• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
• /
• pp.564-564
• /
• 2012

유역내에서 발생한 고탁수는 저수지로 유입됨으로써 용수 공급에 지장을 초래하고, 수환경 악화 및 하류지역의 정수비용 부담을 가중시키는 등 사회, 경제적으로 여러 가지 문제를 일으키고 있다. 우리나라 대부분의 다목적댐은 홍수기에 탁수로 인하여 다양한 문제를 겪고 있다. 탁수문제는 수중생태계를 파괴하고, 상수원을 오염시키며, 물이 가지는 관광자원으로서의 가치를 심각하게 훼손시키는 등 심각한 문제를 야기 시키고 있다. 특히, 최근에는 잦은 이상 집중강우 현상 때문에 탁수의 장기화 문제가 대두되면서 중요한 사회문제로 떠오르고 있다. 수자원의 효율적 이용을 극대화하기 위한 댐의 연결사업은 탁수의 인위적인 외곡이 발생하기 때문에 적절한 조절을 통해 그 영향을 최소화할 필요가 있다. 댐에서 물의 밀도는 온도, 염도 및 탁도 등의 변화로 인하여 일정하지 않고 시간과 공간에 따라 변화하며, 일반적으로 혼합되지 않고 밀도와 두께가 다른 층에 분리되어 존재한다. 여름철 집중 강우 시 유입되는 고탁수층은 저수지의 밀도성층으로 인하여 표수층 하부에 위치하며, 이를 적기에 배제하지 않을 경우에는 수평방향의 확산현상과 연직방향의 전도현상으로 인해 저수지 전역에 분포하게 되어, 탁수현상의 장기화를 유발한다. 본 연구에서는 EFDC의 댐의 수리 및 수질예측모형을 이용해 여름철 집중강우시 유입되는 고탁수의 도달시간과 탁수량 등을 예측 평가하였다. 댐의 취수탑이 설치되는 위치는 댐의 상류측으로 일반적인 댐 주변의 온도 및 탁수거동과는 다르기 때문에 이 부분을 반영하여 평가하여야 한다. 본 연구에서는 EFDC의 댐 수리 및 수질예측모형을 이용하여 여름철 댐으로 유입되는 탁수거동을 평가하고, 댐 연결터널로 유입되는 취수탑 앞의 탁수농도를 예측하여 적절한 선택취수를 통해 댐 연결로 인한 고탁수의 댐간 이동을 최소화하기 위한 취수설비 운영방안을 제시하였다. 총 6개의 홍수사상('99년 홍수, '02년 루사, '03년 매미, '06년 에위니아, '09년 홍수 등)을 선정하여, 홍수사상에 대한 시단위의 유입량자료를 이용하여 양 댐간 연결로 인한 탁수거동을 분석하였다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제37권4호
• /
• pp.56-65
• /
• 2000

한국해양연구소 선박해양공학분소 해양공학수조의 조류발생장치 특성평가를 위한 조류계측 실험을 수행하였다. 유입구로부터 흐름방향으로 10m, 20m, 25m, 30m 떨어진 곳에 위치한 평면을 연직 및 폭방향에 대해 등간격으로 분할하여 각각의 할점에서 흐름방향 유속의 시간에 따른 변화를 계측하여 유동의 난류특성을 조사하였다. 각 지점에서 계측된 유속의 시간데이터를 이용해 스펙트럼을 구하여 변동성분의 주파수 특성을 살펴봄으로써 회전수에 따른 주파수 특성차를 알아냈다. 계측된 결과를 시간평균하여, 시간평균된 유속의 수평 및 수직 균일성을 조사하였다. 특히, 유입구 쪽의 유도깃이 설치되기 전에 계측결과와 수직 균일성 측면에서 비교하여 봄으로써 유도깃이 조류분포에 미치는 영향에 대해 논의하였다. 계측된 결과를 회귀분석하여 임펠러의 회전수와 평균유속과의 관계를 도출하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
• /
• pp.53-53
• /
• 2020

