에서는 점차 감소하였다. 대상생태계에서의 생물증폭 현상은 log $K_{OW}$값이 5.0 이상인 물질에서 두드러졌으며, 이는 많은 석유계 오염물질들의 log $K_{OW}$값이 5.0 이상이므로 오염피해를 입은 생태계내의 생물증폭현상을 예측하기 위해서는 먹이연쇄망의 구조가 매우 중요함을 나타낸다. 지역특이적 노출평가를 위해서는 추가적 연구가 필요하나, 현 상태의 모형은 스크리닝 수준에서의 저서 생태계의 잔류 유류오염물 질에 대한 노출을 평가할 수 있을 것으로 사료된다.