• 한국해양공학회지
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• 제11권4호
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• pp.102-110
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• 1997

A two dimensional shallow-water flow around a cavity driven by a sinusoidally oscillating external flow was studied numerically with an Ekman pumping model. A container model of "T" shape was constructed in the numerical computation for comparison with the experimental observation. The material transport in the external region is in good agreement with the experimentally recorded particle trajectories. It turns out that two large coherent vortices situated in the exterior region of the cavity are responsible for clockwise and counterclockwise drift motions, in large scale, of particles. The Ekman pumping model suggested in this study was found to be satisfactory.isfactory.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제8권10호
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• pp.1322-1328
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• 2005

점성 유체를 담고 쳐는 실린더가 회전운동을 시작하면 회전 원판의 원심력과 에크만 펌핑 효과에 의해 실린더 외벽의 각운동량이 유체에 전달되는 과정에서 자오면상의 유동이 생기게 되고, 이 때 유체의 특성에 따라 유동장의 운동량 획득 특성이 다르게 나타나게 된다. 본 연구에서는 뉴턴 유체와 비-뉴턴 유체의 유동장 획득에 대한 정보를 가시화 영상에서 검출하고 이를 기반으로 유체의 특성을 분석하는 방법을 제안한다. 영상으로부터 운동량이 가장 크게 변화하는 전단면(shear front)의 위치를 알아내기 위해서, 유체의 운동량이 영상에서의 밝기정보로 나타나도록 실험환경을 구성한다. 입력 영상으로부터 유체의 운동량과 흐름을 가시화 할 수 있도록 가시화 매개 물질을 사용하여 영상을 획득하고, 영상에서 에크만 경계층의 전단면을 찾아내어 이동거리를 계산함으로써 유체의 특성을 분석하는 방안을 제시한다. 또한 유동장에 대해, LDV(Laser Doppler Velocimetry)로 측정한 값과 영상으로부터 얻은 값을 비교함으로써 제안된 방법에 대한 정확성을 검증하고, 검증된 데이터를 기반으로 비-뉴턴 유체와 뉴턴 유체에 대한 특성을 분석한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제13권4호
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• pp.15-19
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• 2007

2006년 8월 경북 연안의 우렁쉥이 앙식장에서 대량폐사가 발생하였다. 폐사 원인을 규명하기 위하여 폐사 직후 폐사가 발생한 양식장을 대상으로 수질환경 조사와 병리학적 조사를 실시하였으나 특이점을 발견하지 못하였다. 그래서 폐사가 발생하기 직전 동해에 영향을 미친 10호 태풍 '우쿵'이 우렁쉥이 폐사에 영항을 미쳤을 것으로 가정하고 태풍 '우쿵' 통과 전후의 해황 자료를 분석하였다. 태풍 우쿵의 영향을 받기 전인 8월 초 중순 동해 연안은 전반적으로 저층 냉수의 용승으로 인하여 수심 10m 이심에서는 $15^{\circ}C$ 이하의 찬물이 존재하고 있었다. 그 후 매풍 '우쿵'의 영향으로 인한 북풍이 약 5일간 지속되면서 수온이 높은 외측의 표층수가 연안으로 밀려와 침강하는 현상(에크만 효과)이 발생하여 우렁쉥이가 매달려 있는 수심 $10{\sim}20m$의 수은이 일시에 $10^{\circ}C$ 이상 상승하여 약 5일간 지속되었다. 2006년 경북 연안의 양식 우렁쉥이는 장기간 냉수에 적응되어 있다가 태풍 '우쿵'의 영향으로 수온이 급상승함에 따른 수온 스트레스로 인하여 대량폐사된 것으로 추정된다.

• 한국수산과학회지
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• 제26권6호
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• pp.538-548
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• 1993

한국 동해 연안역 해수순환 및 수온분포에 대한 바람응력의 효과에 관하여 검토하였다. 동해상의 바람응력은 국립수산진흥원 정선관측 바람자료 및 일본기상청 Buoy No. 6에서의 10년간($1978{\sim}1987$)의 약 5,100개의 바람 관측자료를 사용하여 계산하였다. 여름과 겨울의 계절풍의 전환에 따른 에크만 수송의 변화가 대한해협에서의 대마난류 수송량에 미치는 영향을 정량적으로 평가하였다. 특히 동해에서의 평균적인 바람응력의 회전성(wind stress curl) 값이 음이 되는 사실에서 울릉도 근해의 난수층의 형성에 부분적으로 도움이 됨을 알았다. 한편, 동해 난수층의 분포를 단순화된 3층 경계면모델을 적용하여 설명하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제9권4호
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• pp.194-200
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• 1997

