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제주도 내 제주시 해안가 저지대용천수의 미생물학적 오염도 조사 (Microbiological Pollution Investigation of Lowland Spring Water at the Jeju City Waterfront, Jeju Island)

김만철;한용재;허문수
- 생명과학회지
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- 제22권3호
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- pp.324-331
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- 2012
본 연구는 2010년 1월부터 4월까지 제주도 제주시 해안가에 위치한 21곳의 용천수를 대상으로 하여 미생물학적 오염도를 조사하였다. 용천수의 이화학적 분석 및 수질환경기준에 포함되는 병원성 미생물외에 식중독 유발 및 인체에 유해한 식품병원성 미생물 중 총대장균군수, 분원성대장균, Staphylococcus aureus, Escherichia coli O157:H7, Salmonella spp., Shigella spp., Vibrio parahaemolyticus를 조사하였다. 이화학적 검사 결과 용천수의 평균 수온 값은 $15.4{\pm}0.63^{\circ}C$를 나타냈으며, 염분농도의 평균값은 $1.6{\pm}3.01$‰, pH 조사결과 $7.86{\pm}0.43$로 전반적으로 pH 7~8 범위안의 조사결과를 얻었으며, 용존산소량(DO)은 조사결과 $6.06{\pm}1.86$ mg/l로 대부분의 지점에서 평균 6~7 mg/ml의 용존산소량을 보였다. 용천수의 미생물학적 검사 결과 전체 정점별로 총대장균군 범위는 <1.8->1,600 MPN/100 ml로 조사되었으며, 분변계대장균의 경우 <1.8->1,600 MPN/100 ml를 나타냈다. 분변계대장균수의 범위를 정점별 평균값을 살펴보면 용천수 정점 1번, 2번, 10번, 11번을 제외한 모든 정점에서 기하평균치가 14 MPN/100 ml 이상의 평균값을 나타냈으며, 그중 3번, 16번 정점에서 기하평균치값 100 MPN/100 ml 이상의 높은 값을 나타내었으며, 조사한 21곳의 용천수에서 E. coli O157:H7은 검출되지 않았다.
https://doi.org/10.5352/JLS.2012.22.3.324 인용 PDF KSCI

천수 영역에서의 Series 60 선형에 대한 실험적 고찰 (An Experimental Study on the Shallow Water Effect on Series 60 Hull Form)

김호은;서성호;이영길
- 대한조선학회논문집
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- 제37권3호
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- pp.21-26
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- 2000
연안항로용 선박에 있어서 수심은 선박의 흘수와 속도에 제한을 주는 요소로 작용함으로써, 설계에 있어서 상당히 중요한 요소라 할 수 있다. 본 연구에서는 제한수심에 따른 선박의 저항성능의 변화를 알기 위해, 천수장비를 이용하여 각기 다른 수심에서 선박의 저항 및 트림, 침하를 측정하였다. 천수영향에 대한 기초적 연구단계로서, 본 연구에서는 Series60($C_B=0.6$) 선형을 대상 선형으로 선정하였다. 실험은 기존의 실험 자료와 동일한 수심조건을 주어 그 결과를 비교하였다. 수심조건은 각각 모형선 수선간장의 10, 15, 20, 25% 로 하였다.
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3차원 연안 해수유동 및 부영양화 모델

최양호;노영재;정창수;김숙양
- 한국환경과학회:학술대회논문집
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- 한국환경과학회 2006년도 추계 학술발표회 발표논문집
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- pp.255-260
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- 2006
천수만의 수리 역학 및 수질 모델을 위하여 3차원 수리역학 모델(EFDC)과 21개 수질 변수에 대한 수질 모델이 접합된 3차원 수리역학-부영양화 모델(HEM-3D)을 이용하였다. 관측 자료에 대한 모델 검증 결과, 조위는 관측치에 비해 5% 정도, 유속은 10% 정도 작은 값을 보였으며, 지각은 모델 결과치가 고정항에서 늦고 간월도에서 빠르게 나타났다. 수질 항목, 특히 용존산소의 관측치에 나타난 전반적인 분포 양상을 잘 재현하고 있었으며, 항목별 기여도 분석에서는 수질 모델이 퇴적물에 의한 산소 소비에 민감하게 반응하고 있으며, 용존산소 변화에 있어서 퇴적물에 의한 영향이 중요한 역할을 하고 있음을 보여주었다. 본 모델 결과는 기존의 모델들과 비교하여 천수만 해역의 해수 유동 특성을 잘 재현하고 있으며, 본 모델과 연계된 수질 모델의 오염물 확산과 수질 항목들의 거동을 이해할 수 있는 정보를 제공하였다. 그럼에도 불구하고 본 연구를 통하여 나타난 문제점은, 수질 예측 모델에 필요한 수질 변수들의 관측 자료와 양식장에 의한 오염 부하량 자료가 충분하지 못하며, 퇴적물에 의한 수질 변화를 정량화할 수 있는 모델의 개발이 시급하다는 것이다. 특히 퇴적물에 의한 산소 요구량은 유기퇴적물이 미생물 등에 의해 분해되는 과정에서 요구되는 산소량으로서, 해수 유동 조건의 변화와 오염부하에 의한 유기퇴적물의 집적이 주된 요인이다. 방조제 건설 이후 해수유동 조건의 변화와 더불어 지속적으로 오염물이 유입되고, 담수 및 천수만의 수질이 점점 악화되고 있다. 따라서 이러한 오염부하와 퇴적물에 대한 관리대책이 시급한 것으로 판단되며, 향후 정확한 수질 예측을 위해서는 본 연구에서 나타난 문제점들에 대한 재고가 필요할 것으로 사료된다.
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HLLL 근사 Riemann 해법을 이용한 천수방정식의 수치해석 (A Numerical Analysis of the Shallow Water Equations Using the HLLL Approximate Riemann Solver)

