• 월간 기계설비
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• 통권278호
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• pp.50-53
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• 2013

최근 온실가스 배출량 감축 의무화, 고유가 지속에 따른 에너지 시장의 불안, 화석연료의 고갈 등에 따라 신재생에너지에 대한 관심이 크게 증대하고 있다. 따라서 에너지효율 개선을 위해 신축 빌딩을 중심으로 신재생에너지 설비가 크게 주목받고 있다. 본지는 (주)정도설비가 서울시 송파구 신천동 일대 L건설현장에서 시공중인 '광역상수를 이용한 수온차 수축열 냉난방시스템'에 대해 알아본다. 이 시스템은 송파대로를 통과하는 광역상수도 배관(800mm)내 원수(50,000톤/일)의 일정 수온차를 이용해 열교환 후 냉난방에 이용하는 것으로, 건물의 전체 냉난방부하의 약 12%를 담당(설치용량 약3,000RT)할 예정이며 연간 6,800Mwh의 에너지를 절감할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2006년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.365-368
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• 2006

전 세계적으로 에너지 소비가 계속적으로 증가함에 따라 화석 에너지를 대체하기 위한 다양한 기술개발이 이루어지고 있으며, 지열 및 수온차 에너지 개발도 대체 에너지의 하나로 주목받고 있다. 본 연구에서는 이러한 지열 및 수온차 에너지의 개발 가능 에너지량을 산정하기 위하여 장기간에 걸쳐 하천수 및 충적층 온도 모니터링을 수행하고 이를 바탕으로 개발 가능 에너지량을 산정하였다. 모니터링 결과 충적층이나 하상에서의 온도변화가 대기 온도에 비하여 작음을 확인하였으며, 또한 충적층의 온도 변화가 하천수보다는 온도변화 폭이 작게 나타났다. 향후 이러한 수온차를 이용한 냉난방용 열펌프시스템을 활용하여 친환경적이고도 경제적인 에너지를 확보할 수 있을 것으로 기대된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권2호
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• pp.188-195
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• 2018

본 연구에서는 완도 해역에서 단기적인 수온의 변화에 영향을 주는 요인을 파악하기 위하여 시계열 분석을 실시하였다. Power spectrum 결과에서 기온은 약 24 hr에서 peak를 보였으나 수온과 조위는 약 12 hr 및 24 hr에서 peak가 나타났다. 수온과 조위의 상관성을 파악하기 위해 coherence 분석을 실시한 결과, 두 변수는 반일주기에서 0.92로 높은 상관성을 보였다. 또한 수온의 시 공간적인 분포를 파악하기 위하여 수치실험을 실시하였다. 대조기에는 최강 낙조와 최강 창조 시의 평균 수온차가 $0.3^{\circ}C$인 반면, 소조기에는 평균 수온차가 $0.13^{\circ}C$로 작았다. 대조기의 수온차가 큰 이유는 비교적 수온이 낮은 외해수가 강한 조류에 의해 창조 시 유입되고 낙조 시 빠져나가기 때문인 것으로 판단된다. 전반적으로 수온은 외해보다 연안에서 높게 나타났다. 외해보다 연안은 수심이 얕기 때문에 일사량에 의해 수온이 빠르게 증가하기 때문인 것으로 사료된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권1호
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• pp.65-74
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• 2020

본 연구에서는 당동만을 중심으로 빈산소가 발생하는 물리적 해양환경 특성을 파악하고, 로지스틱 회귀분석을 이용해 빈산소 발생확률을 예측하였다. 관측 자료를 분석한 결과, 브런트-바이살라 주파수는 수심이 깊은 만 입구보다 수심이 얕은 만 내측에서 더 크게 나타났다. 이는 당동만 내측에서 담수 유입으로 인해 표층 염분이 낮아져 강한 밀도 성층이 형성되었기 때문이다. 시간적으로는 6월 ~ 9월까지 리차드슨 수와 브런트 바이살라 주파수가 매우 높게 나타났고, 9월 2일 이후로는 성층이 완화되어 감소하는 경향을 보였다. 당동만에서 관측된 용존산소 및 수온, 염분 자료를 분석한 결과, 저층의 용존산소 농도는 공통적으로 표층과 저층의 수온차에 가장 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 한편, 수심차(dz)를 고정된 변수로 두고, 수온차(dt)의 변화에 의한 빈산소의 발생 확률의 변화를 계산한 결과, 수심차(dz)가 각각 5 m, 10 m, 15 m, 20 m일 경우, 수온차(dt)는 8℃, 7℃, 5℃, 3℃일 때 빈산소 발생확률이 70 %를 상회하는 것으로 나타났다. 이는 당동만에서 수심차(dz)가 커질수록 빈산소 발생에 필요한 수온차(dt)는 작아지게 된다는 것을 뜻하며, 특히 당동만에서 수심차(dz)가 20 m 내외인 지역은 빈산소가 발생하기 매우 쉬운 환경이라는 것을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.94-94
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• 2022

