Safety assessments for geological disposal systems extend over tens of thousands of years, taking into account the radiotoxicity decay period of spent nuclear fuel. During this extensive period, the biosphere experiences multiple glacial cycles, and fluctuations in seawater amounts, attributed to the formation and melting of glaciers, lead to global sea level changes known as eustacy. These sea level changes can directly influence the land-sea interface and groundwater flow dynamics, consequently affecting the pathways of radionuclide transport - an essential element of dose assessment. Therefore, this study aims to investigate how glacial cycles and sea level changes impact radionuclide transport within geological disposal systems, especially in the biosphere. To achieve this objective, we obtained climate evolution data including sea level changes for the Korean Peninsula over a 200,000-years, simulated by a General Circulation Model (GCM). These data were then employed to predict site and hydrology evolutions. The study site was conceptualized biosphere of Artificial Disposal System (ADioS), and we utilized the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) to simulate hydrological evolution. These datasets, encompassing climate, site, and hydrology evolution, were collectively employed as inputs for the biosphere module of Adaptive Process-Based Total System Performance Assessment Framework (APro). Subsequently, the APro’s biosphere module calculated radionuclide transport in groundwater flow and its release into surface water bodies, considering the influences of glacial cycles and sea level changes. The results show that hydrologic changes due to sea level change are relatively minor, while the impact of sea level change on groundwater flow and discharge is significant. Additionally, we identified that among the water bodies within ADioS, including rivers, lakes, and oceans, the ocean exhibits the most substantial radionuclide outflow throughout the entire period. The spatiotemporal distributions of radionuclides computed within APro will be further processed into a grid format and used as input for the dose assessment module. Through this study, it was possible to determine the impact of long-term glacial cycles and sea level changes on radionuclide transport. Additionally, this module can serve as a valuable tool for providing the spatiotemporal variability of radionuclides required for enhanced dose assessments.

Currently, the development of evaluation technology for vibration and shock loads transmitted to spent nuclear fuel and structural integrity of spent nuclear fuel under normal conditions of transport is progressing in Korea by the present authors. Road transportation tests using surrogate spent nuclear fuel were performed in September, 2020 using a test model of KORAD-21 transportation cask and sea transportation tests were conducted from September 30 to October 4, 2021. Finally, the shake table tests and rolling test were conducted from October 31 to November 2, 2022. As a result of the sea transportation test data analysis, an impact load resulting from the collision of objects was measured on fuel rods of a surrogate spent nuclear fuel assemblies during the rolling test was observed. Excessive rolling motion occurred on the ship during the rolling test, causing the surrogate spent nuclear fuel assemblies to slip and collide with the canister. To analyze under which conditions such impact loads occur and whether this event is possible under normal conditions of transport of spent nuclear fuel, a test was designed to simulate the rolling test in sea transportation and was performed. The rolling test was conducted on ACE7 and PLUS7 assemblies, respectively, varying the rolling angle and rolling frequency to determine at which angles and frequencies the assemblies experienced slippage. According to the test results, slippage of the used nuclear fuel assemblies can occur due to rolling motion at angles of approximately 14° or higher, leading to the possibility of generating impact loads. It was observed that the rolling angle is a more major factor for slippage than the rolling frequency. This exceeds the conditions under which a vessel can be permitted to depart for coastal navigation, thus it is considered to deviate from the normal conditions of transport of spent nuclear fuel. Therefore, it is not necessary to consider such loads for evaluating the integrity of spent nuclear fuel during normal transportation conditions.

Given the situation in the Republic of Korea that all nuclear power plants are located at the seaside, the interim storage facility is also likely to be located at seaside and the maritime transportation of Spent Nuclear Fuel is considered inevitable. The Republic of Korea does not have an independently developed maritime transportation risk assessment code, and no research has been conducted to evaluate the release rate of radionuclides from a submerged transportation cask in the sea. Therefore, there is a need to develop a technology that can assess the impact of immersion accidents and establish a regulatory framework for maritime transportation accidents. The release rate of radionuclides should be calculated from the flow rate through a flow path in the breached containment boundary. According to the cask design criteria, it is anticipated that even under severe accident conditions, the flow path size will be very small. Previous studies have evaluated fluid flow passing through micro-scale channel by integrating internal and external flows within and around a transport cask. As part of the evaluation, a comprehensive “Full-Field Model” incorporating external flow fields and a localized “Local-Field Model” with micro-scale flow paths were constructed. Sub-modeling techniques were employed to couple the flow field calculated by the two models. The aforementioned approach is utilized to conduct the evaluation of fluid flow passing through micro-scale flow paths. This study aims to evaluate fluid flow passing through micro-scale flow paths using the aforementioned CFD (Computational Fluid Dynamics) method and aims to code the findings. The Gaussian Process Regression technique, a machine learning model, is utilized for developing a mathematical metamodel. The selected input parameters for coding are organized and their respective impacts are analyzed. The range of these selected parameters is tailored to suit domestic environments, and computational experiments are planned through Design of Experiments. The flow path size is included as an input parameter in the coded model. In cases where the flow path size becomes extremely small, making it impractical to use CFD techniques for calculations, Poiseuille’s law is employed to calculate the release rate. In this study, a model is developed to evaluate the release rate of radionuclides using CFD and mathematical equations covering the whole possible range of flow path size in a lost cask in the deep sea. The model will be used in the development of a maritime transportation risk assessment code suitable for the situation and environment in Korea.

