• Title/Summary/Keyword: seabed characteristics

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무인 착저식 해양 콘관입시험기 개발 (Development of Unmanned Seabed type Marine Cone Penetration Testing System)

  • 장인성;권오순;정충기
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2007년 가을학술발표회
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    • pp.611-622
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    • 2007
  • In the design and construction of the coastal/offshore structures, it is very important to evaluate the geotechnical characteristics of marine soils, which support the structures. Although the offshore site investigation is much more difficult than onshore, safe and precise jobs have not been accomplished in Korea because of the insufficiency of the test equipments especially for the site with deep water depth. The main objective of this study is to develop a new type of marine cone penetration testing(CPT) system, which can be utilized to even deep sea and high depth of soil layer. The system is one of seabed types and employs the conventional cone, which shows more reliable results than miniature cone. The most important parts of the marine CPT including continuous rod system, cone penetration system with wheel drive, automatic cone rod assembly/dissembly system etc., were designed and manufactured. Some tests to verify the developed marine CPT system were performed at both onshore and offshore sites as well as mechanical test in laboratory. The test results show the consistent and promising performance of the new equipment, and thereafter the system would be applicable to various sites with practical/economical advantages.

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심해저 광물자원 채광시스템의 설치 거동 해석 (Launching Simulation of Integrated Mining System for Deep-Seabed Mineral Resources)

  • 홍섭;김형우;최종수;여태경
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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    • pp.315-318
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    • 2006
  • This paper concerns about coupled dynamic analysis of the deep-seabed mining system in launching operation. The dynamic behavior of mining system consisting of lifting pipe, buffer station, flexible conduit and self-propelled miner is simulated in time domain. The launching operation is divided into four critical phases: (1) deployment of miner and flexible conduit, (2) deployment of lifting pipe, flexible conduit and miner, (3) touch-down of miner, (4) final launching. The dynamic responses of sub-systems - miner, flexible conduit, buffer and lifting pipe - are analyzed in each launching phase. According to the changing periods of forced excitation at the top, the dynamic responses of sub-systems are diverse in their characteristics. It has been shown that the total integrated responses of sub-systems are strongly affected by the design parameters. Especially, the principal dimensions of flexible conduit seem to be significant in determining of the global response. Based on the simulation results, safe operation conditions are investigated.

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Parameters study on lateral buckling of submarine PIP pipelines

  • Zhang, Xinhu;Duan, Menglan;Wang, Yingying;Li, Tongtong
    • Ocean Systems Engineering
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    • 제6권1호
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    • pp.99-115
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    • 2016
  • In meeting the technical needs for deepwater conditions and overcoming the shortfalls of single-layer pipes for deepwater applications, pipe-in-pipe (PIP) systems have been developed. While, for PIP pipelines directly laid on the seabed or with partial embedment, one of the primary service risks is lateral buckling. The critical axial force is a key factor governing the global lateral buckling response that has been paid much more attention. It is influenced by global imperfections, submerged weight, stiffness, pipe-soil interaction characteristics, et al. In this study, Finite Element Models for imperfect PIP systems are established on the basis of 3D beam element and tube-to-tube element in Abaqus. A parameter study was conducted to investigate the effects of these parameters on the critical axial force and post-buckling forms. These parameters include structural parameters such as imperfections, clearance, and bulkhead spacing, pipe/soil interaction parameter, for instance, axial and lateral friction properties between pipeline and seabed, and load parameter submerged weight. Python as a programming language is been used to realize parametric modeling in Abaqus. Some conclusions are obtained which can provide a guide for the design of PIP pipelines.

