해수 속의 용존 유기·무기물과 플랑크톤 등의 상호 작용은 해수의 색과 광학적 특성을 결정한다. 동중국해에 위치한 이어도 해양과학기지(I-ORS) 주변의 해역은 서쪽으로 양자강 저염수, 남쪽으로 대마 난류에 영향을 받아 한반도 주변의 해수 순환과 광특성 변동 연구에 적합하다. 본 연구에서는 MODIS/Aqua로 관측한 위성 원격 반사도와 NOMAD 실측 원격 반사도를 이용하여 2016년 1월부터 2020년 12월까지 I-ORS 주변의 해수의 원격반사도를 스펙트 럼 특성에 따라 23가지의 유형으로 분류하였으며, 이어도 해양 과학기지 주변 해역(d ≤ 10 km)의 위성 일치점 자료 59,532개를 이용하여 연구 해역 수형의 계절 변동 특성을 제시하였다. 각 관측 지점에서의 원격 반사도 스펙트럼은 분 광 각도법을 이용하여 기준 스펙트럼과의 유사도를 비교함으로써 가장 근접한 기준 수형으로 분류 하였으며 분광 유사 도가 10o 이내일 때만 유의미하다고 판단하였다. 연구 기간내 I-ORS 주변 해역에서는 상대적으로 맑은 해역에서 잘 나 타나는 수형이 50% 이상으로 가장 빈번하게 관측되었다. 계절별 수형의 도수분포에서 여름과 겨울의 분포 양상이 다르 게 나타났고, 특히 여름에는 맑은 해수에서 주로 나타나는 7 이하의 수형이 주로 출현한 반면에 겨울에는 전체 4% 미 만으로 존재하였다. I-ORS 주변을 비롯한 동중국해의 수형의 공간 분포 특성을 고려할 때 I-ORS는 해수 수형의 전이 대에 위치한 것으로 판단된다. 본 연구는 한반도 연안에서의 수형 변동을 분석함으로써 해수의 광학 특성 이해을 이해 하고 인공위성 해색 변수의 정확도 향상을 위한 토대 마련에 기여할 것으로 기대된다.