본 연구에서는 미국 해양 대기청(NOAA)의 NOAA-20 위성에 장착된 차세대 고해상도 복사계인 VIIRS로부터 산출된 적외 해수면온도의 자료를 수집하고, 실측 자료와의 일치점을 생산하여 한반도 주변 해역에서의 정확도를 검증 하였다. 2020년 5월부터 2023년 6월까지 최근 3년간의 자료를 사용하였고, 총 75,700개의 일치점을 생산하였다. NOAA-20/VIIRS 해수면온도는 표층 뜰개 부이 관측 해수면온도와 비교해보았을 때 약 0.52K의 평균 제곱근 오차와 – 0.12 K의 평균 편차를 보였고, 이는 전구 해역을 대상으로 한 기존의 정확도 검증 연구 결과값을 상회하는 수치였다. NOAA-20 해수면온도의 오차 특성 분석 결과 겨울과 봄에는 음의 편차가, 여름철에는 양의 편차를 보이는 계절적 특 성이 나타났으며, 15-16시에 최대 평균 제곱근오차, 최대 양의 편차 및 22-24시에 최소 평균제곱근오차, 최소 편차를 가지는 일간 변화를 보였다. 이외에도 NOAA-20 해수면온도의 오차는 풍속, 위성 천정각, 연안으로부터의 거리, 해수면 온도의 공간 구배 크기에 영향을 받아 변동하는 특성이 나타났다. 전반적으로 위성 해수면온도의 편차값은 14ms1 이 상의 풍속 범위에서 풍속이 커질수록 양의 방향으로 증가하는 경향을 보였으며, 5 m s1 이하의 낮은 풍속 범위에서는 풍속이 약해질수록 낮/밤 자료에 따라 각각 양의 방향, 음의 방향으로 편차가 증가하였다. 위성 천정각이 커질수록 해 수면온도의 오차 범위는 급격하게 증가하였으며, 연안에 근접할수록 (<300 km) 위성 해수면온도의 오차가 증가하는 것 을 확인할 수 있었다. 해수면온도의 공간 구배는 그 크기가 커질수록 위성 해수면온도의 평균 제곱근 오차를 증폭시키 는 경향이 나타났다. 국지적인 해역에서의 위성 해수면온도 정확도 및 오차 특성은 전구 해역에서의 전반적인 특성과는 다르게 나타날 수 있다는 점을 고려할 때 본 연구는 향후 한반도 주변해에서 VIIRS 해수면온도를 활용하기 위한 선행 연구로 해수면온도 오차의 변동 특성 및 분포에 대한 깊은 이해가 필요함을 시사한다.

기후변화 영향으로 이상고수온, 태풍, 홍수, 가뭄 등 재난 및 안전 관리기술은 지속적으로 고도화를 요구받고 있으며, 특히 해 수면 온도는 한반도 주변에서 발생되는 여름철 적조 발생과 동해안 냉수대 출현, 소멸 등에 영향을 신속하게 분석할 수 있는 중요한 인자 이다. 따라서, 본 연구에서는 해수면 온도 자료를 해양 이상현상 및 연구에 적극 활용되기 위해 통계적 방법과 딥러닝 알고리즘을 적용하 여 예측성능을 평가하였다. 예측에 사용된 해수면 수온자료는 흑산도 조위관측소의 2018년부터 2022년까지 자료이며, 기존 통계적 ARIMA 방법과 Long Short-Term Memory(LSTM), Gated Recurrent Unit(GRU)을 사용하였고, LSTM의 성능을 더욱 향상할 수 있는 Sequence-to-Sequence(s2s) 구조에 Attention 기법을 추가한 Attention Long Short-Term Memory (LSTM)기법을 사용하여 예측 성능 평가를 진행하 였다. 평가 결과 Attention LSTM 모델이 타 모델과 비교하여 더 좋은 성능을 보였으며, Hyper parameter 튜닝을 통해 해수면 수온 성능을 개 선할 수 있었다.

