본 연구는 험한 해양환경하에서 천해역에 떠 있는 부유체 해양양식장의 동적 거동 해석기법을 연구하기 위해 시도되었다. 본 연구의 내용은 양식장의 설치 위치를 연안이 아닌 근해지역으로 옮겼을 때 파도의 영향과 함께 계류라인이 해저면에 설치된 영향, 즉 해저면의 영향이 많은 영향을 미칠 것이라는 타 논문에서 발표된 사실을 밝히기 위해 수치해석 프로그램을 개발한 내용이며, 이를 통해 천해역에 설치된 계류라인과 해양 양식장을 모형화한 부유체 바지의 연성된 동적 응답해석을 수행할 때 해저면의 강성을 고려할 수 있는 프로그램을 확보하게 되었다.
선박의 충돌회피조선에 있어서 조종성능은 중요한 요소이다. 일반적으로 사용되는 조종성능은 심수역을 대상으로 작성되며, 천수역을 항주하는 선박의 조종성은 일반적으로 선회성은 저하되고 침로안정성 또는 추종성은 향상된다. 이러한 선회성의 변화는 충돌회피에 있어 위험을 초래할 수 있다. 본 연구에서는 천수역의 조종성능을 반영함과 동시에 충돌위험정도를 쉽게 파악할 수 있도록 하기 위한 가변안전경계영역의 새로운 적용기법을 제시하였다. 수학적 수치시뮬레이션 검증을 통하여 새롭게 제안된 기법의 유용성을 확인하였다. 따라서 선박충돌위험에 대한 충분한 충돌회피 조선을 지원할 수 있을 것으로 기대된다.
It has been known that shallow-water regions, such as tidal flats, sea grass and sea weed beds have water purification capability, and they also serve as nursery grounds for many fishes. On the other hand, tidal flat areas are economically attractive sites for reclamation, to be used for developing industries. When developing shallow-water areas, we have to propose a plan to mitigate the environmental impact associated with such a development plan. However, it is difficult to estimate the affects on the ecosystem and water purification, and the literature related to this matter is insufficient. In order to evaluate the ability of coastal tidal flat and to predict the future changes, it is necessary to develop a reliable prediction technique and construction of data by using a field investigation. In this study, we carried out a numerical model test for the tidal flat ecosystem, using the pelagic system and the benthic system, simultaneously, in order to show a change in the tidal flat ecosystem. The flow of nitrogen, phosphorus and carbon has been identified as a primary consideration of marine ecosystem components, and the capability of water purification and the change of the tidal flat were predicted using this flow. In order to make a more reliable prediction, a field investigation to determine tide, current and creatures of the object coastal area has been done. The purification capability of this shallow-water region is estimated from the model results. According to the results of experiments, the tidal flat has a capability of water purification (Sink) of 11mgN/m2/day, but the other area has a load (Source) of 20mgN/m2/day. As a result, we could confirm that the tidal flat of an object coastal area plays an important role in water purification.
International Union of Geodesy and Geophysics Korean Journal of Geophysical Research
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제26권1호
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pp.1-14
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1998
Various numerical methods for the two dimensional shallow water equations have been applied to the problems of flood routing, tidal circulation, storm surges, and atmospheric circulation. These methods are often based on the Alternating Direction Implicity(ADI) method. However, the ADI method results in inaccuracies for large time steps when dealing with a complex geometry or bathymetry. Since this method reduces the performance considerably, a fully implicit method developed by Wilders et al. (1998) is used to improve the accuracy for a large time step. Finite Difference Methods are defined on a rectangular grid. Two drawbacks of this type of grid are that grid refinement is not possibile locally and that the physical boundary is sometimes poorly represented by the numerical model boundary. Because of the second deficiency several purely numerical boundary effects can be involved. A boundary fitted curvilinear coordinate transformation is used to reduce these difficulties. It the curvilinear coordinate transformation is used to reduce these difficulties. If the coordinate transformation is orthogonal then the transformed shallow water equations are similar to the original equations. Therefore, an orthogonal coorinate transformation is used for defining coordinate system. A multigrid (MG) method is widely used to accelerate the convergence in the numerical methods. In this study, a technique using a MG method is proposed to reduce the computing time and to improve the accuracy for the orthogonal to reduce the computing time and to improve the accuracy for the orthogonal grid generation and the solutions of the shallow water equations.
The purpose of this study is to examine the feasibility of using stable isotopes as a hydrologic tracer, and to elucidate the groundwater circulation system and the source of S component dissolved in thermal water of the Chonju Jukrim thermal spring district based on the O, H and S isotopic variabilities of environmental materials including bedrock, rainwater, surface water, shallow subsurface water and thermal spring water. The ${\delta}^{18}O$ and ${\delta}D$ of subsurface waters and surface water show highly restricted range and plotted on the same meteoric water line as a ${\delta}D=8{\delta}^{18}O+19$ line, and derivate from the mean annual isotopic composition of the rain water but are analogous to those of rain waters precipitated during winter season, indicating that ground waters are originated from the meteoric water and are strongly affected by the seasonal variation of air mass. Thermal spring waters are more depleted in ${\delta}^{18}O$ and ${\delta}D$ than those of shallow ground water and surface water. It can be explained by the difference of recharge area. The hydrochemical properties of subsurface waters and surface water devide into two groups: $Ca(HCO_3)_2$ type including shallow subsurface water and surface water, and $Na(HCO_3)$ type of thermal spring waters. The ${\delta}^{34}S$ values of thermal spring water show very high positive and quitely distinct from those of shallow subsurface water and surface water that are similar to those of bed rocks, indicating that sulfate dissolved in thermal spring water has not only a terrigenic origin, but also originates partially from the foreign source containing very heavy ${\delta}^{34}S$ component such as an ancient sea water. However, the presence of $H_2S$ can not be ignore the affact of the isotopic fractionation to explaine the heavy ${\delta}^{34}S$ of thermal spring water. Overall, the Oxygen and Hydrogen stable isotopes can identify the source and the circulation system of the natural waters and the S-isotopes can provide a crucial clue on tracing the dissolved material transports in the circulation system of the natural water.