여름철 장강 저염수의 확장은 북부 동중국해의 환경 및 식물플랑크톤 다양성과 군집구조에 영향을 미치는 주요 요인으로 알려져 있다. 2020년 하계는 장강 저염수의 방류량이 매우 높았던 시기로 환경 특성 변화에 따라 식물플랑크톤 다양성 및 군집구조에 미치는 동력을 이해하기 위해 현장관측을 수행하였다. 2020년 8월 16일~17일 이어도호 승선조사와 2020년 8월 15일~21일 이어도 해양과학기지(IORS)에서 체 류조사를 실시하였다. 조사 정점들에서 CTD로 측정한 결과 조사 수역 남서쪽은 장강 저염수의 영향을 받아 염분이 낮고 엽록소 형광값이 높 았으며, 대마난류의 영향을 받은 남동수역은 염분이 높고 엽록소 형광값이 낮았다. 12개 정점의 표층수 시료의 엽록소 a 농도는 미소형(20~3 μm) 및 소형(> 20 μm) 식물플랑크톤의 생체량이 우점함을 나타냈으며, 대마난류수의 영향을 받은 정점에서만 초미소 식물플랑크톤(< 3 μm) 생체량이 약 50%를 차지하였다. 이러한 표층수의 식물플랑크톤 크기 분포는 영양염류 공급과 관련되어 장강 저염수의 높은 질산염 공급을 받는 정점들은 소형 식물플랑크톤의 생체량 기여율이 높았다. 형태분류 결과 미소형 및 소형 식물플랑크톤은 총 45종이며, 이들 중 우점 분 류군은 규조류인 Guinardia flaccida, Nitzschia spp.와 와편모조류인 Gonyaulax monacantha, Noctiluca scintillans, Gymnodinium spirale, Heterocapsa spp., Prorocentrum micans, Tripos furca 등이었다. 대마난류의 영향을 받으며 질산염 농도가 낮은 정점들은 광합성 초미소 진핵생물(PPE)의 개 체수와 광합성 초미소 원핵생물(PPP)인 Synechococcus의 개체수가 높았다. 질산염/인산염 비는 대부분 정점에서 인산염 제한을 받고 있음을 나타냈다. 유세포 분석 결과 Synechococcus 개체수는 난류의 영향을 받는 빈영양 수역의 정점들에서 높은 개체수를 보였다. NGS 분석 결과 PPP 중 Synechococcus는 29개의 clades가 나타났고, 이 중 한 시료에서 한 번이라도 1% 이상의 우점율을 보인 clade는 11개로 나타났다. 표층수 에선 clade II가 우점분류군이었으며 SCM 층에서 다양한 clades(I과 IV 등)가 차우점군들로 분포하였다. Prochlorococcus 속은 난류 수역에서 high light adapted 생태형이 출현하는 양상을 보였으며 북쪽 수역에선 출현하지 않았다. PPE는 총 163개의 높은 operational taxonomic units (OTUs) 다양성을 보였으며, 이 중 한 시료에서 한 번이라도 5% 이상의 우점률을 나타낸 OTU는 총 11개였다. 장강 저염수의 영향을 받는 정 점의 표층수에선 Amphidinium testudo가 우점 분류군이었으며, SCM 층에서 녹조류가 최우점하였다. 대마난류의 영향을 받는 해역에서는 다양 한 분류군의 착편모조류가 우점하였다. IORS에서의 관측 결과도 주변 정점들과 식물플랑크톤 생체량, 크기분포, 다양성에서 유사한 수준을 나타냈다. 이번 연구 결과는 장강 저염수의 영향에 따른 식물플랑크톤의 반응을 다양한 분야에서 확인할 수 있었다. 또한, IORS와 승선조사 를 비교하여 IORS 관측이 장강 저염수의 식물플랑크톤 동적 역학 모니터링에 활용할 수 있음을 확인하였다. 향후 기후변화에 따라 나타날 동중국해 하계 환경 및 생태계의 변화에 대비하여 IORS의 효과적 이용 방안 수립이 필요할 것으로 판단된다.

Cu matrix composites reinforced with chopped carbon fiber (CF), which is cost effective and can be well dispersed, are fabricated using electroless plating and hot pressing, and the effects of content and alignment of CF on the thermal properties of CF/Cu composites are studied. Thermal conductivity of CF/Cu composite increases with CF content in the in-plane direction, but it decreases above 10% CF; this is due to reduction of thermal diffusivity related with phonon scattering by agglomeration of CF. The coefficient of thermal expansion decreases in the in-plane direction and increases in the through-plane direction as the CF content increases. This is because the coefficient of thermal expansion of the long axis of CF is smaller than that of the Cu matrix, and the coefficient of thermal expansion of its short axis is larger than that of the Cu matrix. The thermal conductivity is greatly influenced by the agglomeration of CF in the CF/Cu composite, whereas the coefficient of thermal expansion is more influenced by the alignment of CF than the aggregation of CF.