본류와 지류가 만나는 하천 합류부에서 발생하는 복잡한 흐름 구조는 하상변동에 영향을 주며, 본류와 다른 특성을 보이는 지류의 유입은 수질과 수생태계에도 영향을 준다. 합류부는 하천 변화의 다양성을 보이기 때문에 하천 관리 측면에서 중요한 구간으로, 흐름 및 혼합 특성 이해가 중요하다. 합류부에서의 흐름 및 혼합은 본류와 지류의 유량비, 밀도차, 단차, 합류각, 하도형상 등의 영향으로 그 양상이 달라지며, 흐름장 및 두 수체에 의한 이송물질의 혼합이 이루어졌다고 간주하는 혼합거리는 지류가 본류에 미치는 영향 범위 분석을 위한 중요한 매개변수이다. 본 연구에서는 합류부 흐름에 미치는 주요 인자 중 유량비와 밀도차가 합류부 흐름 및 혼합에 미치는 영향을 수치해석을 통해 분석하고, 조건의 변화에 따른 혼합거리를 예측해 보고자 한다. 본 연구의 대상 지역인 낙동강-황강 합류부는 다기능보와 댐의 운영에 따라 유입 유량 및 유량비가 조절되며, 여름철에는 황강의 수온이 낙동강보다 평균 4℃ 이상 낮으며, 9℃(지류 20℃; 본류 29℃) 이상의 수온차가 발생하기도 한다. 이 경우 밀도비는 0.998로 밀도류가 발생할 수 있는데, 밀도류가 발생할 경우 수표면과 저층이 분리되어 흐르기 때문에 동일 유량 조건에서도 혼합 양상은 달라진다. 밀도류가 발생하기 위해서는 수표면과 저층이 분리되는 성층이 발달해야 하는데, 이는 유속 또는 유량의 범위에 따라 성층의 발달 여부가 달라질 수 있다. 이러한 현장 조건을 반영한 수치해석을 통해 다양한 유량 조건(유량비)에서 밀도의 차이(수온차)가 합류부의 흐름 및 혼합에 미치는 영향을 분석해 보고자 하며, 합류부에서 밀도차에 의한 흐름의 변화 조건을 무차원수(Richardson number, Densimetric Froude number 등)를 통해 정량화해보고자 한다. 이는 지류가 본류에 미치는 영향의 정도와 범위를 파악함으로써 하천 관리를 위한 관측망 및 현장 조사의 범위 선정의 기초자료 마련뿐 아니라 본류의 수온 변화가 발생할 수 있는 범위의 파악을 통해 수생태계에 미치는 영향 파악을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.265-265
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• 2019

기후변화로 의한 기온의 상승은 가뭄, 홍수와 같은 재해를 일으킬 뿐만 아니라 깊은 호수나 저수지와 같은 수자원에도 용존 산소, 물질, 영양소 및 식물플랑크톤의 수직적 분포 등과 같은 다양한 부분에 영향을 미친다. 본 연구의 목적은 SWAT, HEC-ResSim 및 CE-QUAL-W2(이하 W2)모델을 사용하여 미래의 기후 변화에 따른 소양호의 수온, 성층강도 및 열적 안정성의 변화를 장기 예측하고 그 영향을 평가하는데 있다. W2 모델의 보정은 2005 년부터 2015 년까지의 실측 과거 데이터를 이용하여 보정하였고 기후변화 시나리오는 IPCC의 AR5 RCP 4.5 시나리오를 사용하였다. 기후자료는 GCM 모델인 HadGEM2-AO 결과를 상세화하여 모의기간의 자료를 생성하였다. SWAT모델을 이용하여 모의기간인 2016 년부터 2070 년까지 일단위로 저수지 유입을 예측했으며 HEC-ResSim모델을 이용하여 소양강댐 저수지 운영 조건에 따라 저수지 방류량 및 수위 변화를 모의하였다. 수온 해석을 위해 W2를 적용하여 저수지의 장기간의 수온 변화를 예측하였다. 결과적으로 대기 온도는 $0.0279^{\circ}C/year$(p < 0.05) 상승할 것으로 예측되었으며, 동일기간 상층(수면으로부터 5m 깊이)과 하층 (바닥으로부터 5m 높이) 수온은 각각 $0.0191^{\circ}C$/년(p < 0.05) 및 $0.008^{\circ}C$/년(p < 0.05) 상승할 것으로 예측되었다. 모의된 수온을 계절별로 분석했을 때 상층수온은 여름철 가장 큰 폭으로 상승하였으며 하층의 경우 겨울철에 가장 큰 폭으로 상승하였다. 계절별 상-하층 수온의 차는 여름이 가장 컸으며, 겨울에 온도차가 가장 작았다. 또한 미래 온도의 상승에 따라, 소양호의 성층 강도가 강해지는 경향을 보였으며 상층 및 하층의 온도차 $5^{\circ}C$를 기준으로 성층이 형성되는 기간은 큰 변동이 없었으나 소멸되는 시점이 점점 늦어지는 추세를 보여 성층 형성 기간이 길어지는 것으로 나타났다. 저수지 표면의 수온 상승은 식물플랑크톤의 계절 성장률에 영향을 미쳤는데, 특정 조건에서 규조류는 최적 성장 범위를 벗어나는 고온 조건에서 성장속도가 감소하였으나 녹조류와 남조류의 출현 시기가 빨라지며 장기화될 것으로 예측되었다.