오염물질 유출 사고가 발생했을 경우 안전한 수자원의 관리 및 공급을 위해 오염물질의 혼합거동에 대한 정확한 해석이 필요하다. 하천에 유입된 오염물질의 혼합 거동에 영향을 미치는 인자들은 다양하지만, 수리구조물 등에 의해 발생한 저흐름 영역에 의해 오염물질이 정체되는 현상에 대한 연구는 아직 미흡한 실정이다. 특히, 국내 하천에는 약 33,000여 개가 넘는 취수보가 설치되어 있으며, 이 보들은 대부분 광정보 형태의 농업용수 취수를 목적으로 하고 있다. 이러한 보에는 저유량 시기에 보 상하류간의 흐름을 원활하게 하기 위한 노치(notch) 형태의 배수로가 설치되어 있으며, 노치로 인하여 보 상류쪽에 연직방향 뿐만 아닌 수평방향 흐름장의 변화 및 저흐름 영역이 형성된다. 따라서 본 연구에서는, 노치가 설치된 보 구조물 주변에서의 수평 방향 흐름 구조 및 오염물질의 혼합 거동을 분석하여 하천 저장대 모형의 매개변수를 산정하였다. 저흐름 영역에 의하여 오염물질의 정체현상이 발생할 경우, 일반적으로 오염물질 혼합 해석에 사용되는 Fickian 이송-확산 모형은 농도의 공간 분포를 잘 재현하지 못하기 때문에 non-fickian 모형인 하천 저장대 모형이 널리 사용되고 있다. 하천 저장대 모형에서의 주요 매개변수로는 저장대 영역(저흐름 영역)의 면적과 질량교환계수가 있으며, 본 연구에서는 노치의 조건 변화에 따른 저장대 영역 및 질량교환계수의 변화를 분석하기 위하여 수리실험을 수행하였다. 노치의 조건 변화에 따른 저장대 모형의 매개변수 산정을 위하여 보 구조물이 설치되어 있는 개수로에서 수리실험을 수행하였으며, 광범위의 수평방향 흐름구조 및 오염물질의 혼합거동을 분석하기 위하여 LSPIV(Large Scale Particle-Image-Velocimetry) 및 PCA(Planar-Concentration-Analysis) 기법을 이용하여 유속 및 오염물질의 농도자료를 취득하였다. 취득된 유속 자료 및 농도자료를 바탕으로 보 상류에 위치한 저흐름영역의 크기 및 저흐름 영역과 주 흐름 영역 사이의 농도변화를 분석하였다. 실험자료 분석결과, 노치의 간격이 커질수록 저흐름영역의 크기 또한 증가하였으며, 오염물질의 체류시간 또한 증가하는 것으로 밝혀졌다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제28권1B호
• /
• pp.79-93
• /
• 2008

방조제 공사 이후 제한된 배수갑문을 통한 해수유통으로 물리 환경이 크게 변화된 새만금호 내부의 수질특성을 이해하기 위해 EFDC 모델을 이용한 수치모의를 실시하였다. 수동역학 모델링 결과는 새만금 외해역의 순환양상 및 호 내부의 superelevation을 재현하는 등 관측결과와 부합된다. 방조제 공사 이전의 관측 자료를 이용한 수질 모델링의 보정 및 검증을 실시하였다. 만경 및 동진강 유량과 조간대가 수질에 미치는 영향을 검토하기 위한 민감도 분석도 실시되었다. 여름철 만경 동진강 입구역의 수심 평균된 DO 농도는 방조제 완공 이후 배수갑문을 통한 외해측과의 해수교환 영향력의 감소로 오염물질 배제 기능이 상실되고 상시 침수 조간대의 확대로 인한 SOD 소비의 영향으로 인해 2 mg/L 정도 까지 떨어진다. 그러나 호 중앙부는 개방된 배구갑문을 통해 소통되는 해수의 영향으로 인해 DO의 저하가 크게 심화되지 않는다. 새만금 방조제 완공 후, 만경 동진강 입구역 부근의 저층에서 급격한 산소소비로 여름철 연직방향의 DO 분포는 표저층간 6~7 mg/L의 큰 격차를 보이는 등 새만금호의 상류부 저층에서는 상당한 수질저하 현상이 나타나는 것으로 예측되었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제26권4B호
• /
• pp.371-378
• /
• 2006

본 연구에서는 만곡수로에서 주 흐름방향에 따라 변화하는 2차류의 거동을 이론적으로 예측하기 위해 Odgaard(1986) 및 Chang(1988)의 제안을 바탕으로 새로운 방정식을 유도하였다. 개발된 이론식은 2차류의 횡방향 유속을 주 흐름 및 연직방향의 함수로 표현한다. 이를 검증하기 위해 실험실에 사행도가 각기 다른 두 개의 만곡수로를 제작하여 수리실험을 수행하였다. 수리실험결과를 제안된 이론식 및 기존 식과 비교해 보면, 제안된 식은 실측치에 잘 일치하는 반면 기존 식은 과대 산정하는 경향이 있었다. 제안된 이론식을 통해 수리량이 변화는 경우 2차류가 어떻게 변하는지를 확인해 본 결과, 사행도, 조도, 하폭 대 수심비가 클수록 2차류는 증가하였다. 또한 조도 및 하폭 대 수심비의 변화에 따라 2차류의 흐름방향 분포가 민감하게 반응하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제26권5B호
• /
• pp.459-467
• /
• 2006