급격한 기후 변화와 해양 온난화에 의해 지난 수십 년 동안 파고의 변동성이 증가하였다. 상위 1% (또는 5%) 파고와 같은 극한 파고는 국지적인 해역 뿐만 아니라 전 지구 대양에서도 평균 파고에 비해 현저하게 증가하였다. 1991년부터 인공위성 고도계를 활용하여 유의파고를 지속적으로 관측하고 있으며 통계적 기법을 기반으로 100년 빈도 유의파고를 추정하기에 비교적 충분한 자료가 축적되었다. 이어도 해양과학기지에서 유의파고 극값을 추정하기 위하여 2005년부터 2016년까지 위성 고도계 자료를 활용하였다. 대표적인 극값 분석 방법인 Initial distribution Method (IDM) 와 Peak over Threshold (PoT)를 위성 도고계 유의파고 관측 자료에 적용하고 이어도 해양과학기지에서 관측된 실측 자료와 비교하였다. 이어도 해양과학기 관측 자료에 IDM과 PoT 기법을 적용하여 추정된 100년 빈도 유의파고는 각각 8.17 m와 14.11 m이며, 인공위성 고도계 관측 자료를 활용하였을 때는 각각 9.21 m와 16.49 m이었다. 관측 최대값과의 비교 분석에서 IDM을 활용한 분석은 유의파고 극값을 과소추정 하는 경향을 보였다. 이는 IDM 보다 PoT 기법이 유 의파고의 극값을 적절하게 추정하고 있음을 의미한다. PoT 기법의 우수성은 높은 유의파고가 발생하는 태풍의 영향을 받는 이어도 해양과학기지 실측 자료를 활용한 결과에서도 증명되었다. 또한 PoT 기법으로 추정된 유의파고 극값의 안정성은 고도계 자료의 감소에 따라 저하될 수 있음을 확인하였다. 인공위성 고도계 자료를 활용하여 유의파고 극값 추정시 발생할 수 있는 한계점과 인공위성 자료를 검증할 수 있는 자료로써 이어도 해양과학기지 관측 자료의 중요성에 대하여 논의하였다.

In the present work, Inconel 718 alloy is additively manufactured on the Ti-6Al-4V alloy, and a functionally graded material is built between Inconel 718 and Ti-6Al-4V alloys. The vanadium interlayer is applied to prevent the formation of detrimental intermetallic compounds between Ti-6Al-4V and Inconel 718 by direct joining. The additive manufacturing of Inconel 718 alloy is performed by changing the laser power and scan speed. The microstructures of the joint interface are characterized by scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, and micro X-ray diffraction. Additive manufacturing is successfully performed by changing the energy input. The micro Vickers hardness of the additive manufactured Inconel 718 dramatically increased owing to the presence of the Cr-oxide phase, which is formed by the difference in energy input.

There is increasing demand for the development of a new material with high strength, high stiffness, and good electrical conductivity that can be used for high-voltage direct current cables. In this study, we develop aluminumbased composites containing C60 fullerenes, carbon nanotubes, or graphene using a powder metallurgical route and evaluate their strength, stiffness, coefficient of thermal expansion, and electrical conductivity. By optimizing the process conditions, a material with a tensile strength of 800 MPa, an elastic modulus of 90 GPa, and an electrical conductivity of 40% IACS is obtained, which may replace iron-core cables. Furthermore, by designing the type and volume fraction of the reinforcement, a material with a tensile strength of 380 MPa, elastic modulus of 80 GPa, and electrical conductivity of 54% IACS is obtained, which may compete with AA 6201 aluminum alloys for use in all-aluminum conductor cables.

본 연구는 서울시가 산업 유산을 공원화한 도시재생공원인 문화비축기지의 이용특성을 파악하였다. 분석한 문화비축기지의 인식 및 이용행태의 특성은 다음과 같다. 첫째, 기존 폐산업시설의 모습과 재해석된 건축물을 통해 시각적 매력을 느껴 독특한 정서적 의미를 부여하고 애착을 형성 하고 있다. 둘째, 사람들은 문화비축기지를 도시공원보다는 다양한 문화활동이 이루어지는 광장으로 인식하고 있다. 셋째, 문화비축기지의 공간의 규모에 비해 휴게 공간이 부족하다. 이와 같이 문화비축기지가 가지고 있는 물리적 환경에 매력을 느끼면서도 다양한 경험 및 행태를 지원하기 위한 쾌적한 환경을 제공하지 않고 있어 문화비축기지에서 도시공원으로서의 목적, 욕구를 충족 하는데 불리한 것으로 나타났다. 서울시의 도시재생공원 중 하나인 문화비축기지는 ‘문화·예 술’, ‘교육’ 등의 문화적 도구를 매개로 문화 공원이 조성되었다. 그러나 ‘문화’가 지나치게 강조되고, 휴게 공간 부족 등 공간의 활용도가 낮아 효율적이고 합리적으로 운영하기 위한 활용방안과 공간계획이 필요하다. 문화비축기지의 이용특성을 파악하고 만족에 영향을 미치는 요인을 제시함으로써 향후 문화비축기지가 문화와 역사를 지니고 있는 도시공원이자 지역사회의 중심 공간으로 발전할 수 있기를 기대한다.

