• Title/Summary/Keyword: underwater exploration

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점성토 지반에 시공된 석션 케이슨 기초의 파괴포락선 산정 (Failure Envelope of Suction Caisson Foundations in Clay Subjected to Combined Loads)

  • 강상욱;이동현;정동혁;한택희;안재훈
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제40권2호
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    • pp.95-103
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    • 2024
  • 세계 인구의 지속적인 증가와 주거 공간 부족에 대한 대응으로, 인류 거주 영역의 새로운 대안과 해양 환경의 활용 방향을 제시하기 위해, 해저 공간 개발에 대한 연구가 수행되고 있다. 석션 케이슨 기초는 해저 공간 개발을 위해 연구되고 있는 기초 유형 중 하나이다. 본 연구에서는 유한요소해석을 통해 해양 환경하에 조합하중이 가해진 석션 케이슨 기초의 파괴포락선을 산정하였다. 유한요소해석의 지반은 깊이에 따라 강도가 선형적으로 증가하는 점토 지반으로 가정하였으며, 점토의 구성모델로 von Mises 모델을 적용하였다. 전반적으로 파괴포락선의 형태는 기울어진 타원의 형태를 나타냈다. 깊이에 따른 비배수전단강도의 증가 추세가 커지는 경우, 파괴포락선은 장축과 단축의 비율은 유지되며 크기가 증가하였다. 길이 대 직경비가 다른 두 석션 케이슨 기초의 파괴포락선을 비교했을 때, 길이대 직경비가 증가함에 따라 석션 케이슨 기초의 파괴포락선의 장축과 단축의 비율이 증가하는 경향을 보였다. 본 해석 결과는 해양 환경에서 석션 케이슨 기초의 설계에 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

해양환경 모니터링을 위한 순환 신경망 기반의 돌고래 클릭 신호 분류 알고리즘 개발 (Development of Dolphin Click Signal Classification Algorithm Based on Recurrent Neural Network for Marine Environment Monitoring)

  • 정서제;정우근;신성렬;김동현;김재수;변기훈;이다운
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제26권3호
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    • pp.126-137
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    • 2023
  • 본 연구에서는 해양 모니터링 중에 기록된 돌고래 클릭 신호를 분류하기 위해 순환 신경망(RNN)을 적용하는 방법을 검토했다. 클릭 신호 분류의 정확도를 높이기 위해 단일 시계열 자료를 분수 푸리에 변환을 사용하여 분수 영역으로 변환하여 특징을 확장했으며, 분류를 위한 최적의 네트워크를 결정하기 위해 세 가지 순환 신경망 모델(LSTM, GRU, BiLSTM)을 비교 분석하였다. 순환 신경망 모델의 입력 자료로써 이용된 분수 영역 자료의 경우, 분수 푸리에 변환 시 회전 각도에 따라 다른 특성을 가지므로, 각 네트워크 모델에 따라 우수한 성능을 가지는 회전 각도 범위를 분석했다. 이때 네트워크 성능 분석을 위해 정확도, 정밀도, 재현율, F1-점수와 같은 성능 평가 지표를 도입했다. 수치실험 결과, 세 가지 네트워크 모두 높은 성능을 보였으며, BiLSTM 네트워크가 LSTM, GRU에 비해 뛰어난 학습 결과를 제공했다. 마지막으로, 현장 자료 적용 가능성 측면에서 BiLSTM 네트워크가 다른 네트워크에 비해 낮은 오탐지 결과를 제공하였다.

오세아니아지역 생태관광자원의 글로벌 교육자료 활용방안 (The Global Educational Applications of the Ecotour Resources in Oceania)

  • 최재우
    • 한국지역지리학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.355-375
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    • 2007
  • 본 연구는 생태관광, 글로벌 교육의 개념을 토대로 다소 연구 성과가 미흡한 오세아니아지역에 대하여 생태관광자원의 지리적 특징을 파악하고 호주 Cairns 지역을 사례로 현지답사를 한 후, 생태자원의 교육적 활용에 대해 고찰하였다. 답사지역은 Great Barrier Reef의 Green 섬, Queensland주 열대우림의 Barron Gorge 국립공원 삼림탐방프로그램, Eairns 근교 호주나비보호구역, Tjabutkai 원주민 문화공원을 선정하여 현지답사를 수행하였다. 사례연구를 통해 의미있는 글로벌 교육적 활용방안을 살펴보면 Green섬에서는 특수 제작된 수중관측소와 바닥이 유리로 된 배 등을 도입하여 해양생태를 효과적으로 보존하면서 탐사하도록 했고, 잘 디자인된 탐방로와 탐방시간 안내판 그리고 친절하게 생태교육을 담당하는 공원관리원이 주재하는 삼림탐방프로그램이 마련되었으며, 옛 산업열차를 보완하여 관광용열차로 재활용한 것은 환경보호를 위한 좋은 본보기였다. 나비보호구역에서는 여러 언어를 지원하는 안내체계를 갖추고 전문가와 함께하는 해설프로그램을 마련하였으며, 전 세계의 방문객들에게 원주민의 생활을 체험할 수 있도록 프로그램을 고안하여 자신의 문화를 널리 알리고, 방문객에게도 교육적인 효과를 충족시킬 수 있도록 하였다.

