해양침적쓰레기 관리 패러다임의 변화

이진환,강윤향,고진필,이승현,김경신 해양환경안전학회 2014 해양환경안전학회 학술발표대회 논문집 Vol.2014 No.06

The Ultrastructure of the Chlorococcalean Picoplankton Isolated from the Western Channel of the Korea Strait

정익교,강윤향,Chung, Ik-Kyo,Kang, Yoon-Hyang The Korean Society of Oceanography 1995 韓國海洋學會誌 Vol.30 No.6

A picophytoplankton has been isolated from the western channel of the Korea Strait. The cell was isolated by dilution method. It is about 2 ${\mu}m$ in diameter and has smooth surface. Organelles of nucleus, chloroplasts, mitochondrion, Golgi body, pyrenoids, vacuoles and lipid bodies are identified. Pigments are composed of chlorophyll a and chlorophyll b, ${\beta}$-carotene and other xanthophylls. Based on the ultrastructural features and pigment composition, it may belong to chlorococcalean picoplankton.

침몰선박 수중조사 및 안전관리 매뉴얼 개발

이진환,강윤향,하지문,백영수,장재욱 해양환경안전학회 2022 해양환경안전학회 학술발표대회 논문집 Vol.2022 No.11

해난사고 초기 대응용 수중 유류이적 장비 현장적용 매뉴얼 개발

이진환,강윤향 해양환경안전학회 2023 해양환경안전학회 학술발표대회 논문집 Vol.2023 No.11

천리안 해색위성 GOCI를 이용한 대한민국 남해안 적조 모니터링

손영백 ( Young Baek Son ),강윤향 ( Yoon Hyang Kang ),유주형 ( Joo Hyung Ryu ) 대한원격탐사학회 2012 大韓遠隔探査學會誌 Vol.28 No.5

남해안에서 발생한 Cochlodinium polykrikoides 적조를 적조인 경우와 아닌 경우(satellite high chlorophyll water)로 부터 분류하기 위해서, 본 연구는 Son et al.(2011)의 spectral classification 방법을 세계 최초 해색위성인 GOCI 파장에 맞도록 개선했다. C. polykrikoides적조인 경우와 아닌 경우는 네 가지 단계를 거쳐서 분리했다, 첫 번째 단계는 적조 발생 가능지역으로 555nm와 680nm (fluorescence peak)에서 피크를 보이는 지역을 선택했다. 두 번째 단계는 적조 발생 가능 지역 중에서 용존유기물/부유물질 함량이 높은 지역과 낮은 지역을 구분했다. 세 번째와 네 번째 단계는 blue-to-green 밴드비를 이용하여 적조 발생 지역과 아닌 지역을 구분했다. 네 가지 단계를 적용한 결과 적조의 스펙트럼은 증가된 식물성 플랑크톤과 용존유기물(부유물질)의 흡광때문에 짧은 파장에서는 낮은 기울기를 보이고, 증가된 부유물질 때문에 긴 파장에서는 상대적으로 증가된 기울기를 나타냈다. GOCI를 위해 개선된 spectral classification 방법은 C. polykrikoides적조인 경우와 적조가 아닌 경우에 대해서 높은 user accuracy를 보이고, 다양한 해양환경에서 신뢰성 있는 적조 탐지 가능성을 보이고 클로로필 농도를 이용한 방법이나 기존의 다른 적조 탐지 방법보다 좋은 결과를 보였다. 남해안 C. polykrikoides 적조는 2012년 7월 말에서 8월 초까지 나로도와 통영 부근 해상에서 탐지 되었고, 2012년 8월 중순에는 완도에서 거제도까지 남해안 전체에 걸쳐 발생했다. To identify Cochlodinium polykrikoides red tide from non-red tide water (satellite high chlorophyll waters) in the South Sea of Korea (SSK), we improved a spectral classification method proposed by Son et al.(2011) for the world first Geostationary Ocean Color Imager (GOCI). C. polykrikoides blooms and non-red tide waters were classified based on four different criteria. The first step revealed that the radiance peaks of potential red tide water occurred at 555 and 680 nm (fluorescence peak). The second step separated optically different waters that were influenced by relatively low and high contributions of colored dissolved organic matter (CDOM) (including detritus) to chlorophyll. The third and fourth steps discriminated red tide water from non-red tide water based on the blue-to-green ratio, respectively. After applying the red tide classification, the spectral response of C. polykrikoides red tide water, which is influenced by pigment concentration as well as CDOM (detritus), showed different slopes for the blue and green bands (lower slope at blue bands and higher slope at green bands). The opposite result was found for non-red tide water. This modified spectral classification method for GOCI led to increase user accuracy for C. polykrikoides and non-red tide blooms and provided a more reliable and robust identification of red tides over a wide range of oceanic environments than was possible using chlorophyll a concentration, or proposed red tide detection algorithms. Maps of C. polykrikoides red tide in SSK outlined patches of red tide covering the area near Naro-do and Tongyeong during the end of July and early of August, 2012 and extending into from Wan-do and Geoje-do during the middle of August, 2012.

