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Welcome to Environmental Fluid Mechanics Laboratory (EFML)

환경유체역학 실험실에서는 우리 주변의 유동 및 유체와 관련된 자연 현상을 이해하고 이를 응용하는 연구를 수행하고 있습니다. 거대 유체인 바다를 대상으로 주변에서 쉽게 발견할 수 있는 파랑 (waves), 해수 유동 (currents), 와류 (eddies or vortex) 및 전선 (fronts)의 현상을 관측하고, 빅데이터 분석과 지배방정식을 이용한 역학적 자료 분석을 통해 이러한 현상들을 이해합니다.

구체적인 응용분야로
(1) 해상풍력, 조류 및 해양파를 이용한 신재생에너지 탐사,
(2) 해양 오염 물질과 마이크로 플라스틱 및 조난 사고 추적 (예, Stella Daisy 조난사고의 인명 수색/구조를 위한 구명벌 추적 지원; mov),
(3) 난류 해석을 통한 표층 및 내부 파동에 의한 수직 혼합 (vertical mixing) 및 수평 불안정성 (instability),
(4) 지역 및 전지구 열전달 및 순환,
(5) 한반도 및 전지구 기후변화 인자 추출 및 예측,
(6) 전자기파 및 수중음향 센서의 조합을 통한 관측장비 개발,
(7) 관측기술 최적화 기술 개발,
(8) 남극 및 북극 해양 변동성 및 탐사
등을 들 수 있습니다.

대부분의 연구주제는 다학제간 연구를 포함하고 있어 전기/전자공학, 기계/항공/위성공학, 통계 및 수학, 환경공학, 위성/원격탐사, 해양학/해양공학 등 다양한 분야의 학생들의 진학을 환영합니다.

진행중인 연구 프로젝트 및 연구 주제 (2021년 3월 현재)

1. 표층 해수면 및 해수유동장의 동역학 및 통계적 관계 연구 (한국연구재단)

2. 라그랑지안 및 오일러리안 관측 비교 검증 (한국과학기술원)

3. 위성 및 원격탐사를 통해 관측된 해수 유동과 농도 자료를 이용한 확산계수 산정 (한국연구재단) - 이동-확산 방정식 (예, 열 방정식)을 이용한 표층 유동 및 농도장의 현장관측 자료의 분석, 해양/대기 확산 모델 개선을 통한 라그랑지안 추적 정확도 개선

4. 고해상도 수치모델 결과 분석 - 한반도 주위 고해상도 수치모델 (MIT general circulation model; MITgcm) 결과를 시공간 및 주요한 경계층 유체 현상 (air-sea-land interactions)을 중심으로 분석하여 유체의 특성을 이해 (Surface vorticity simulations; 표층 와류 모사)

5. 해양관측 및 수치모델 빅데이터 분석 - 표층해수유동장 및 표층 해수면 높이의 모수화, 남/북극의 극한 환경에 대한 모니터링을 통한 탐사 및 연구를 위한 인프라 구축 및 공학적 접근법 개발

6. 해양관측 최적화 기술 개발 (Khalifa University, UAE) - Lagrangian Coherent Structure (LCS), 최소에너지를 사용하는 시공간 관측 기법개발

흥미로운 동영상/소식

1. 총쏘는 새우 [mp4] - 수중음향 (underwater acoustics) 을 이용한 물속에서의 공기총으로 자신을 방어

2. 바다에서의 난류 (turbulence) [mp4] - 난류가 우리 주변에서 쉽게 발견되는 이유

3. 깊은바다 탐사 [mp4] - 인류가 가보지 못한 곳을 탐사 (exploration) 하기 위한 장비와 기술

최근/주요 논문

1. Won, S. I.*, J. Kwon*, and S. Y. Kim, 2019: A revisit of analytical solutions for the tidal circulation in an idealized, frictional, elongated, rotating, and enclosed basin, arXiv:1901.10385 [physics.ao-ph] LINK | PDF | arXiv (* Equal contribution)

2. Lee, E. A. and S. Y. Kim, 2018: Regional variability and turbulent characteristics of the satellite-sensed submesoscale surface chlorophyll concentrations, J. Geophys. Res. Oceans 123(6), 4250 - 4279, doi:10.1002/2017JC013732 LINK | PDF

3. Yoo, J. G., S. Y. Kim, and H. S. Kim, 2018: Spectral descriptions of submesoscale surface circulation in a coastal region, J. Geophys. Res. Oceans 120(6), 4224 - 4249, doi:10.1002/2016JC012517 LINK | PDF

4. Kim, S. Y. and G. Crawford, 2014: Resonant ocean current responses driven by coastal winds near the critical latitude, Geophys. Res. Lett. 41, 5581 - 5587, doi:10.1002/2014GL060402 LINK | PDF

실험실에서는 학기중 URP포함 방학중 인턴쉽, 석/박사과정 대학원생을 모집하고 있으며 궁금한 점은 실험실 대표 고창훈 학생 (okch96@kaist.ac.kr) 에게 문의해 주세요.