해양 배경 소음 하의 수신 특성 안정화를 위한 원통형 하이드로폰 배열의 개념 설계 (Conceptual Design of Cylindrical Hydrophone Arrays for Stabilization of Receiving Characteristics under Ocean Ambient Noise)

  • 노응휘;이훈기;엄원석;장우석
    • 한국음향학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.200-209
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    • 2015
  • 수중 음향 감시 체계는 하이드로폰 배열을 이용하여 적함을 실시간으로 탐지하고 그 위치를 추적하는데, 해저 고정형 센서 배열은 이러한 감시 체계에 있어 중추적 역할을 수행한다. 본 연구에서는 천해 환경을 고려한 해저 고정형 원통형 하이드로폰 배열의 개념 설계를 유한요소해석을 통하여 수행하였다. 해양 배경 소음 하에서의 수신 특성 안정화를 위하여 금속 차단막을 이용한 배경 소음 스펙트럼 준위의 백색화 기법을 제안하였고, 배열 형상 최적화를 통하여 고각 및 방위각 방향의 지향성을 확보하였다. 나아가 소나돔의 형상과 재질에 따른 구조 진동 및 음향 산란 특성을 고찰하였다. 배경 소음 준위의 백색화, 배열 형상 최적화 및 소나돔의 음향적 투명화를 통하여, 해당 주파수 범위에 걸쳐 4 dB 이내의 감도 편차를 갖는 강건한 수신 특성의 하이드로폰 배열을 도출할 수 있음을 보였다.

해저 탄성을 고려한 반사계수 모델을 이용한 음향 임피던스 변화 특성 고찰 (A note on the characteristics of acoustic impedance using reflection model including the shear properties of seabed)

  • 이성욱;한주영;나정열
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집 제23권 1호
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    • pp.161-162
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    • 2004
  • 탄성 매질에서의 음파 반사 특성에 나타나는 임피던스 변화 특성을 고찰하였다. 접지각이 작은 영역에서의 임피던스 값은 접지각에 관계없이 거의 일정한 값을 가지고 해저면 Type 변화에는 민감하게 변화하는 특성을 나타내었다.

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해상 지반조사 분야의 기술 동향 (Technical Trend of Offshore Geotechnical Site Investigations)

  • 조성민
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2007년 가을학술발표회
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    • pp.639-653
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    • 2007
  • Offshore geotechnical site investigation of the seabed ground has been a key factor of the successful construction of various types of offshore structures like as sea-crossing bridges, submerged tunnels, and other marine facilities. Offshore investigations are not easy tasks because of the wave, wind, tidal ebb and flows, and others. Recent developments of offshore equipment including platforms and testing devices like as maine cone penetrator have inspired us to get more reliable characteristics of the seafloor. General information on the offshore site investigations and technical trends concerned are introduced.

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해양플랜트 설치를 위한 해양물리탐사 기법 제안 (A proposal of marine geophysical exploration techniques for offshore plant installation)

  • 하지호;고휘경;조현석;정우근;안당;신성렬
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권2호
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    • pp.242-251
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    • 2013
  • 최근 해양자원탐사 및 개발에 대한 관심이 전 세계적으로 급증하는 가운데, 이를 위한 해양플랜트 산업이 고부가 가치 산업으로서 각광받고 있으며 국내에서도 이러한 세계적 추세에 따라 해양플랜트의 개발에 대한 관심이 증가하고 있다. 하지만 해외에서는 해양플랜트 설치 시 해저지반 특징 확인을 위한 해양지반조사 지침이 존재하는데 비해, 국내에서는 이와 같은 지침 사항이 존재 하지 않는다. 이에 본 연구에서는 해외 해양물리탐사 지침을 인용하여, 국내 해양환경 실정에 적합한 탐사 기법을 선정 및 활용하여 남해 해역에 적용시켜 보았다. 실내 토질시험을 추가하여 광역적인 해양 물리탐사와 국지적인 시추조사와의 상호보완적 양상 비교로 신뢰도 높은 자료 분석이 가능하게 하였다. 또한 해양플랜트가 해류에 의해 받을 수 있는 영향을 파악하기 위해 연속조류조사를 포함하였고, 탄성파 음향특성 분석으로 시추 심도가 깊지 않은 지역에서의 지층을 예측하고자 하였다. 현장에서의 적용결과 해양물리탐사자료와 해상 시추조사 자료의 복합적 분석을 통해 해저지반의 특징을 광역적이고, 직접적으로 확인하였다.

