• 한국해양학회지
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• 제28권2호
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• pp.86-100
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• 1993

ADI(Alternating Direction Implicit) 유한차분법을 사용하여 3차원 경합 해수유 동 모델 BACHOM-3을 개발하였다. 본 모델을 장방형 내만에서 하나의 결점을 갖는 정상 파에 적용하여 해석해와 비교하였으며, 그 결과 해석해와 잘 일치하였다. 모델의 현지 적용성과 수영만의 해수유동을 조사하기 위해 모델을 수영만에 적용하여 대조기 평수 시 현지관측결과와 비교하였으며, 그 결과 현지 관측결과와 비교적 잘 일치하였다. 만 중앙부의 제 1층(수심 0∼2 m)과 제 2층(수심 2∼5 m)에서 조석잔차류는 시계방향으로 회전하는 순환류가 나타났으며, 또한 낙조류가 창조류보다 강하게 나타났다. 계산된 유속분포에 의하면, 표층과 저층 사이에 유속의 위상차가 나타나며, 표층으로 갈수록 위상의 지연이 나타났다. 그리고, 본 모델을 홍수시와 바람 효과를 고려한 흐름 장의 계산에도 적용하였다. 해양에서 육지로 바람이 불 때 표층에서는 풍향에 대응하는 유 속분포를 나타냈으나, 저층의 육지경계부근에서는 풍향과 반대방향의 흐름이 나타났 다.

• 수산해양기술연구
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• 제56권2호
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• pp.114-125
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• 2020

In order to understand the currents around Hampyung Bay and Haeje Peninsula, 2D numerical simulations for tidal currents and tide-induced residual currents were carried out. Dominant semidiurnal tidal currents have reversing form and flow NNE-SSW from northern Haeje Peninsula to Songi Island, E-S at northern Haeje Peninsula and NNW-SSE in Hampyung Bay. In flood, a part of currents from Imja Island~Nakwhol Island flow along the main stream flowing northeast at offshore region and the rest flow into Hampyung Bay flowing east along the northern coast of Haeje Peninsula. In ebb, currents from Hampyung Bay flow west along the northern coast of Haeje Peninsula and run together with the main stream flowing southeast at offshore region. The currents create an anticyclonic circulation in flood and a cyclonic circulation in ebb around Haeje Peninsula including Hampyung Bay. Tidal currents are accumulated on Doripo which located at the entrance of Hampyung Bay and show high current velocities. Tidal currents and tide induced residual currents are weak at the inside of Hampyung Bay which has narrow entrance, shallow water depth and wide intertidal zone. An anticyclonic eddy is formed around Gaksi Island as a result of tide induced residual currents. In northern coast of Haeje Peninsula, slow constant currents flow east. It is expected that a gradual change of sediment and an increase of flushing time for suspended materials are carried by tidal currents occurring in Hampyung Bay.

• 한국해양학회지
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• 제29권2호
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• pp.95-106
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• 1994

김 등 (1993)에 의해 개발된 3차원 해수유동 수치모델을 사용하여 진해만의 조류 및 취송류를 해석하였다. 만내의 흐름은 주로 지형, 바람 및 하천유출에 의해 지배되 며, 만 입구의 수로보다 내만에서 바람 의 영향을 더 강하게 받는다. 계산된 조류는 현장관측과 잘 일치한다. 조류 및 조석잔차류의 수평 및 연직 유속은 만 입구의 수로 에서는 강하나, 진해만의 서부해역과 북부해역에서는 상대적으로 약하게 일어났다. 저 층과 표층 사이에 유속우 위상차가 일어나며, 위상차는 소조기보다 소조기보다 대조기 에 더 뚜렷하게 나타났다. 또한 만내에서 표층흐름은 바람 및 하천유출류에 의해 강하 게 지배되며, 이러한 현상은 대조기보다 소조기에 더 뚜렷하게 나타났다.