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비선형 동적 거동 해석을 통한 광섬유 케이블의 풀림 성능 예측 연구 (Prediction of the Unwinding Performance of Optical Fiber Cables by Nonlinear Dynamics Analysis)

  • 이재욱;김건우;김형렬;유완석;안득만
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권3호
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    • pp.347-352
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    • 2010
  • 원격조정이 불가능한 수중운동체를 제어하기 위해서는 선 유도 제어기술이 효과적으로 사용된다. 스풀에 수십 킬로미터의 길이로 감겨있는 광섬유가 풀릴 때, 수중운동체의 거동과 광섬유의 풀림 속도의 차이에 기인한 큰 장력과 장력 변동이 발생할 수 있다. 이로 인해, 광섬유의 복잡한 거동으로 인한 엉킴 또는 절손의 문제가 발생한다. 그러므로 본 논문에서는 빠른 속도로 풀리는 광섬유의 풀림 동역학 해석을 수행하여 광섬유가 풀리는 동안의 비선형 거동 및 장력, 장력변동을 파악함으로써 설계된 스풀의 풀림 성능을 예측하는 방법을 연구하였다.

소형 ROV를 이용한 IDEF0 기반의 수중 미확인 물체 식별절차에 관한 연구 (Study on Identification Procedure for Unidentified Underwater Targets Using Small ROV Based on IDEF Method)

  • 백혁;전봉환;윤석민;노명규
    • 한국해양공학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.289-299
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    • 2019
  • Various sizes of ROVs are being utilized in offshore industrial, scientific, and military applications all around the world. Because of innovative developments in science and technology, image acquisition devices such as sonar devices and cameras have been reduced in size and their performance has been improved. Thus, we can expect better accuracy and higher resolution even in the case of exploration using a small ROV. The purpose of this paper is to prepare a standard procedure for the identification of unidentified hazardous materials found during the National Oceanographic Survey. In this paper, we propose an IDEF (Integrated DEFinition) method modeling technique to identify unidentified targets using a small ROV. In accordance with the proposed procedure, an ROV survey was carried out on target No.16 with a four-ton-class fishing boat as a support vessel on September 18th of 2018 in the sea near Daebu Island. Unidentified targets, which were not known by the multi-beam data obtained from the ship, could be identified as concrete pipes by analyzing the HD camera and high-resolution sonar images acquired by the ROV. The whole proposed procedure could be verified, and the survey with the small ROV required about 10 days to identify the target in one place.

떠붙임 모르타르 타일 모듈의 동결융해 저항성 평가 (Enhancing Freeze-Thaw Resilience in Adhered Mortar Tile Modules)

  • 편수정;김규용;김문규;최병철;지성준;남정수
    • 한국건축시공학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.241-249
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    • 2023
  • 본 연구에서는 타일 하자 저감을 위해 시공 프로세스를 보완한 타일 모듈을 제작하였다. 타일 모듈은 떠붙임 시멘트 모르타르, 메쉬, 콘크리트로 구성되었다. 하자 발생 저감 가능성을 검토하기 위해 동결융해 시험 전후의 표면상태와 질량 변화율 실험을 실시하였으며 부착강도를 측정하였다. 그 결과, 알루미늄(A) 메쉬는 수중 환경에서, 강철(S) 메쉬는 기중 환경에서 열수축-팽창에 의한 하자가 상대적으로 다수 발생하였고, 메쉬의 크기가 작을수록 부착강도가 상승하는 경향을 보였다.