인공위성은 최첨단 기술로써 시공간적 관측제약이 적어 해양 사고에 효과적 대응과 해양 변동 특성 분석 등으로 각국의 국가 기관들이 위성 정보를 활용하고 있다. 하지만 고해상도 위성 관측 기반 해수면 온도 자료(Operational Sea Surface Temperature and Sea Ice Analysis, OSTIA)는 위성의 기기적, 또는 지리적 오류와 구름으로 인해 낮게 관측되거나 공백으로 처리되며 이를 복원하기까지 수 시간이 소요된다. 본 연구는 최신 딥러닝 기반 알고리즘인 LaMa 기법을 활용하여 결측된 OSTIA 자료를 복원하고, 그 성능을 기존에 이용되어 온 세 가지 영상처리 기법들의 성능과 비교하여 평가하였다. 결정계수(R²)와 평균절대오차(MAE) 값을 이용하여 각 기법의 위성 영상 복원 성 능을 평가한 결과, LaMa 알고리즘을 적용하였을 때의 R²과 MAE 값이 각각 0.9 이상, 0.5℃ 이하로, 기존에 사용되어 온 쌍 선형보간법, 쌍 삼차보간법, DeepFill v1 기법을 적용한 것보다 더 우수한 성능을 보였다. 향후에는 현업 위성 자료 제공 시스템에 LaMa 기법을 적용하여 그 가능성을 평가해 보고자 한다.

본 연구는 2003년부터 2022년까지 동해 남서부 해역에서 초미소(0.2-2 ㎛) 식물플랑크톤의 군집, 표층 수온 상승, 그리고 무기 영양염 간의 복잡한 상호작용을 다루었다. 동해에서 관측된 표층 수온의 상승 추세는 전 지구규모의 수온 상승과 일치하며, 여름에는 최 대 온도가 나타나지만 봄에는 최소 온도를 보여 일반적인 온대해역의 계절적 수온 변동과는 다른 양상을 보였다. 표층 무기 영양염의 농 도는 겨울에 증가하며 봄을 거치면서 서서히 감소하는 계절적 변동성을 나타냈다. 식물플랑크톤의 생물량을 대표하는 표층 총 chlorophyll-a 농도는 온대 해역의 전형적인 쌍봉분포(bimodal distribution) 양상을 보였다. 연구 기간 동안 초미소 식물플랑크톤의 기여도는 연평균 0.5%씩 지속적으로 증가하였으나, 총 chlorophyll-a 농도는 약한 감소 추세를 보였다. 초미소 식물플랑크톤의 기여도와 영양염 간에 는 강한 상관관계가 나타났으며, 이는 이러한 변동이 식물플랑크톤의 크기별 영양염의 가용성과 밀접하게 연관되어 있음을 의미한다. 이 러한 분석 결과는 해양 생태계의 변화 조건에서 식물플랑크톤이 어떻게 반응할는지 예측 가능하게 하므로, 생태학적으로 중요한 의미를 갖는다.

This study introduces a newly discovered brittle star, Amphiophiura megapoma, from the mesophotic zone in the East Sea, Korea. It is the second species belonging to the genus Amphiophiura (which includes 57 species) to be recorded in Korean waters after A. sculpta. The specimen was discovered during a September 2022 survey, by SCUBA diving in the upper mesophotic zone of the East Sea, Korea. This study presents the morphological characteristics of A. megapoma, highlighting its differences from the related species within a comprehensive taxonomic description. It provides highresolution images of A. megapoma and a taxonomic key for Amphiophiura species in Korea.

IPCC에서 발표한 제6차 기후변화 보고서에 따르면 지구온난화에 따른 해수면 상승이 가속화되고 있으며, 2100년 예상 해수면 상승은 저탄소 시나리오(SSP 1~2.6)에서는 47cm, 고탄소 시나리오(SSP 5~8.5)에서는 82cm로 분석되었다. 해수면 상승은 항만 인프라에 심각 한 피해를 입히고, 항만 내에 정박 중인 선박의 계류안전성을 저하시킬 수 있다. 본 연구에서는 해수면 상승시 부두에 계류한 선박의 계류 안전성 향상 방안을 도출하기 위해 만조시 침수 피해가 잦은 목포항을 선정하여 해수면 상승 시나리오에 따른 실제 접안 선박에 대한 계 류 평가 요소의 민감도를 분석하였다. 분석 결과, 해수면이 상승함에 따라 동일한 환경조건에서 계류라인 장력, 계선주 하중, 계류라인 수 직각도, 선체 6자유도 운동값이 대체로 증가하는 것으로 분석되었다. 또한, 마루높이가 상향되면 모든 계류 평가 요소의 값이 대체로 감소 하여 선박 및 부두의 안전성 향상에 유리한 것으로 분석되었다. 본 연구 결과는 목포항 해수면 상승에 따른 항만 및 선박의 안전성 향상 방안을 확보하기 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