The purpose of this study is to analyze outcome of the project to improve old water supply facilities in Airforce Base to improve water revenue rate. To achieve the objective of this study, First, literature review is conducted to clearly define the concept of water revenue rate improve project. Second, WASCO project on 2 Airforce base review and smart water management pilot project on 1 Airforce base is conducted. Third, economical analysis of project is conducted to examine the outcome. As a result, WASCO and smart water management pilot project on Airforce base was effective to improve water revenue rate. Finally, the improvements were suggested after investigating the key factors on water revenue rate improve project. In the future, this study will be used as a baseline for developing water revenue rate improve project.

염분은 해양의 밀도를 결정하는 중요한 변수이자 전지구 물의 순환을 나타내는 주요 인자 중 하나이다. 해상 염분 관측은 선박을 이용한 현장조사, Argo 플로트, 부이를 통한 조사가 주로 수행되어 왔다. 2009년 염분관측 인공위 성이 발사한 이래로, 위성 염분자료를 이용하여 전 지구 해역에서 표층 염분 관측이 가능해졌다. 그러나 위성 염분자료는 다양한 오차를 포함하기 때문에 연구 자료로 활용하기에 앞서 정확도 검증과정이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 2015년 4월부터 2020년 8월까지 Soil Moisture Active Passive (SMAP) 위성 염분자료와 이어도 해양과학기지에서 제공하는 실측 염분자료 간의 정확도 및 오차특성을 비교 분석하였다. 총 314개의 일치점을 생산하였으며, 염분의 평균제 곱근오차 및 평균편차는 각각 1.79, 0.91 psu로 제시되었다. 전반적으로 위성 염분이 실측 염분보다 과대추정 되는 것으로 나타났다. 위성 염분의 오차는 계절, 표층 수온, 풍속과 같은 다양한 해양 환경적 요인에 의존성을 보였다. 여름철 위성 염분과 실측 염분의 차이는 0.18 psu 이하로 저수온보다는 고수온에서 위성 염분의 정확도가 증가하였다. 이는 센서의 민감도에 따른 결과였다. 마찬가지로 5 m s−1 이상 풍속 조건에서 오차가 줄어들었다. 본 연구결과는 연안에서 위성 염분자료를 활용할 경우에는 특정한 연구 목적에 적합한지 확인하여 제한적으로 사용하여야 함을 제시한다.

유색 용존 유기물의 빛 흡수와 해빙의 가속화는 수생생태계와 열수지 역동성 간의 양적 피드백에 영향을 줄 수 있으므로 극지 해양에서 유색 용존 유기물의 장기 모니터링이 필요하게 되었다. 그러나 극지 환경에서의 관측은 용이하지 않은 접근성과 거친 기상으로 장기 모니터링이 쉽지 않다. 따라서 유색 용존 유기물의 장기 모니터링 장소로서 남극 세종 기지의 가능성을 확인하기 위해, 마리안 소만과 맥스웰 만에서 유색 용존 유기물의 분포와 외부로부터의 영향을 파악하기 위한 관측을 수행하였다. 맥스웰 만 내의 세종 부두와 세종 곶의 72시간 유색 용존 유기물의 변동성을 관측하고, 외부 영향이 없었던 세종 부두에서 2010년 2월에서 11월까지 10 개월간 유색 용존 유기물의 연간 변화와 계절변동을 관측하였다. 세종 부두의 유색 용존 유기물 농도는 가을과 겨울 동안 가장 높고 봄과 여름에 감소하는 뚜렷한 계절 변동성을 보였고, 남극 인근 해역에서 측정된 유색 용존 유기물 농도 자료와 비교하였다. 따라서 우리는 남극해의 열수지에 대한 중요한 요인이자 광화학적 및 생물학적 환경변화에 관한 지시자인 유색 용존 유기물을 장기 모니터링을 위해 적합한 장소로 맥스웰 만의 세종 부두를 제안한다.