홍합 모사 카테콜기가 도입된 키토산 지혈제 연구 동향 (Recent Progress in Mussel-inspired Catechol-conjugated Chitosan Hemostats)

  • 조성연;김수미;박찬우;홍승원;김홍기;류지현
    • 접착 및 계면
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    • 제24권4호
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    • pp.113-119
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    • 2023
  • 홍합의 수중 접착능력은 도파(DOPA)와 라이신(Lysine), 히스티딘(Histidine)과 같은 홍합접착단백질의 아미노산 잔기가 중요한 역할을 한다고 보고되었고, 이에 따라, 카테콜과 아민기를 동시에 갖는 접착성 카테콜아민(Catecholamine) 물질을 기반으로 다양한 의공학적 연구가 진행되고 있다. 카테콜기가 도입된 키토산은 아민이 풍부한 키토산에 카테콜기를 도입한 카테콜아민으로, 이를 이용하여 조직접착제나 창상치유제, 지혈제, 약물전달체 및 조직공학용 담체 등 다양한 의공학적 적용이 가능하다. 특히, 키토산-카테콜 물질은 지혈제로 미국 및 한국 식품의약품안전처의 승인을 받아, 연구개발에서부터 제품개발까지 이루어진 홍합 모사 물질이다. 이에 본 총설에서는 지혈제로써의 키토산-카테콜 물질에 대한 연구 동향을 살펴보고자 한다. 이를 위해, 카테콜기가 도입됨에 따라 나타나는 키토산-카테콜의 특성, 지혈 메커니즘, 다양한 제형에 대하여 다루고자 한다.

심해 자율무인잠수정 우라시마의 잠항시험에서 취득된 북 구마노 분지 해저 선상지 시스템의 음향 영상 (Acoustic images of the submarine fan system of the northern Kumano Basin obtained during the experimental dives of the Deep Sea AUV URASHIMA)

  • Kasaya, Takafumi;Kanamatsu, Toshiya;Sawa, Takao;Kinosita, Masataka;Tukioka, Satoshi;Yamamoto, Fujio
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제14권1호
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    • pp.80-87
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    • 2011
  • 자율무인잠수정은 해수면탐사선에 비해 해저면에 더 가까이 접근할 수 있는 장점을 제공한다. 수심자료, 해저면 물질 정보와 해저면 하부 영상을 얻기 위해서는 자율무인잠수정에 탑재된 다중빔음향즉심기, 해저면영상탐사기 및 천부지층탐사기 등이 유용하게 사용된다. 일본해양연구개발기구는 3000m급 자율무인잠수정 우라시마를 개발하였다. 잠수정의 전력공급용 연료전지시스템의 공학적 개발과 시험과정을 거쳐 우라시마에는 신형 리튬이온전지 시스템이 설치되었다. 잠수정은 초기 공학적인 업무에서 과학적 사용 목적으로 개량되었다. 다양한 과학장비들이 추가되었고 2006년부터 과학적인 목적의 임무수행을 위한 잠항시험이 수행되었다. 2007년 시험운항에서 일본 기이반도 해역 북구마노분지 부근에서 우라시마의 해저면영상탐사기와 천부지층탐사기를 이용하여 고해상 음향영상자료를 획득하였다. 후방산란강도 도면에서는 많은 암설류가 확인되었고, 천부지층탐사단면에서 연구해역의 북동쪽 끝 부근의 하부구조가 확인되었다. 이러한 특징은 최신 선상지의 형성과 관련된 구조를 암시한다. 그러나 남서 해역에서는 해저면 하부 ~20 ms 부근에서 강한 반사층이 존재하는데, 이는 삭박특징으로 해석되며 현재는 더 젊은 해저 퇴적물로 덮여있다. 잠수정의 성능은 지속적으로 향상되고, 우라시마를 활용하여 많은 유용한 결과가 얻어질 것으로 기대된다.

해저면 영상 관찰을 통한 망간단괴 채광 장애지역 분포 특성 연구 (A Study on the Distributional Characteristics of Unminable Manganese Nodule Area from the Investigation of Seafloor Photographs)