• 수산해양기술연구
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• 제57권3호
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• pp.214-227
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• 2021

The distribution of tidal current and tidal induced residual current, topographical eddies and tidal residual circulation in the waters surrounding the Geumo Island-An Island channel were identified through numerical model experiments and vorticity balance analysis. Tidal current flows southwest at flood and northeast at ebb along the channel. The maximum flow velocity was about 100-150 cm/s in neap and spring tide. During the flood current in the neap tide, clockwise small eddies were formed in the waters west of Sobu Island and southwest of Daebu Island, and a more grown eddy was formed in the southern waters of Geumo Island in the spring tide. A small eddy that existed in the western waters of Chosam Island during the ebb in neap tide appeared to be a more grown topographical eddy in the northeastern waters of Chosam Island in spring tide. Tidal ellipses were generally reciprocating and were almost straight in the channel. These topographical eddies are made of vorticity caused by coastal friction when tidal flow passes through the channel. They gradually grow in size as they are transported and accumulated at the end of the channel. When the current becomes stronger, the topographic eddies move, settle, spread to the outer sea and grow as a counterclockwise or clockwise tidal residual circulation depending on the surrounding terrain. In the waters surrounding the channel, there were counterclockwise small tidal residual circulations in the central part of the channel, clockwise from the northeast end of the channel to northwest inner bay of An Island, and clockwise and counterclockwise between Daebu Island and An Island. The circulation flow rate was up to 20-30 cm/s. In the future, it is necessary to conduct an experimental study to understand the growth process of the tidal residual circulation in more detail due to the convergence and divergence of seawater around the channel.

• 한국해양학회지:바다
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• 제5권4호
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• pp.257-266
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• 2000

개방경계에서의 조석 강제력과 해수의 유 ${\cdot}$ 출입에 의한 남해의 해수순환을 모의하기 위하여 수직적분된 2차원 Princeton Ocean Model을 적용하였다. 두 강제력을 동시에 고려하기 위하여 일차적으로 개방경계에서 조석을 부과하여 조류순환을 재현한 후 개방경계에서 모델이 계산한 평형상태의 조류와 관측된 해류를 동시에 고려하는 2단계 모델링기법을 채택하였다 조류의 영향이 제거된 순환모델 결과에 의하면 남해에서 정상상태의 해류분포는 강한 해류의 영향으로 조석 잔차류 분포와는 상당히 다른 양상을 보이고, 해역에 따라서는 조류만큼 강한 해류가 나타난다. 제주해협을 통해 유입된 제주해류는 해저지형의 영향으로 인해 국지적으로 연안역과 가까워지거나 멀어지면서 동향하며, 제주도 동쪽과 대마도 사이을 통하여 남해로 유입되는 대마난류는 제주도 동쪽에서 비교적 멀리 북쪽까지 북상 후 시계방향으로 회전하여 제주해류와 합쳐진다. 제주해류와 대마난류가 합쳐진 후 대한해협을 통해 동해로 유출될 때 대마도 서쪽의 수심이 깊은 골에서 해류의 강화가 일어나며, 이는 수층의 두께가 증가함으로서 생성되는 양의 상대와도를 없애주기 위한 마찰경계층이 형성되기 때문인 것으로 사료된다. 개방경계에서의 조석 강제력과 해수 유출입을 개별적으로 고려할 경우 연안역에서의 해수순환은 두 강제력을 모두 고려한 경우의 순환형태와 차이를 보이고 있어 이들 두 강제력이 동시에 고려되어야 함을 뚜렷이 보여준다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.1453-1463
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• 1994

항만의 단기 관측자료에 의한 해수의 수송은 조석잔차류와 바람응벽 등으로 해수의 평형상태를 유지하기 어렵다. 이로 인해 순 용적수송량이 만외로 유출되어야 함에도 불구하고 짧은 주기동안 만내로 유입됨으로써 담수 교체시간을 계산할 수 없었다. 본 연구는 1 조석 주기의 단기관측과 유역의 강우량 자료로부터 SCS의 유효강수량을 계산함으로써 담수 교체시간의 추정가능성을 검토하였다. 완전혼합을 가정하여, 여름철 마산만에 적용된 담수 교체시간은 외해수의 염분변화에 따라 10.9~15.3일로 분포하였다. 이는 여름철 마산만에서 순 용적 수송량(NVT)에 의한 평균 체류시간 13.9일에 상당히 근접된 값이다. 강한 성층을 이룬 홍수기의 경우 2층모델에 적용하면, 만구에서 교체시간은 1.2일로 추정되어 완전혼합모델에서 얻은 2.1일보다 작은 값이다. 이것은 홍수기에 유입된 담수가 대부분 상층을 통하여 만외로 유출되기 때문이다. 또 마산만에서 얻은 담수 유입량 $Q_r$과 교체시간 t와의 상관관계식을 완전혼합과 2층 모델의 2가지 조건으로 나타내었고, 이들이 비선형적 관계를 가지고 있음을 알 수 있었다. 이런 관계는 보스톤 내만에서 직접 하천 유입량을 조사한 결과와 근접된 형태를 보였다. 따라서 이 식들은 만의 흐름구조와 농도의 성층정도에 따라 달리 적용할 수 있고, 담수유입량의 변동에 의한 담수 교체시간의 예측을 가능케 한다. 그러므로 순 용적 수송량의 계산으로 구할 수 없는 단기관측자료는 SCS 유출곡선지수법에 의해 담수 교체시간의 추정이 가능할 것이다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제8권4호
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• pp.165-173
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• 2005