주기적으로 요동하는 외부유동에 의해 생성되는 캐버티 주위의 2차원 천수유동은 수치적으로 연구하였다. 실험결과와 비교하기 위해 T형의 용기모델을 수치적으로 계산하여 만들었다. 수치계산에서는 캐버티의 종횡비가 전체적인 유동패턴에 크게 영향을 끼치지 않고 종횡비 2에서는 캐버티의 깊은 부분에 정체된 유동형태가 생성되는 것을 제시한다. 높은 레이놀즈 수에서 유동을 가시화 시켰을 때 나다나지 않았던 많은 와류들이 유동장을 특성화 시키고 있다. 외부지역에서의 물질전달은 실험에서 나타난 입자궤적과 잘 일치한다. 캐버티의 외부지역에 위치한 두쌍의 와류가 규모가 큰 시계방향과 반시계방향의 순환유동을 발생시키는 원인이 되는 것이 증명된 셈이다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제5권2호
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• pp.77-85
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• 2000

회전반 유체실험을 이용하여 국지적 외력에 의한 순환특성을 모의하는 방법을 고찰하였다. 기존의 실험들은 균일한 외력에 의한 순환특성을 고려하였으나 한국 동해를 고려할 때 바람응력 컬의 남북 방향으로의 분포특성 및 해수면 열 손실의 북부해역에서의 존재를 근거로 공간적인 국지성 및 계절 변화를 염두에 둔 주기성을 복합적으로 모의할 수 있는 방법과 실험을 실시하였다. 바람응력 컬의 국지성은 에크만 층내 압력 경도력을 발생시켜 내부에도 같은 압력 경도력이 전달되어 지형류가 발생되게 하였으며 해수면 냉각을 위해서는 용기의 측면을 국지적으로 냉각시켜 자유표면을 유지할 수 있는 방법을 제시하였다. 남북에 위치한 두 개의 서로 다른 방향을 갖는 폐쇄순환과 서안경계류의 크기 및 이안 위치 변화등을 냉각효과 첨부시 및 응력 컬의 주기성을 갖는 경우를 택하여 실험적으로 관찰하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.34-46
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• 2010

2007년 4계절 동안 5회에 걸쳐 해운대 해수욕장으로부터 약 1.6 km 떨어진 수심 20 m 해역에서 층별 관측한 조류자료를 이 기간 동안 가장 가까운 지점에서 획득한 육상풍 및 해상풍 자료와 각각 비교 검토하였다. 그 결과, 각 계절별 풍향은 육상풍과 해상풍이 서로 유사하였으나, 풍속은 해상풍이 육상풍에 비해 3배 이상 강하였다. 또한, 해상풍은 늦여름부터 가을에 걸쳐 표층 조류에 상당한 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 한편, 바람이 수층의 흐름에 미치는 한계를 나타내는 에크만층의 두께는 평균 31.8 m로 나타나, 측류 위치의 전 수층이 바람의 영향을 받는 것으로 판단되었다. 따라서, 해운대 해수욕장의 모래 유실 방지 대책을 위한 조류 해석에 있어서 풍응력의 고려가 필요할 것으로 생각된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제12권3호
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• pp.219-224
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• 2007

광양만의 순환을 이해하기 위하여 2006년 봄철에 수심이 가장 깊은 두 지점을 선정하여 ADCP가 장착된 모니터링 부표 2대를 이용하여 유속관측을 하였다. 두 지점에서 공통적으로 북향류가 지배적인데, 이는 서쪽의 남향류를 동반하는 반시계 방향의 순환 이 있음을 뒷받침 하고 있다. 남쪽에서는 14 m 수심에서 유향이 반전되는 2층 구조가 뚜렷하며 저층의 북향류는 바닥에 가까운 36 m 수심까지 증가한다. 북쪽 지점에서는 북향류가 더욱 강해져서 북쪽의 단면적 감소에 따른 해류의 가속 효과가 있으며 상층부에서도 북향류가 우세하다. EOF 분석을 통한 연직구조에 있어서 첫 번째 모드는 북쪽 부표에서 전체 분산의 74%인데 비하여 남쪽 부표에서는 67%로 감소하고 상대적으로 2층 구조의 비중이 크다. 반시계 방향의 순환과 관련된 북향류의 전형적인 유속은 약 10 cm/s이다. 여기에 중첩되는 변동성으로서 국지적인 바람의 영향은 거의 받지 않는 반면에 동-서 방향의 바람에 의한 외해의 에크만 수송과 관련된 비국지적 영향은 주로 풍속이 강할 경우에 나타난다.