• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제3권1호
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• pp.35-44
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• 2000

1999년 2월에 관측한 수온 및 염분도 분포로부터 마산ㆍ창원 하수종말처리장의 해양 수중방류수에 대한 동계의 근역희석률을 산정하였다. 소조기의 약한 주변유속과 수온약층에 의해 하수플륨이 포착되어 희석률이 30～40정도로 저조했던 하계의 경우와는 달리 동계 소조기의 경우에는 주변해수의 수직적 등밀도혼합이 전 층에서 형성되어 하수플륨이 수표면까지 상승하며 희석률도 90～130정도로 훨씬 큰 것으로 나타났다. CORMIX2 모형의 모의결과에서도 소조기의 약한 유속(Ua=6.0cm/s)의 경우 동계 희석률이 하계 희석률보다 약 3배 정도 증가하였으며 대조기의 강한 유속(Ua=15.5cm/s)의 경우에는 두 계절의 희석률 차이가 30%정도로 미미하였다. 이는 수중방류 하수의 근역희석 및 혼합과정이 주변해수의 밀도성층 효과보다는 유동성분에 더 큰 영향을 받기 때문인 것으로 사료된다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제12권2호
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• pp.53-69
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• 2000

수중다공확산관을 통해 1차 처리수를 마산만에 방류하고 있는 마산·창원 하수종말처리장의 증설계획에 따른 하수방류량의 증가시 현재의 해양방류시설을 그대로 사용하였을 경우 방류하수의 희석률 변화를 예측하였다 하수처리시설 증설후 방류량의 증가에 따라 희석률은 큰 폭으로 감소하였다 이에 대한 개선방안 도출을 위해 현 위치에서 확산관의 배치와 길이를 변경해서 희석률의 개선효과를 CORMIX 모형을 사용하여 조사하였다. 확산관의 길이가 연장되고 확산관축을 해류방향에 대해 평행보다는 직각이 되게 배치했을 경우 희석률은 다소 증가하였으나 소조기의 약한 해류에서는 희석률의 변화가 거의 없어 현위치에서의 한계성을 보였다 하수처리장의 2단계와 3단계의 증설에 대비한 새로운 방류위치선정과 확산관의 최적배치로 희석률을 크게 높일수 있는 대안을 모형 모의 결과로부터 제시하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제11권2호
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• pp.116-126
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• 1999

본 논문에서는 해양 수중 다공확산관을 통해 하수종말처리장에서 1차 처리된 하·폐수를 해양방류하고 있는 마산만에서 방류수의 근역 희석률에 대한 계절별 변화를 고찰하였다. 방류수역에서 관측된 수온·염분의 수직분포와 대조기·소조기의 유속 자료를 입력하여 CORMIX 모형으로 계절별 희석률을 구하였다. 수심 15m 내외의 방류수역에서 수직적 등밀도 혼합이 전 층에서 형성되는 겨울철과 가을철 순으로 방류수의 근역 희석률이 가장 높았으며, 수온약측이 점차 깊어지는 여름철에는 희석률이 크게 감소하였다. 주변해수의 유동성에 따른 난류확산이 작은 소조기 정체시에는 여름철의 희석률이 겨울철보다 약 1/4정도로 작으며, 유속이 큰 대조기에는 두 계절의 차이가 30%정도로 적었다. 이는 여름철의 조류가 약한 정체시에 방류하수로 인한 수질오염이 마산만 방류수역에 가장 심하게 나타날 것으로 사료된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제4권4호
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• pp.12-20
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• 2001

본 연구에서는 부력제트 혼합에 영향을 주는 인자들의 시계열자료를 이용하여 통계적 특성을 구하는 방법을 국내의 대표적인 하수방류시스템에 적용하여 기존 연구견과와 비교함으로써 이러한 연구방법의 필요성을 검토하였다. 마산만 수중확산관에 대한 63일간의 자료를 이용하여 선형플륨 방정식을 1500회 이상 적용하여 초기희석률, 근역구간 크기, 플륨상승고에 대한 빈도분포를 구한 결과, 초기희석률은 30~71의 범위를 보이며, 평균값은 34로 나타났으며, 이는 염분부족도를 이용한 현장희석률 관측견과와 유사하게 나타났다. 관역구간 길이는 5.4~36.2 m의 범위와 평균값 9.5 m, 플륨상승고는 8.1~10.2 m의 변위와 평균값 8.9 m의 결과를 나타내었다. 그러나 해당기간 중의 전체의 30~44 % 기간만이 각각의 근역특성들이 평균값 이상을 나타내므로, 해양방류시스템을 설계 및 해석함에 있어서 통계적 빈도해석에 의한 방류하수의 희석률과 혼합구간의 범위에 대한 파악이 매우 중요하다고 판단된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.466-473
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• 2011

온배수의 수중 방류 시 강한 방류 모멘텀 플럭스와 부력 플럭스에 의해 수중제트 인근에는 부력제트가 지배적인 근역이 형성되며, 이러한 근역을 해석하는 도구로써 비정수압 RANS 방정식을 적용한 전산유체역학(CFD) 모델을 이용하여 근역에 대한 적용성을 검토해 보았다. 과거 연구된 바 있는 원형 부력제트 수리실험과 유사한 조건으로 모델을 구성하고 정류시의 수평 부력 제트 경우와 가로흐름시 수직 부력 제트 경우에 대해 수치 실험을 수행하였다. CFD 수치실험의 결과는 수리실험 및 해석해 모델(CorJET)의 결과와 무차원화한 중심 궤적 및 희석율에 대해 비교 검증하였는데, 실제 수리실험의 결과와 잘 일치하는 것으로 나타났다. CFD 모델은 현재 근역 해석해 모델과 광역 준3차원 해수유동 모델이 가지고 있는 한계를 모두 보완할 수 있어 수중방류 온배수 영향해석에 적합한 모델이며, 본 연구를 통해 근역해석의 적합성을 확인하였으므로 향후 계산효율이 확보된다면 수중방류 온배수의 이동 및 확산 해석 도구로써 널리 활용될 것으로 기대된다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제17권3호
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• pp.166-177
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• 2005