지난 수십년 동안 인공위성을 통해 광범위하고 주기적으로 관측된 해수면온도 자료를 사용하여 일별 해수면온도 합성장이 생산되고 있으며 기후변화 감시와 해양 대기 예측 등 다양한 목적으로 활용되어 왔다. 본 연구에서는 지역적인 해역에서 최적화된 활용을 위해 한반도 주변해역에서 해수면온도 합성장 자료의 정확도 평가와 오차 특성 분석을 수행하였다. 2016년 1월부터 12월까지 이어도 해양과학기지 관측 수온 자료를 활용하여 4종의 다중 인공위성 기반 해수면온도 합성장 자료(OSTIA (Operational Sea Surface Temperature and Sea Ice Analysis), OISST (Optimum Interpolation Sea Surface Temperature), CMC (Canadian Meteorological Centre) 해수면온도 및 MURSST (Multi-scale Ultra-high Resolution Sea Surface Temperature))를 비교하여 각 해수면온도 합성장의 정확도를 평가하였다. 이어도 해양과학기지 수온 자료에 대하여 각 해수면온도 합성장은 최소 0.12oC (OISST)와 최대 0.55oC (MURSST)의 편차와 최소 0.77oC (CMC 해수면온도)와 최대 0.96oC (MURSST)의 평균 제곱근 오차를 나타냈다. 해수면온도 합성장 사이의 상호 비교 결과에서는 −0.38-0.38oC의 편차와 0.55-0.82oC의 평균 제곱근 오차의 범위를 보였으며 OSTIA와 CMC 해수 면온도 자료가 가장 작은 오차 특성을 보인 반면 OISST와 MURSST 자료는 가장 큰 오차 특성을 나타내었다. 이어도 해양과학기지와 가장 가까운 지점에서 해수면온도 합성장 자료를 추출하여 시계열을 비교한 결과에서는 이어도 해양과학기지 관측 수온 뿐만 아니라 모든 해수면온도 합성장 자료에서 뚜렷한 계절 변동을 보였으나 봄철 해수면온도 합성장은 이어도 해양과학기지 관측 수온에 비해 과대추정되는 경향이 나타났다.

Additive manufacturing (AM) is a highly innovative method for joining dissimilar materials for industrial applications. In the present work, AM of STS630 and Ti-6Al-4V powder alloys on medium entropy alloys (MEAs) NiCrCo and NiCrCoMn is studied. The STS630 and Ti64 powders are deposited on the MEAs. Joint delamination and cracks are observed after the deposition of Ti64 on the MEAs, whereas the deposition of STS630 on the MEAs is successful, without any cracks and joint delamination. The microstructure around the fusion zone interface is characterized by scanning electron microscopy and X-ray diffraction. Intermetallic compounds are formed at the interfacial regions of MEA-Ti64 samples. In addition, Vicker’s hardness value increased dramatically at the joint interface between MEAs and Ti-6Al-4V compared to that between MEAs and STS630. This result is attributed to the brittle nature of the joint, which can lead to a decrease in the joint strength.