• 한국지리정보학회지
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• 제1권2호
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• pp.44-55
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• 1998

한반도 연근해는 지리적으로 온대해역에 속하나, 동해는 두개의 서로 다른 해류계와 연중 $1^{\circ}C$ 이하의 독특한 동해 고유수가 존재하고 있어, 최근 새로운 에너지 자원으로 주목받으며 적도해역에서 실용화되고 있는 해양온도차발전의 가능성을 본 연구를 통해 한국 연근해역에서 찾고자 하였다. 국립수산진흥원에서 정기 관측하고 있는 정선해양관측자료 중 1966~1995년간 평균 수온자료를 이용하여 계절별, 위도별로 표층과 50, 100, 150, 200, 250, 300, 400 그리고 500m 간 수온차가 $15^{\circ}C$ 및 $20^{\circ}C$ 이상으로 분포하는 해역을 파악하였다. 본 연구 결과에 의하면 $20^{\circ}C$ 이상의 수온차를 이용한 경제성있는 해양 온도차발전소의 최적지는 포항 연근해이며, 운용 유용기간은 8월~10월에 걸쳐 가능한 것으로 나타났다. 또한 $15^{\circ}C$ 이상 수온차 조건을 기준으로 볼 때 해양온도차 발전 가능해역은 포항을 포함한 대부분 동해 연근해역에서 6월부터 12월까지가 적합한 것으로 나타났다. 따라서 이들 대상지역들에 대하여 최근 첨단공간분석도구로 각광받고 있는 GIS(Geographic Information Systems)을 도입하여 온도차발전소 입지를 위한 최적지를 선정하고자 GIS 탐색 1차 요건을 제시한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.552-552
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• 2017

본래 식용으로 들여온 외래어종은 우리나라 하천에서 토착 어류의 생태계를 교란시키며, 빠르게 서식처를 확산하고 있다. 일반적으로 알려져 있는 외래어종인 배스와 블루길 이외에도 무지개 송어 및 향어도 외래어종으로 분류된다. 본 연구는 외래어종 중 배스와 블루길을 대상으로 여러 환경적 요인에 따른 서식처 형성을 관찰하고 외래어종의 생태활동 변화를 분석하는 것을 목적으로 수행하였다. 여러 연구에 따르면 수온과 용존산소가 담수 어류의 서식환경 구축을 결정하는 매우 중요한 인자임을 알 수 있다. 이에 따라, 외래어종의 서식처 형성에 영향을 미치는 여러 환경적 요인 중 수온을 주요 인자로 선정하여 실험실 실험을 수행하였다. 연구를 수행하기 위해 하천 및 농업용 저수지로부터 배스와 블루길을 채집하였다. 채집된 외래어종을 길이 12 m, 깊이 0.6 m, 폭 1 m의 하천과 유사한 자연적 환경이 갖추어진 수조에 이식하였다. 수조 내 환경은 독립변인인 수온을 제외하고 모두 동일하게 구성하였다. 수조를 3개의 구역으로 구분하여 양 끝단에 냉수대와 온수대를 조성하였으며, 중간부의 평균 수온대를 기준으로 냉수대와 온수대의 수온 차는 약 $1^{\circ}C$이상 유지되도록 설정하였다. 현재까지의 실험 결과에 따르면, 외래어종은 온수대에 서식처를 형성하였다. $1^{\circ}C$의 수온 차에도 매우 민감하게 반응하며, 냉수대에는 서식처를 형성하지 않는 것 또한 확인되었다. 이를 통해 수온이 외래어종의 서식처 형성에 매우 중요한 영향을 미치는 요인인 것으로 판단된다. 연구 과정에서 추가적으로, 먹이 금붕어가 부재할 경우 동종 어식을 하는 것이 관찰되었다. 수조 내 수온에 따른 구역의 구분을 위해 공통으로 설치된 가림판 부근에 외래어종의 군락이 형성된 것을 통해, 향후에는 외래어종의 서식처 형성과 장애물과 같은 지형적인 요인이 미치는 영향에 관한 연구가 필요할 것으로 판단된다. 춘계는 수온의 증가로 외래어종이 더욱 왕성한 활동을 하는 시기이다. 수온이 외래어종의 서식처 형성에 지배적인 영향을 미치는 것이 실험을 통해 확인하였으나, 수온에 대한 민감도에 관한 연구 또한 필요하다. 더불어 외래어종의 계절에 따른 먹이활동 및 생장량 또한 지속적으로 관찰할 것이다.