서태평양 해저산 해역에서 수괴와 무기영양염 거동에 기초한 동적 수층환경 특성 (Dynamic Characteristics of Water Column Properties based on the Behavior of Water Mass and Inorganic Nutrients in the Western Pacific Seamount Area)

  • 손주원;신홍렬;모아라;손승규;문재운;김경홍
    • 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.

Morphological, Molecular, and Biochemical Characterization of Monounsaturated Fatty Acids-Rich Chlamydomonas sp. KIOST-1 Isolated from Korea

  • Jeon, Seon-Mi;Kim, Ji Hyung;Kim, Taeho;Park, Areumi;Ko, Ah-Ra;Ju, Se-Jong;Heo, Soo-Jin;Oh, Chulhong;Affan, Md. Abu;Shim, Won-Bo;Kang, Do-Hyung
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제25권5호
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    • pp.723-731
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    • 2015
  • Microalgae hold promise as producers of sustainable biomass for the production of biofuels and other biomaterials. However, the selection of strains with efficient and robust production of desirable resources remains challenging. In this study, we isolated a green microalga from Korea and analyzed its morphological, molecular, and biochemical characteristics. Microscopic and phylogenetic analyses demonstrated that the isolate could be classified into the genus Chlamydomonas, and we designated the isolate Chlamydomonas sp. KIOST -1. Compositions of protein, lipid, and carbohydrate in the microalgal cells were estimated to be 58.8 ± 0.2%, 22.7 ± 1.2%, and 18.5 ± 1.0%, respectively. Similar to other microalgae belonging to Chlorophyceae, the dominant amino acid and monosaccharide in Chlamydomonas sp. KIOST-1 were glutamic acid and glucose. On the other hand, the proportions of saturated fatty acids, monounsaturated fatty acids, and polyunsaturated fatty acids clearly differed from other species in the genus Chlamydomonas, and monounsaturated fatty acids accounted for a large portion (41.3%) of the total fatty acids in the isolate. Based on these results, Chlamydomonas sp. KIOST-1 has advantageous characteristics for biomass production.

동해의 해양침적쓰레기 성상 및 공간 분포 특성 연구 (The Characteristics of the Compositions and Spatial Distributions of Submerged Marine Debris in the East Sea)

  • 정민지;김나경;박미소;윤홍주
    • 해양환경안전학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.295-307
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    • 2021
  • 한반도는 삼면이 바다로 둘러싸여 있으며, 많은 강과 하천이 바다와 연결되어 있기 때문에 육상에서의 쓰레기 유입이 되기 쉽다. 또한 해상에서는 활발한 수산업 활동과 다양한 레저 활동으로 인해 쓰레기 유입이 많다. 바다에 유입된 쓰레기는 시간이 지남에 따라 무게가 가해져 가라앉아 해저에 침적하게 되며, 해저에 산재되어 있기 때문에 직접 확인이 불가능하고 수거에 어려움이 있다. 수거되지 못한 해양침적쓰레기는 해저 생태계 및 수질에 영향을 미치게 되며, 특히 폐그물로프와 폐어구로 인한 유령어업과 선박사고가 발생할 수 있다는 점이 있다. 따라서 해당 성상의 쓰레기들(폐그물로프와 폐어구)은 우선적으로 수거가 이루어져야하기 때문에 분포 특성을 파악할 필요가 있다. 그 일환으로 본 연구에서는 국내 39개 항을 대상으로 해양에 침적되어 있는 쓰레기 조사를 실시했다. 그 중 동해에 대해서 GIS 기반의 공간 분석을 통해 해양침적쓰레기 성상별 분포 지도를 작성하고, 분포 특성을 파악하였다. 결과적으로 동해에서 폐타이어가 58 %로 구성되었고, 방파제 및 선박 접안 시설에 분포가 밀집되었다. 그리고 폐합성수지가 26 %로 구성되어 항외에도 분포가 있었다. 각 성상별 뚜렷한 분포 특성을 파악하기는 어려웠지만 폐합성수지가 다른 성상들과 비교해 항외에 분포되는 특성이 있었다. 본 연구는 이와 같은 분포 특성을 통해서 해양침적쓰레기 수거에 도움이 될 기초 자료로 제공될 수 있다.