우리나라 최초의 남극 기지인 세종과학기지가 위치한 킹조지섬은 남극해류에 영향으로 강수량이 많고 날씨가 급변하며 남위 62도에 위치하여 남반구의 여름엔 비교적 온도가 높은 편이다. 많은 강수량과 높은 온도의 영향으로 식생의 분포가 넓으며 종류도 다양하다. 연구지역의 대표적인 식생으로는 이끼(사니오니아)와 지의류(오크롤레키아, 우스니아)가 있는데 이 생물들은 지하의 수분분포에 따라 많은 영향을 받는다. 연구지역은 신생대 초기에서 중기 사이에 발생한 화산 쇄설물과 퇴적물로 이루어져 있으며 수분 공급처는 크게 세 가지로 직접적인 강수, 빙하가 녹은 물과 대기의 단열팽창현상인데 올해 2월 중순 총 강수량은 5.7mm로 남극의 여름철에는 특히 빙하가 녹은 물에 영향이 가장 크다. 연구지역의 이끼 서식지는 빙하에 가까우며 지의류에 서식지는 해안쪽으로 분포한다. 이것이 지하 내부의 수분분포와 관련된 것으로 가정 후 땅이 가장 많이 녹은 시기인 2018년 2월 중순에 측선 길이는 40m이며 1m 전극 간격의 웨너배열법을 사용한 전기비저항탐사, 주파수 500MHz 안테나를 사용한 레이다탐사를 실시하였다. 동토층의 깊이가 얕게는 0.8m부터 깊게는 1.5m로 많은 차이를 보였는데 동토층의 깊이가 수분량에 큰 영향을 받는 것으로 나타났으며 특정 위치의 활동층 내에 존재한 두께 5~7cm 가량의 퇴적층 또한 동토층에 영향을 주었고 지표의 구조토 형성에도 영향을 준 것으로 보인다.

UPS system in the liquefied natural gas(LNG) receiving terminal is one of the fundamental equipment that need to sustain operation during earthquake. In this study, modal identification test of UPS system was performed based on IEEE Std. 693-2005 and natural frequencies and modal damping, mode shapes had been identified. In addition, tri-axial time history test was performed to check the behavior and stress of the equipment during earthquake. Eigenvalue analysis was performed and analysis model was modified by reflecting the results of the test. Static analysis by dead weight and response spectrum analysis were performed to compare the combined stresses with the stress results of test. Dynamic characteristics and combined stresses under seismic load condition of the improved analysis model were similar to the test results and in this regard the compatibility was proved.

The influence of NiCrAlY bond coating on the adhesion properties of an Fe thermal coating sprayed on an Al substrate was investigated. By applying a bond coat, an adhesion strength of 21MPa was obtained, which was higher than the 15.5MPa strength of the coating without the bond coat. Formation of cracks at the interface of the bond coat and the Al substrate was suppressed by applying the bond coat. Microstructural analysis of the coating interface using EBSD and TEM indicated that the dominant bonding mechanism was mechanical interlocking. Mechanical interlocking without crack defects in the coating interface may improve the adhesion strength of the coating. In conclusion, the use of an NiCrAlY bond coat is an effective method of improving the adhesion properties of thermal sprayed Fe coatings on Al substrates.

Graphene oxide (GO) powder processed by Hummer's method is mixed with p-type Bi2Te3 based thermoelectric materials by a high-energy ball milling process. The synthesized GO-dispersed p-type Bi2Te3 composite powder has a composition of Bi0.5Sb1.5Te3 (BSbT), and the powder is consolidated into composites with different contents of GO powder by using the spark plasma sintering (SPS) process. It is found that the addition of GO powder significantly decreases the thermal conductivity of the pure BSbT material through active phonon scattering at the newly formed interfaces. In addition, the electrical properties of the GO/BSbT composites are degraded by the addition of GO powder except in the case of the 0.1 wt% GO/BSbT composite. It is found that defects on the surface of GO powder hinder the electrical transport properties. As a result, the maximum thermoelectric performance (ZT value of 0.91) is achieved from the 0.1% GO/BSbT composite at 398 K. These results indicate that introducing GO powder into thermoelectric materials is a promising method to achieve enhanced thermoelectric performance due to the reduction in thermal conductivity.