원형섬 주변 조사 잔차류에 대한 삼차원 수치실험연구

Three-Dimensional Numerical Experiment on the Tide-Induced Residual Currents around a Circular Island

본 연구에서는 해저지형이 변화하는 원형의 섬 주변에서 발생하는 조석 잔차류에 대하여 3차원 수치실험을 수행했다. 본 연구에서 사용한 3차원 수치모델은 스펙트랄 모델로서 수평적으로는 유한 차분법을 적용하고 연직방향으로는 깊이에 따라 변하는 기저함수의 곱으로 확장하여 해류의 연직분포를 구하는 모델이다. 수치실험 결과 조석 잔차류 발생에 있어 수심변화의 효과와 비선형 효과가 중요한 역할을 했고 이것은 기존의 조석 잔차류 발생에 대한 2차원적 수치실험 연구결과와 일치했다. 또 조석 잔차류의 수평구조는 시계방향의 회전성 조류일 때 시계방향으로 순환하는 잔차류의 특성을 보였으며 3차원적 구조를 검토한 결과 잔차류의 수평속도 성분 즉 u, v의 연직구조는 대수함수적인 분포를 나타냈다.

Most of numerical models for studying tide-induced residual currents (TIRC) were to dimensional depth averaged models which were confined to anlayze the horizontal structure of TIRC. In this study, TIRC occurring around a circular island was simulated with the three-dimensional spectral model which employed by the finite difference method in the horizontal direction and the expansion of basis function in the vertical direction. The main results of numerical experiment can be summarized as follows. Firstly. both topographic and nonlinear effect played an important role in the generation of TIRC. Secondly, when the currents were rotary clockwise. the horizontal structure of TIRC appeared to rotate in the same direction. These results were consistent with those of previous studies of two-dimensional numerical models.