본 연구에서는 화력발전소 순환수취수로의 유량증가가 취수펌프장 흐름에 미치는 영향을 해석하고 개선하기 위하여 수리 및 수치모형실험을 수행하였다. 수치모형실험결과에 의하면 화력발전소 순환수취수로의 유량이 증가하면 취수로내의 유속과 순환수취수 펌프장의 연직방향와도가 증가하여 순환수취수 펌프장내의 와류발생가능성이 크게 증가하는 것을 알 수 있었다. 수리모형실험을 수행하여 순환수취수펌프장 유입부의 수면 근처 흐름은 거의 균등한 유량 배분이 이루어지고 반면에, 바닥 근처의 흐름은 유량 배분이 균등하게 이루어지지 못하여 취수펌프장내에서 역류현상이 발생하는 것을 밝혀냈다. 삼각형 도류벽을 취수펌프장 유입부에 설치하여 유속분포의 불균일성을 제거할 수 있었고 역류발생문제를 제거하였다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제18권6호
• /
• pp.1049-1056
• /
• 2023

대기경계층 고도는 지면의 가열로 인해 발생한 난류가 경계층 내의 열, 수증기 등을 혼합하면서 생성되는 꼭대기로 일반적으로 열역학적 방법을 통해 결정한다. 윈드프로파일러는 대기 중으로 보낸 신호의 산란 정보로 대기의 정보를 산출한다. 윈드프로파일러 관측으로 대기경계층 깊이를 결정하기 위해 난류 성분의 스펙트럼 및 난류운동에너지 소산율, 굴절지수구조계수를 산출하는 방법을 제시하였다. 라디오존데 자료를 기반으로 산출한 온위와 비습의 연직 분포 특징과 비교하여 윈드프로파일러 산출물 기반의 대기경계층 고도 결정 방법이 매우 유용한 것으로 평가되었다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제12권4호
• /
• pp.390-399
• /
• 2007

하계 동중국해 북부 대륙붕 해역에서 해수 혼합을 연구하기 위하여 2005년 8월과 2006년 8월에 한국해양연구원 연구선 이어도호를 이용하여 해수 물성 및 난류 관측을 수행하였다. 유속 변형으로부터 산출한 난류운동에너지 소산율은 표층에서 $10^{-7}{\sim}10^{-4}$, 저층에서 $10^{-7}{\sim}10^{-6}$와 수온약층에서 $10^{-7}$ W/kg의 높은 값이 나타났다. 관측 자료는 표층의 경우 바람에 의해 지속적으로 혼합이 이루어짐을 보여주었다. 수온약층 하부에서의 높은 소산율은 내부파의 영향으로 판단된다. 저층의 높은 소산율은 저층의 탁도 분포의 경향과 일치하여 조류에 의한 해저면층 교란의 결과임을 시사해주었다. 바닥에서의 연직확산계수는 낮은 안정도와 높은 난류상태의 복합적인 영향으로 $10^{-3}{\sim}10^{-2}m^2/s$로 높은 값이 나타났다.