• 한국해양학회지
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• 제6권1호
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• pp.37-48
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• 1971

경남 동래군 고리의 원자력 발전소 건설지점을 중심으로 하여 근린해역에 10개의 조사정점을 설정하여 해저지형, 수온, 염분, pH 및 투명도의 년간변화를 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 년간의 수온변동범위는 표층수 11.1$^{\circ}C$~23.5$^{\circ}C$(평균 15.8$^{\circ}C$), 저층수 11.$0^{\circ}C$~ 23.5$^{\circ}C$(15.2$^{\circ}C$)로서 저층수의 수온이 약간 낮고, 최고수온은 9월, 최저수온은 2월에 이루어진다. 6-9월에는 표층과 저층수간의 수온차가 크고, 특히 8월에는 6$^{\circ}C$의 수온차가 있으나 이 이외의 계절에는 수층에 따른 수온차가 매우 근소하다. 2. 년간의 염분변동범위는 표층수 26.56~36.06 (33.67 ), 저층수 27.05~35.86 (34.44 )로서 저층수의 염분이 다소 높고, 7~10월에는 육수의 영향이 많아 해수의 염분변동이 심하다. 그러나 12월부터 익년 6월에 걸쳐서는 35 이상의안정된 염분이 지속되며, 대부분의 정점에서 년간을 통해 31 이상의 비교적 높은 염분의 유지된다. 3. 수온-염분상의 특성으로 본 고리근해의 해수는 1~3월에는 수온 11$^{\circ}C$~12$^{\circ}C$, 염분 35 이상의 동기의 고유수괴가 현저하게 발달되어, 이것은 춘,하계에 걸쳐 수온은 22 ~23$^{\circ}C$까지 상승되고 염분은 31~34 까지 저하되나 추계의 회복기를 거쳐 동계의 고유수괴로 되돌아가는 년변화를 이루고 있다. 4. 년간의 pH변동범위는 표층수 7.8~8.4(8.27), 저층수 7.9~8.4(8.26)로서 수층에 따른 변동이 거의 없고, 8월에 낮고 3~4월에 높다. 5. 년간의 투명도의 변동범위는 1.0~7.0m(4.0m)로서 정점에 따라 많은 차이가 있고, 6~9월과 2월에 작고, 11, 3, 4월에 크다.

• 한국수산과학회지
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• 제18권4호
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• pp.374-380
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• 1985

12년간($1958{\sim}1969$) 동해의 경위도 2도 간격 격자상의 자료에 대한 조화분석을 통하여 동해의 표면수온, 기온 및 해면온도차의 계절적인 변화를 분석한 결과에 의하면, 동해에서 수온과 기온은 복사에너지 뿐만 아니라 해류와 계절풍에 의한 열이류의 영향을 크게 받고 있다. 동해에서 쓰시마난류가 흐르는 남동해역은 같은 위도상의 북서해역에 비하여 표면수온과 기온의 연평균이 높고 연교차의 폭이 작다. 이는 쓰시마난류에 의한 열이류 변화의 위상이 복사에너지 변화의 위상과 반대여서 계절적인 온도의 변화폭을 줄이기 때문이다. 동해에서 연평균 수온은 연평균 기온보다 $2{\sim}4^{\circ}C$ 높으며, 수온과 기온간의 차이는 계절에 따라 크게 변한다. 즉 여름에는 표면수온과 기온간에 차이가 거의 없지만, 겨울에는 수온이 기온보다 $6{\sim}10^{\circ}C$ 높으며, 겨울에 헌혈과 증발열을 통하여 해면으로부터 대기로 공급되는 에너지는 태양복사에너지의 2배에 달한다.