본 연구에서는 정체수역에서 유입이론과 일부 형상계수의 조정을 통해 근역에서의 하$\cdot$폐수 혼합거동을 해석할 수 있는 근역제트적분모형을 개발하기위해 총 6개의 상미분 보존방정식에 6개의 미지수를 가지는 문제를 수치적으로 풀기 위한 4차의 Runge-Kutta기법을 사용하였다. 또한, LIF 시스템을 이용하여 검정과정을 통해서 단일수평부력제트의 수리실험을 수행하였다. 그리고 기존의 모형 CORMIX 1, WSJET,그리고 본 모형의 계산결과를 수리실험결과와 서로 비교하였다. VISJET모형에 의해 예측된 중심선 제적이 운동량과 부력이 지배적인 구간에서는 실험결과와 근접한 반면에 본 제트적분모형에 의해 예측된 결과는 천이영역에서 측정된 궤적과 잘 일치하였다. 중심선희석률에 있어서 운동량과 부력이 지배적인 구간에서 CORMIX1 모형의 결과와 잘 일치하는 반면에 초기영역과 천이 영역에서 본 모형의 결과와 대체로 잘 일치하는 경향을 보였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제32권8호
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• pp.637-643
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• 2008

해양방류시스템을 계획할 때 우선목표는 방류수의 초기희석을 극대화하는 것이다. 이를 효과적으로 달성하기 위해서는 방류수와 주변수의 혼합현상, 특히 초기혼합영역인 근역에 대한 특성분석이 선행되어야 한다. 최근까지 최적의 방류시스템(outfall system) 구현을 위하여 근역(NFR)에서의 온배수 방류에 관한 많은 연구가 이루어지고 있지만 온배수(heat discharge)와 염배수(brine discharge)를 동시에 방류할 경우를 고려한 성과물을 찾기는 어려운 실정이다. 이에 본 연구에서는 온수와 염수를 동시에 고려한 방류시스템의 최적설계를 위한 기초자료를 제공하기 위하여 방류수의 거동양상 특히, 근역에서의 혼합성을 분석하였다. 수치실험은 표면방류, 단일확산관 방류, 다공확산관 방류를 해당 해역의 법적 수질기준에 부합하는지 여부를 주로 평가하였다. 그 결과 표면방류와 단일확산관 방류는 방류형식이 부적절하였고, 다공확산관의 경우도 기하학적인 형상에 따라 결과가 조금 상이하였다.

• 한국항만학회지
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• 제14권2호
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• pp.241-249
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• 2000

The amount of municipal water has been increased rapidly up to now and it is necessary to treat and dispose the wastewater effectively. The recent trend of the effluent disposal system, after treatment, show a nearshore discharge which has an outfall with length somewhere between the shoreline discharge and an extended deepwater outfall. There is no universal solution to municipal water treatment and disposal and each case must be examined on its merits and on economic, technical and environmental bases. In this study we focused mostly on the scientific and engineering aspects of ocean disposal through the outfall. For this purpose, we made an investigation to the near-field characteristics of discharged water and made some comparison with the existing experimental results. We also applied it to the Pusan Jungang Effluent Outfall System, which is planned to build in the Gamchun harbour and will be completed in 2011. The model output showed the trajectoral variation of dilution and mixing behavior for three cases of outfall system. Dilution differences have been simulated and found the highest dilution condition under the different displacement of outfall system. On the basis of these outputs it will be proposed the optimum outfall system type and location.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제12권3호
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• pp.124-132
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• 2009

하수의 해양방류시스템의 형식과 방류위치 결정을 위해 해수유동모의, 근해역 희석률 모의 그리고 원해역 확산모의가 수행되었다. 방류 후보지점 주변의 조위와 조류는 관측조위 및 조류를 잘 재현하는 2차원 유한요소모형에 의해 수행되었으며, 계산된 조위 및 조류 모의결과에 기초하여 방류 후보지점이 결정되었다. 방류시스템으로는 단일확산관과 다공확산관이 고려되었다. 단일확산관과 다공확산관을 통한 하수 방류의 근역 확산이 CORMIX모형에 의해 검토되었으며, 원역 확산이 2차원 Random-walk 확산모형에 의해 실시되었다. 모의결과로부터 수심, 조류, 방류위치, 방류속도, 확산관 길이 등이 확산범위와 희석률에 미치는 영향이 다각도로 검토되었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 1999년도 추계학술대회논문집
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• pp.243-252
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• 1999

Recently several research groups using CORMIX, approved by EPA, have been working on the hydrodynamic mixing processes due to the ocean discharges. It provides a useful tool for analyzing near field mixing characteristics through the outfall system. This paper applies CORMIX 1 & 2 to the Pusan Jungang Effluent Outfall System, which is planned to be in the Gamchun harbour and will be completed in 2011. This model output shows the trajectoral variation of dilution and concentration for three cases of outfall system. Dilution differences have been simulated and found the highest dilution condition under the different displacement of outfall system. On the basis of these outputs it will be proposed the optimum outfall system type and location. This approach might contribute on protecting the serious water quality problem due to the ocean discharge.