해양쓰레기 관리 고도화를 위한 해양침적쓰레기 AI 데이터 구축

이진환(Jinhwan Lee),강윤향(Yoonhyang Kang),문동준(Dongjun Moon) 한국해양환경·에너지학회 2021 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.10

일반적으로 해양침적쓰레기는 양방향음파탐사기와 잠수, 인양틀 등을 이용한 표본조사를 통하여 분포실태 및 종류와 성상을 파악할 수 있다. 그 결과를 이용하여 해양침적쓰레기의 분포량을 추정하여 수거사업의 가부를 결정하고 작업의 효율성과 타당성 등을 고려하여 사업비와 사업구역을 확정, 설계에 반영하게 된다. 본 연구는 양방향음파탐사기 및 잠수·ROV 조사를 통하여 획득된 소나 이미지와 수중촬영 이미지 원천 데이터를 확보하여 이미지 내 객체 탐지, 침적쓰레기 인식, 그리고 카테고리 분류를 위한 해양침적쓰레기 AI 데이터를 구축하여 궁극적으로 설계 작업의 효율화 및 자동화를 위한 시작단계라 할 수 있다. 우리나라 항만 및 어항과 조업해역 등 23개 해역에서 타이어, 로프, 나무, 통발, 어망 등 5종류, 약 4만8천여 건의 해양침적쓰레기 원천 데이터를 수집, 데이터 정제를 거쳐 저작도구를 개발, 라벨링 등을 통하여 데이터를 가공하였고, 최종적으로 지도 기반 조사 이미지의 조회 및 학습 데이터 자동 분류 시스템의 AI 응용 시범서비스를 구축하였다. 향후 AI 시범서비스 확장을 통한 해양폐기물 정화사업 등의 설계 자동화 솔루션 개발 등의 연구를 통하여 스마트 해양쓰레기 관리 고도화에 기여할 수 있을 것이다. In general, the distribution, type and characteristics of the marine debris in seabed can be figured out through sample survey using the side scan sonar and lifting gear and diving survey. By analyzing the results, the amount of marine debris deposited in seabed is estimated and it is decided whether or not to carry out the collection project. Then the project cost and the collection area are determined and the results are reflected in the design in consideration of the efficiency and validity of the work. This study is to secure the source data of sonar images and underwater images acquired through side scan sonar and diving and ROV survey and build AI data of marine debris for object detection in images, marine debris recognition and category classification. It can be ultimately said to be the starting stage for efficiency and automation of design work. In 23 sea areas including ports, fishing ports and fishing areas, the marine debris source data of five types including tires, ropes, wood, traps and fishing nets, were collected about 48,000 cases. The data were filtered and labeled and finally AI application pilot service system of the map-based marine debris images inquiry and learning data automatic classification system was established. In the future, it will be possible to contribute to the advancement of smart marine debris management by the development of design automation solutions for marine debris collection projects through the extension of AI pilot services.

항 내 해양침적쓰레기 발생 기작 이력 분석

이진환(Jinhwan Lee),강윤향(Yoonhyang Kang),이승현(Seunghyeon Lee) 한국해양환경·에너지학회 2021 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.10