황승용;이삼희
- 한국수자원학회:학술대회논문집
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- 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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- pp.148-148
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- 2011
Riemann 문제는 천수방정식과 같은 쌍곡선형 방정식과 단일한 도약에 의해 불연속인 어떤 점의 좌 우에서 상수인 자료로 구성되는 초기치 문제로서 그 해법은 Godunov 방법과 같이 정확해에 의하면 정확 Riemann 해법, 근사 기법에 의하면 근사 Riemann 해법으로 불린다. 지금까지 이용되는 근사 Riemann 해법으로는 1981년에 P. L. Roe가 제안한 Roe의 선형화 기법과 1983년에 A. Harten, P. D. Lax, 그리고 B. van Leer가 제안한 HLL 기법의 수정 기법들이다. 최대 및 최소 파속만 고려하는 것으로 알려진 HLL 기법은 1988년에 B. Einfeldt의 제안에 의해 두 파속의 결정에서 Roe의 선형화 기법에 따른 고유치와 비교하는 것으로 수정되었다(HLLE 기법). 또한, 1994년에 E. F. Toro 등은 접촉파를 고려하기 위해 선형화된 지배방정식의 정확해로부터 중앙 파속을 고려하는 기법을 제안하였고, 이를 HLLC 기법으로 불렀다. 2002년에 T. Linde는 중앙 파속을 평가하기 위해 일반화된(수학적) 엔트로피 함수를 도입하였으며, van Leer는 이를 HLLL 기법으로 불렀다. 이 기법에서는 접촉파의 평가를 위해 보존변수에 대한 일반화된 엔트로피 함수로부터 중앙 파속이 유도되며, 이것과 특성 속도의 비교를 통해 최대 및 최소 파속이 결정된다. 따라서 이 기법에서는 모든 파속이 초기치로부터 결정되므로 HLLE 기법과 달리 Roe의 선형화 기법과 완전히 결별되고 HLLC 기법과 달리 정확해에 의존되지 않는 점에서 HLLL 기법은 모태인 HLL 기법의 온전한 계승으로 볼 수 있다. HLLL 기법은 여러 분야에 적용된 바 있으나, 수공학 분야에 적용된 사례는 알려진 바 없다. 이는 천수방정식에 대한 (물리적) 엔트로피 함수가 명확하지 않기 때문인 것으로 보인다. 이 연구에서는 보존변수로부터 정의되는 총 에너지를 일반화된 엔트로피 함수로 간주하여 모형을 구성하고, 정확해가 알려진 1차원 문제에 대해 적용성을 검토하였다. 정확해가 알려진 경우에 대해 모의한 결과, 1차 정도 수치해의 한계에도 불구하고, HLLL 기법의 결과는 대체로 정확해와 잘 일치하였으며 그 외의 HLL-형 기법의 그것에 비해 우수한 것으로 나타났다. 특히, 물이 빠져 바닥이 드러나는 상태에 대한 접촉 파속의 추정에서 Riemann 불변량을 이용하는 HLLC 기법에 비해 물이 빠지는 전선을 더 정확하게 포착하는 HLLL 기법의 결과는 매우 고무적이었다.
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(b, s) 좌표로 표현된 천수방정식에 유한체적법을 사용하여 해상 및 해저 산사태 수치모의 (Numerical Simulation of Subaerial and Submarine Landslides Using the Finite Volume Method in the Shallow Water Equations with (b, s) Coordinate)

팜반코이;이창훈;부반니
- 한국해안·해양공학회논문집
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- 제31권4호
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- pp.229-239
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- 2019
산사태의 시간에 따른 전파를 모의하기 위해서 천수방정식을 사용하여 산사태 수치모형을 개발하였다. 하천 및 해양에서의 산사태에 모두 해석이 가능하도록 (b, s) 좌표로 표현된 천수방정식을 개발하였다. 산사태에서 발생하는 수치적인 불연속성을 극복하기 위해서 HLL approximate Riemann solver와 total variation diminishing (TVD) limiter를 사용한 유한체적법을 사용하였다. 댐파괴 흐름와 토석류의 각 경우에 수치해석을 수행한 결과를 해석해와 실험자료와 비교를 하였다. 그 결과 서로 유사함을 확인되었다. 본 모형을 사용하여 해상 산사태와 해저 산사태를 성공적으로 모의하였다. 해저 산사태에 비해 해상 산사태의 전파속도가 더 빠르고, 바닥경사가 급할수록 또는 거칠기가 작을수록 산사태 전파속도가 더 빨라짐을 확인하였다.
https://doi.org/10.9765/KSCOE.2019.31.4.229 인용 PDF KSCI