To evaluate the unsteady motion in laterally berthing maneuver, it is necessary to estimate clearly the magnitudes and properties of hydrodynamic forces acting on ship hull in shallow water. A numerical simulation has been performed to investigate quantitatively the hydrodynamic force according to water depth for Wigley model using the CFD (Computational Fluid Dynamics) technique. By comparing the computational results with the experimental ones, the validity of the CFD method was verified. The numerical solutions successfully captured some features of transient flow around the berthing ship. The transitional lateral force in a state ranging from the rest to the uniform motion is modeled by using the concept of circulation.
The purpose of this paper is to study the upstream waves in front of an advancing arbitrary hull shape in a restricted water channel. Conventionally, in a restricted water channel, shallow water effects are amplified because of the finite water depth and width. When the effects of shallow water and the restricted channel width are severe, upstream waves propagate forward from the fore-body of the advancing hull. In this study, numerical simulations are carried out for the relevant analysis of the flow phenomena by the draft variation of advancing hull in a restricted water channel. Numerical simulations are done with a finite-difference method based on the MAC scheme in a rectangular grid system.
본 논문에서는 천해 배경잡음 환경에서 과도신호 분류에 적합한 특징 선택을 위해 특징의 변별력을 분석하였다. 과도신호 분류는 해양환경 특성상 낮은 신호대잡음비(SNR)를 가지므로 잡음변화에 강인한 특징이 요구된다. 천해 배경잡음을 모델링하기 위해 이론적인 잡음 모델과 Wenz의 천해 관측 자료 그리고 Yule walker 필터를 이용하였다. 과도신호의 SNR에 따른 각 특징의 변별력은 Fisher score를 이용하여 분석하였다. 변별력이 높은 특징을 선택하여 24 클래스의 과도신호원에 대한 분류정확도를 분석한 결과 잡음이 없는 환경에서 선택된 특징에서 상대적으로 높은 분류정확도를 보였다. 이러한 결과를 토대로 최종적으로 선택된 특징은 전체 28가지 특징 중 16가지 특징이 선택되었다. 다중 클래스 SVM분류기를 이용하여 선택된 특징의 인식률 분석결과 과도신호의 SNR 20dB 환경에서 약92%의 분류정확도를 보였다.
수동 시역전 기법은 시공간적인 집속효과를 통해 다중경로 채널응답에 의한 인접 심볼간 간섭의 영향을 줄임으로써 수중통신 시스템의 오류 성능을 향상시킬 수 있는 방법이다. 이러한 수동 시역전 기법은 일반적으로 시역전 결합에 사용되는 수신신호가 많을수록 큰 공간 다이버시티 이득을 얻기 때문에 많은 수의 수신기를 사용할 때 우수한 통신 성능을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 제한된 개수의 수신기를 사용하더라도 많은 수의 수신기를 사용할 때와 근접한 통신 성능을 얻을 수 있는 수신기의 개수와 조합에 대해 분석한다. 분석을 위해 2015년 5월에 제주 남서쪽 해역에서 수행된 SAVEX15(Shallow-water Acoustic Variability Experiment 2015) 실험 데이터를 활용한다. 음향채널이 존재하는 채널 특성 때문에 에너지가 집중되는 수심이 존재하였고 에너지가 집중되는 수심에 존재하는 수신기를 포함하여 수동 시역전 결합을 할 때, 일부의 수신기만을 사용하여 최적에 가까운 통신 성능을 도출할 수 있음을 보인다.
구봉광산은 과거 남한의 최대 금광중의 하나였다. 광산 주변 지역에서는 천부 지하수를 생활용과 농업용 수원으로 사용하여 왔다. 이 지역에서 Cd, Cu, Pb 및 Zn에 의한 토양오염이 보고되었으며, 이로부터 이 지역의 천부지하수의 수질과 광미로 인한 영향을 규명하고자 본 연구가 시작되었다. 인근의 하천수, 지하수 및 광미지역의 침출수 시료를 채취하여 Na, K Ca, Mg 등의 주양이온과 F, Cl, NO$_3$, SO$_4$, HCO$_3$, 등의 음이온 및 Al, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb, Se, As, Hg 등의 미량 오염원소등을 분석하였다. 분석결과로부터 4가지 유형의 수질특성을 구분하였으며, 이 지역의 지하수는 알칼리니티와 염도에 의한 농업용수로서의 위해성은 없는 것으로 판명되었다. 지하수 중의 주요염물질은 비소였으며, 유비철석(arsenopyrite)의 산화로부터 기인되는 것으로 사료된다. 따라서 기매립된 광미와 퇴적물을 파내는 것은 비소성분의 지하수로의 이동을 유발할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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