• 수산해양기술연구
• /
• 제36권2호
• /
• pp.105-116
• /
• 2000

한국 남해 중부 연안 어장에서 여수대학교 실습선을 이용하여 1998년 5월, 8월, 11월 및 1999년 2월에 조사한 해양 관측 자료를 이용하여 남해 중부 연안어장의 수괴의 특성을 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1)남해 중부 연안 어장에서 수온 염분의 측정값을 이용한 T-S diagram으로부터 염분을 기준으로 수괴를 구분한 결과 연안수는 $30.0~31.6{\textperthousand}$, 혼합수는 $31.7~33.4{\textperthousand}$ 및 외해수 $33.5~35.0{\textperthousand}$의 범위였다. 2) 한국 남해 중부 연안 어장에 출현하는 춘계 염분의 분포 범위는 $32.2~34.9{\textperthousand}$였고, 하계 염분의 분포 범위는 $29.0~34.7{\textperthousand}$였다. 또한, 추계의 경우는 염분 $31.4~34.5{\textperthousand}$의 범위였고, 동계 염분의 분포 범위는$33.5~34.6{\textperthousand}$였다. 3)본 조사 해역에 출현한 연안수, 혼합수 및 외해수의 분포는 계절별로 약간의 차이는 있으나 대체적으로 춘계에는 거의 전역이 혼합수와 외해수로 형성되었고, 하계에는 연안수가 유입되기 시작하여 전역이 연안수와 혼합수로 형성되었다가 추계가 되면서 연안수의 범위가 현저하게 축소되고 혼합수가 주체를 이루고 있으나 외해수가 출현하기 시작하여 주로 외해수와 혼합수로 이루어지고, 동계에는 혼합수는 소멸하고 전역이 외해수로 형성되었다. 4) 수온과 염분의 변화가 연안역에서는 주로 표층과 30m층 사이에서 이루어지나 외양역에서는 표층과 50m층 사이에서 일어났다. 춘계와 추계에는 수온과 염분의 변화는 적고, 하계에는 수온과 염분경도가 강하게 형성하여 연안역은 $ 10.5^{\circ}C /30m$의 수온경도와 $4.0{\textperthousand}/30m $의 염분경도를 보였으며, 외해역은 $13.$0^{\circ}C$/50m $의 수온경도와 약 3.8$\textperthousand$/50m의 염분경도를 보였고, 동계에는 연직혼합이 일어나 상하층간에 균질한 해수가 분포하였다. 또한, 외해역의 수심 50m 이하에서는 4계절에 $34.0{\textperthousand}$이상의 염분이 분포하고 있다.

• 수산해양기술연구
• /
• 제38권1호
• /
• pp.20-35
• /
• 2002

1. 추.동계에 추자도 주변해역에서 풍어를 보이는 해는 추자도 주변 및 제주해협과 한국남해연안역에 15.0~l8.$0^{\circ}C$의 고온수가 분포하고 이들 고온수의 등온선 간격이 넓을 때이며, 흉어를 보인 해는 추자도 주변 및 제주해협과 한국남해연안역에 11.0~l4.$0^{\circ}C$의 저온수가 넓게 분포하여 황해남동부 및 한국남해연안역으로부터 15.0~l8.$0^{\circ}C$의 고온수가 추자도 주변해역까지 영향을 미치지 못하는 해이다. 2. 마라도 주변해역에서 추.동계 풍어가 나타나는 해는 마라도 주변해역이 황해남동부 및 한국남해로부터 15.0~l9.$0^{\circ}C$의 고온로 연결되어 있어 황해남동부 및 한국남해로부터 방어가 마라도 주변해역까지 이동하기 알맞은 수온분포를 하고 있을 때이고, 흉어가 나타나는 해는 제주해협에 14.$0^{\circ}C$ 이하의 저온수가 넓게 분포하여 황해남동부 및 한국남해로부터 마라도 주변해역까지 15.0~l9.$0^{\circ}C$의 고온수가 연결되지 않거나 한국남해로부터 15.0~l9.$0^{\circ}C$의 고온수가 제주해협과는 연결되지만 마라도 주변해역은 21.0 $^{\circ}C$이상의 외양수 영향을 받고 있어 한국남해연안역으로부터 마라도 주변해역으로 방어군이 이동하기 어려운 수온분포를 하고 있을 때이다. 3. 추자도 주변해역에 14.$0^{\circ}C$이하의 저온수가 분포하여 추자도 주변어장은 흉어가 나타나더라도 한국남해연안역으로부터 15.0~l9.$0^{\circ}C$의 고온수가 제주도의 동.서쪽 연안을 통하여 마라도 주변해역과 연결될 때는 마라도 어장에 풍어가 나타날 수 있다. 그러므로 마라도 주변해역의 추.동계어장은 한국남동부 및 한국남해로부터 월동장 내지는 산란장으로 남하하는 방어군에 의해 형성되고 있다. 4. 추자도 및 마라도 주변해역의 추.동계 방어 어장의 풍흉은 제주도 주변 해역의 수온분포에 의해 크게 좌우되지만 염분분포는 크게 영향을 미치지 않는 것 같다. 5. 마라도 주변해역의 추.동계 방어채낚기어장은 한국연안역으로부터 월동장 내지 산란장으로 남하하는 방어어군이 마라도 주변에 나타나는 연안계수와 외양계수(대마난류) 간에 형성되는 수온.염분전선, 섬주변의 소규모 와, 강한조류 및 지형적 특성(불규칙한 해저지형 및 고립도서)에 의해 이루어지는 왕성한 수평 및 연직 혼합 등과 같은 어장학적 호조건에 의해 마라도 주변에 체류하게 되고, 이들 체류어군은 조류방향에 따라 섬의 조상 측에 농밀군을 형성하는 섬의 조상측 어장이다.