항만 및 어항에 분포하는 침적쓰레기는 항의 종류 및 위치 등에 따라 다양한 특성을 나타내고 있으며, 하천으로부터 유입, 선박 정박 시 유실되거나 투기, 폐양식어구의 유입, 관광객 등 이용객들에 의한 투기 등이 주요 요인이 되고 있다. 특히 항 내 선박의 물양장 등은 침적쓰레기가 집중되어 있는 구역으로 그 종류로는 폐타이어, 폐어구·폐어망, 폐목재류, 고철류 등이 있다. 우리나라에서는 2000년도 초반부터 본격적으로 항만 및 어항에 대한 해양침적쓰레기 실태조사와 수거작업을 진행하였고 최근까지 부산남항 12천톤, 동호항 5천톤, 목포항 4천톤 등을 수거하였다. 항만 및 어항에 분포하는 수중 침적쓰레기의 발생 기작에 따라서 주요 침적쓰레기의 단위면적당 분포량은 증감할 수 있고, 이에 대한 정기적인 실태조사와 이력 분석을 통하여 항 내 침적쓰레기 우심구역에 대하여 중점적으로 수거 및 관리를 할 수 있을 것이다. Submerged marine debris in ports and fishing ports show various characteristics depending on the type and location of the port. The major factors include inflow from rivers, loss and dumping from ships, inflow of abandoned aquaculture facilities and dumping of garbage by tourists. In particular the wharf in port is the area where the marine debris are concentrated. The debris include waste tires, abandoned fishing gear and nets, waste wood and scrap metal. Since early 2000, Korean government has been earnestly conducting the survey and collection for submerged marine debris in ports and fishing ports. Until recently, therefore, marine debris of 12,000 tons in Busan South Port, 5,000 tons in Dongho Port and 4,000 tons in Mokpo port have been collected. The distribution per unit area of the marine debris in ports and fishing ports can be increased or decreased according to the generation mechanism of marine debris. High distributed areas of the marine debris can be intensively managed and improved by history analysis of generation mechanism and regular survey.

침몰선박 위해도 평가체계 개발

이승현(Seunghyun Lee),강윤향(Yoonhyang Kang),박기철(Kichol Park),서재준(Jae-Joon Suh) 한국해양환경·에너지학회 2017 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.4

부유쓰레기 유입차단시설 적지선정 요건 및 기타 고려사항

이진환(Jinhwan Lee),강윤향(Yoonhyang Kang) 한국해양환경·에너지학회 2021 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.5

장마철 집중호우 시기에 강하천의 상류에서 발생하는 부유쓰레기는 약 90%가 초목류로 구성되어 있고 지류나 본류를 거쳐서 해양으로 유입된다. 바람이나 조류를 따라 광범위한 면적의 해안가에 상륙하여 미관을 해치거나 인근 양식장에 피해를 주기도 한다. 해양으로 유입되는 부유쓰레기 유입차단시설은 한강 하구역에 해당하는 강화군의 염하수로 및 석모수로와 영산강 하구역의 영암군과 무안군, 섬진강 하구역인 광양시에 설치된 부유쓰레기 차단막이 대표적이다. 최근 제정된 해양폐기물관리법에는 하천에서 폐기물의 해양유출방지 조치를 의무화하여 금강과 낙동강 지류와 본류에서도 유입차단시설의 설치가 진행중이거나 계획되어 있다. 해양으로 유입되는 부유쓰레기를 효과적으로 차단하기 위해서는 유입차단시설의 재질 및 형태, 규모의 선정도 중요하지만 적지선정도 무엇보다 중요하다. 적지선정 요건으로는 유속, 선박이나 차량 등의 접근성과 쓰레기 집하시설 등의 설치 가능 여부 등을 들 수 있다. During heavy rains, 90 percent of floating debris is made up of plants and trees, and flows into the ocean through tributaries and mainstreams. It lands on a wide range of shores due to winds and tidal currents, destroying its aesthetic appearance and damaging nearby fish farms. There are typical floating barriers in estuaries of major rivers, Han River (Yumhasuro and Seokmosuro in Ganghwa-gun), Yeongsan River (Yeongam-gun and Muan-gun) and Seomjin River (Gwangyang City). The recently enacted Marine Waste and Marine Pollutants Management Act (‘20.12.4. enforcement) obliges measures to prevent the outflow of waste from rivers, and the facilities to block debris are in progress or planned for tributaries and main streams of the Geum River and Nakdong River. In order to effectively block floating debris from entering the ocean, it is important to select the materials, form and size of the facility, but also to select suitable sites. The criteria for site selection include flow velocity, accessibility by ships and vehicles, and install ability of marine debris collection facilities, etc.

해양침적쓰레기 조사 및 수거이력 분석

이진환(Jinhwan Lee),강윤향(Yoonhyang Kang),김아리(Aree Kim),이승현(Seung Hyun Lee) 한국해양환경·에너지학회 2020 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2020 No.11