  • 김현섭;정미숙;박정기;고영탁
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제10권3호
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    • pp.173-182
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    • 2007
  • 북동태평양 클라리온-클리퍼톤 균열대 지역의 해저평원에는 여러 유용 금속을 함유한 망간단괴가 다량 분포하는 것으로 알려져 있다. 심해저카메라(DSC)를 이용하여 지형과 단괴 부존량과의 상관관계를 제시하는 연구 결과마다 단괴 생산 유망 지역의 단괴부존량과 지형과의 관계를 다르게 설명하고 있다. 또한, 수중에 위치하는 DSC 위치추정 방법론에 대한 정확한 근거가 명확하게 제시되지 않았다. 북동태평양 대한민국 심해연구(KODOS) 지역에서 현장탐사를 수행하여 지형에 따른 단괴 채광조건의 변화를 관찰하였다. 이 연구에서는 망간단괴 분포 경향 및 채광가능지역을 분석하고자 할 때, DSC를 이용한 근접 해저면 영상관찰 방법의 활용가능성을 제시하고자 하였다. 이를 위해 해저산이 없는 심해평원지역인 KODOS 지역의 남쪽구역($132^{\circ}10'W$, $9^{\circ}45'N$ 부근)에서 DSC 영상으로부터 단괴 부존량을 추출하고 다중빔음향측심기를 사용하여 해저면 수심 변화를 동시에 측정하였다. 또한, DSC 수중 위치추정의 정확성을 제고하고자, DSC 위치 계산 방식에 적절한 가정을 도입하였고, DSC 측선의 교차점에서 측정한 부존량을 이용하여 간접적으로 위치 추정의 정확도를 검증하였다. DSC 영상을 관찰하면 단괴 및 퇴적물뿐만 아니라 해저면의 함몰지역인 균열대를 다수 발견할 수 있다. 또한, DSC 영상을 통해 관찰된 해저 균열대의 발견시간 자료로 부터 채광 장애지역으로 예상되는 균열대의 위치 추정을 시도하였다. 분석 결과 채광장비가 주행할 수 없는 채광 장애지역은 해저사면과 해저구릉지역임을 확인할 수 있었다.

Interactive Navigational Structures

  • Czaplewski, Krzysztof;Wisniewski, Zbigniew
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.1
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    • pp.495-500
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    • 2006
  • Satellite systems for objects positioning appeared indispensable for performing basic tasks of maritime navigation. Navigation, understood as safe and effective conducting a vehicle from one point to another, within a specific physical-geographical environment. [Kopacz, $Urba{\acute{n}}ski$, 1998]. However, the systems have not solved the problem of accessibility to reliable and highly accurate information about a position of an object, especially if surveyed toward on-shore navigational signs or in sea depth. And it's of considerable significance for many navigational tasks, carried out within the frameworks of special works performance and submarine navigation. In addition, positioning precisely the objects other than vessels, while executing hydrographical works, is not always possible with a use of any satellite system. Difficulties with GPS application show up also while positioning such off-lying dangers as wrecks, underwater and aquatic rocks also other naturaland artificial obstacles. It is caused by impossibility of surveyors approaching directly any such object while its positioning. Moreover, determination of vessels positions mutually (mutual geometrical relations) by teams carrying out one common tasks at sea, demands applying the navigational techniques other than the satellite ones. Vessels'staying precisely on specified positions is of special importance in, among the others, the cases as follows: - surveying vessels while carrying out bathymetric works, wire dragging; - special tasks watercraft in course of carrying out scientific research, sea bottom exploration etc. The problems are essential for maritime economy and the Country defence readiness. Resolving them requires applying not only the satellite navigation methods, but also the terrestrial ones. The condition for implementation of the geo-navigation methods is at present the methods development both: in aspects of their techniques and technologies as well as survey data evaluation. Now, the classical geo-navigation comprises procedures, which meet out-of-date accuracy standards. To enable meeting the present-day requirements, the methods should refer to well-recognised and still developed methods of contemporary geodesy. Moreover, in a time of computerization and automation of calculating, it is feasible to create also such software, which could be applied in the integrated navigational systems, allowing carrying out navigation, provided with combinatory systems as well as with the new positioning methods. Whereas, as regards data evaluation, there should be applied the most advanced achievements in that subject; first of all the newest, although theoretically well-recognised estimation methods, including estimation [Hampel et al. 1986; $Wi{\acute{s}}niewski$ 2005; Yang 1997; Yang et al. 1999]. Such approach to the problem consisting in positioning a vehicle in motion and solid objects under observation enables an opportunity of creating dynamic and interactive navigational structures. The main subject of the theoretical suggested in this paper is the Interactive Navigational Structure. In this paper, the Structure will stand for the existing navigational signs systems, any observed solid objects and also vehicles, carrying out navigation (submarines inclusive), which, owing to mutual dependencies, (geometrical and physical) allow to determine coordinates of this new Structure's elements and to correct the already known coordinates of other elements.

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