• 수산해양기술연구
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• 제55권1호
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• pp.39-49
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• 2019

Acoustics are increasingly regarded as a remote-sensing tool that provides the basis for classifying and mapping ocean resources including seabed classification. It has long been understood that details about the character of the seabed (roughness, sediment type, grain-size distribution, porosity, and material density) are embedded in the acoustical echoes from the seabed. This study developed a sophisticated yet easy-to-use technique to discriminate seabed characteristics using a split beam echosounder. Acoustic survey was conducted in Tongyeong waters, South Korea in June 2018, and the verification of acoustic seabed classification was made by the Van Veen grab sampler. The acoustic scattering signals extracted the seabed hardness and roughness components as well as various seabed features. The seabed features were selected using the principal component analysis, and the seabed classification was performed by the K-means clustering. As a result, three seabed types such as sand, mud, and shell were discriminated. This preliminary study presented feasible application of a sounder to classify the seabed substrates. It can be further developed for characterizing marine habitats on a variety of spatial scales and studying the ecological characteristic of fishes near the habitats.

• Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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• 제2권3호
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• pp.99-111
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• 2016

Seabed affected by scouring, sedimentation, and siltation occurrences often cause exposure, which induces risks to existing structures or crude oil or gas pipeline buried subsea. In order to prevent possible risks, more economical structure installation methodology is proposed in this study by predicting and managing the risk. Also, the seabed does not only consist of sandy material, but clayey soil is also widespread, and the effect of undrained shear strength should be considered, and by cyclic environmental load, pore water pressure will occur in the seabed, which reduces shear strength and allows particles to move easily. Based on previous research regarding sedimentation or erosion, the average value of external environmental loads should be applied; for scouring, a 100-year period of environmental conditions should be applied. Also, sedimentation and erosion are mainly categorized by the bed load and suspended load; also, they are calculated as the sum of bed load and suspended load, which can be obtained from the movement of particles caused by sedimentation or erosion.

• 한국해양학회지:바다
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• 제3권3호
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• pp.158-164
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• 1998

광대역 주파수변조(wide-band FM) 선호를 음원으로 사용하는 Chirp sonar 시스템을 이용하여 획득한 음향반사 자료의 통계학적 처리를 통하여 해저면을 분류하였다. 음향학적 분류변수로서 Chirp 자료의 K-L(Karhunen-Lo$\grave{e}$ve) 변환을 이용하여 계산된 유사도 지수(similarity index)를 고안하였다. 유사도 지수는 근접한 트레이스 자료들에 포함된 공통된 반사신호성분의 양을 지시하므로 해저면 퇴적물의 성분에 따른 음향학적 거침도를 반영한다고 할 수 있다. 유사도 지수는 0에서 1사이의 값을 가지며, 각기 다른 퇴적상을 나타내는 지점에서 획득된 Chirp 자료를 처리한 결과, 퇴적물의 성분이 균질할수록, 입자의 크기가 작을수록, 그리고 연한 퇴적층일수록 증가하는 것을 관측할 수 있었다. 실제의 응용 예로서 제주도 성산포 해역을 이 방법으로 분류하였으며, 그 결과를 검증하기 위해 동일해역에서 획득된 side-scan sonar 자료 및 퇴적물로부터 해석된 해저면의 퇴적상과 비교하였다. 그 결과 음향자료의 유사도 지수에 의해 분류된 해저면은 실제의 퇴적상을 매우 잘 반영할 뿐만 아니라 퇴적물 성분의 특성에 따른 음향반응을 더욱 세밀히 나타내었다. 그러므로 이러한 방법은 음향자료로부터 직접 해저면을 분류하는 지질음향 모델링으로서 매우 효과적이다.

• Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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• 제2권2호
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• pp.86-98
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• 2016

In this study, after the installation of a subsea pipeline, backfilling was performed in the trenched area. During these operations, a stability problem in the subsea pipeline occurred. The pipeline was directly impacted by environmental loading such as waves and currents that were caused by backfill material when scouring or sediment transport and siltation was carried out. Therefore, this study reviewed whether trenching was necessary, and conducted research into an indigenous seabed property that contains granular soil. A study of cohesive soil was also conducted in order to cross-correlate after calculating the values of the critical Shields parameter relevant to elements of the external environment such as waves and current, and the shear Shields parameter that depends on the actual shearing stress. In case of 1), sedimentation or erosion does not occur. In the case of 2), partial sedimentation or erosion occurs. If the case is 3), full sedimentation or erosion occurs. Therefore, in the cases of 1) or 2), problems in structural subsea pipeline stability will not occur even if partial sedimentation or erosion occurs. This should be reflected particularly in cases with granular and cohesive soil when a reduction in shear strength occurs by cyclic currents and waves. In addition, since backfilling material does not affect the original seabed shear strength, a set-up factor should be considered to use a reduced of the shear strength in the original seabed.

• 한국음향학회지
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• 제32권2호
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• pp.95-103
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• 2013

천해에서 수중음향통신은 해면과 해저의 음향특성에 강한 영향을 받는다. 시변적인 해면 산란과 입사각에 좌우되는 해저손실에 의해 수중통신 시스템의 성능은 영향을 받게 되어 고속의 디지털 통신 성능은 저하된다. 우세한 직접파가 존재하면 통신채널은 Rice 페이딩, 그렇지 않은 경우 Rayleigh 페이딩으로 모델링된다. 그러나 실해역의 실험으로 이러한 통계적인 채널 모델링을 검증하는 것은 어려운 연구주제로 알려져 있다. 해면산란과 해저반사 손실이 수중음향통신에 미치는 영향의 근원적인 이해를 돕기 위하여 저자들은 이들의 영향을 정량화하기 위한 천해 해역에서 실험을 수행하였다. 이진 주파수 천이 변조 방식으로 영상을 전송하여 해면산란과 해저 입사각에 좌우되는 해저반사 영향을 송신기와 수신기간의 거리, 수신기 깊이에 따른 영상의 양호성과 비트 오류율로 평가하였다. 결론적으로 영상의 전송 성능은 채널의 일관성 대역폭을 결정하는 송수신기간의 거리 및 수신기의 깊이에 좌우된다.