Western coastal area of Chungnam, including Cheonsu Bay and Garorim Bay, has suffered from hot and cold extremes. In this study, the extreme sea surface temperature on the western coast of Chungnam was analyzed using the quantile regression method, which extracts the linear regression values in all quantiles. The regional MOHID (MOdelo HIDrodinâmico) model, with a high resolution on a 1/60o grid, was constructed to reproduce the extreme sea surface temperature. For future prediction, the SSP5-8.5 scenario data of the CMIP6 model were used to simulate sea surface temperature variability. Results showed that the extreme sea surface temperature of Cheonsu Bay in August 2017 was successfully simulated, and this extreme sea surface temperature had a significant negative correlation with the Pacific decadal variability index. As a result of future climate prediction, it was found that an average of 2.9oC increased during the simulation period of 86 years in the Chungnam west coast and there was a seasonal difference (3.2oC in summer, 2.4oC in winter). These seasonal differences indicate an increase in the annual temperature range, suggesting that extreme events may occur more frequently in the future.

This study was investigated in order to find composition and density of fisheries resource using bottom trawl in April, July, August, and November 2022 in the East China Sea. The average density of fisheries resource was estimated using the swept area method. As a result, 35 species were collected from the East China Sea. These included 21 fishes, six crustaceans, six cephalopods and two echinoderms. Seasonally, the average density of crustacean individuals per unit area were highest in November (692.1 inds./km 2 ), while cephalopod individuals per unit area were highest in August (39.4 inds./km 2 ). The average density of fish individuals per unit area were highest in August at 355.0 (inds./km 2 ).

UN해양법협약 체계에서 해양은 영해나 배타적 경제수역 등 연안국의 관할 수역과 공해로 구분된다. 공해 이외의 해역은 연안국의 주권이나 관할권이 미 치는 해역이고, 공해는 공해자유의 원칙이 적용되는 수역이다. 다만, 광활한 공 해에서 선박의 국적국만 관할권을 행사하면 선박에 대한 적절한 통제가 어렵고, 또한 연안국의 법령을 위반하고 공해로 도주하는 선박에 대한 통제 역시 불가능하여 해상질서에 문제가 발생할 수 있을 것이다. 이에 선박에 대한 국적국의 관할권에 대한 예외를 구성하는 것 중 대표적인 것이 추적권이고, 이는 연안국의 법령집행의 효율성을 향상시키는 중요한 역할 을 한다. 다만, 추적권의 개념이 도입되고 오랜 시간이 흘러 그 적용에 있어 기 술적 변화나 법률적 환경 변화에 대한 반영이 필요하고, 이에 많은 학자가 추 적권 개념의 변화에 대해 논의하고 있다. 이에 이 논문은 추적권의 개념에 대해 검토하고, 추적권의 적용에 관해 새롭 게 논의되고 있는 주요 쟁점 사항, 그리고 추적권이 국내적으로 적용됨에 있어 발생하고 있는 몇몇 문제점 및 그 개선방안에 대해 논의하고자 한다.

Compared to operational wastes, nuclear power plant (NPP) decommissioning wastes are generated in larger quantities within a short time and include diverse types with a wider range of radiation characteristics. Currently used 200 L drums and IP-2 type transport containers are inefficient and restrictive in packaging and transporting decommissioning wastes. Therefore, new packaging and transport containers with greater size, loading weight, and shielding performance have been developed. When transporting radioactive materials, radiological safety should be assessed by reflecting parameters such as the type and quantity of the package, transport route, and transport environment. Thus far, safety evaluations of radioactive waste transport have mainly targeted operational wastes, that have less radioactivity and a smaller amount per transport than decommissioning wastes. Therefore, in this study, the possible radiation effects during the transport from NPP to disposal facilities were evaluated to reflect the characteristics of the newly developed containers and decommissioning wastes. According to the evaluation results, the exposure dose to transport workers, handling workers, and the public was lower than the domestic regulatory limit. In addition, all exposure dose results were confirmed, through sensitivity analysis, to satisfy the evaluation criteria even under circumstances when radioactive materials were released 100% from the container.