우리 나라 4대 굴양식 어장 중의 하나인 가막만의 물리환경을 조사하기 위해 2004년 10월부터 11월까지 약 1개월간 조석, 조류 및 수온을 연속관측하고 그 결과를 분석하였다. 조석은 가막만의 북동 수로와 남쪽 만구를 통해 거의 동시에 같은 크기로 유출입하지만, 북서 내만역은 진폭과 위상에 있어서 약간의 차이를 보였다. 만내에 존재하는 3개의 수괴를 구분 짓는 전선 부근에서 측정한 수온의 시계열은 북서 내만역을 제외하고는 조석에 따라 만조시에는 상승하고 간조시에는 하강하는 매우 민감한 반응을 나타내었다. 특히 만의 동쪽 평사리 부근에서의 수온은 기온에 의해 강한 영향을 받는다는 사실을 이 등 [1990]의 결과와의 비교를 통해 확인하였다. 일반적으로 정체수역으로 알려진 만의 북서 쪽에서는 바람에 의한 영향으로 저층 부근에서 표층 흐름에 역류하는 상당한 크기의 유속을 가진 흐름의 존재가 확인되었다. 본 조사기간 동안 측정된 조류의 누적평균 이동 방향과 그 크기는 대체로 이 등 [2004]에 의한 2차원 유동계산결과와 잘 일치하였다. 그러나, 만의 북서쪽에서의 흐름은 다소 과대평가되었는데, 이것은 관측 기간동안 북서풍이 탁월하게 불었고 또한 이 등 [2004]에 의한 계산결과가 대조기만을 대상으로 한 흐름 패턴이었기 때문으로 판단되었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제10권2호
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• pp.67-85
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• 2007

황해 및 동중국해에 있어서 하계 조석, 담수유입량과 풍향 풍속 변화에 따른 잔차류와 샨샤댐 건설 전과 후 양쯔강의 유량 변동에 따른 저염분 확산과 바람의 영향 등을 해석하고, 평가하였다. 3차원 해수유동모델에 의해 각 분조($M_2,\;S_2,\;K_1$과 $O_1$)의 정량적 그리고 정성적 측면의 진폭, 위상 및 흐름장이 실측값과 비교해서 재현성있게 시뮬레이션 되었다. $M_2,\;M_2+S_2$ 그리고 반일주조에 일주조 성분($K_1$과 $O_1$)의 합성에 의한 잔차류 결과는 유속의 변화와 더불어서 일부 지역에서 흐름패턴이 다르게 계산되었다. 하계 탁월풍의 세기가 커지면 양쯔강 하구에서 유출하는 힘과 대륙붕단 경계역에서 북상하는 흐름의 유속이 다소 증가하는 것으로 나타났다. 양쯔강에서 유출한 흐름은 근역에서는 동향성분이 강하게 나타나지만, 곧 황해에서 남하하는 성분에 의해 동쪽으로 충분히 확산하지 못하고 남하하거나 속도가 감소되는 것으로 나타났다. 육상 유입원의 하계 평균 유량(특히, 양쯔강은 약 $50,000\;m^3/s$)과 남풍 3.5 m/s를 고려했을 경우, 26 psu 이하의 저염수가 유입지점에서 약 95 km정도 확장되고, 30 psu 이하의 염분농도선도 약 160 km까지 확장되는 것으로 나타났고, 최대 홍수량인 $116,000\;m^3/s$를 고려했을 경우는 26 psu 이하의 저염수가 river mouth에서 약 150 km정도 확장되고, 30 psu 이하의 염분농도선도 약 300 km까지 확장되는 것으로 예측되었다. 하계 탁월풍에서 풍속이 약 1.5m/s 정도 강해지면, 저염의 확산 폭이 약 10 km정도 증가하는 것으로 나타났고, 외해에 있어서 저염수는 남서풍에 의해서는 남동방향으로 그리고 북서풍에 의해서는 남서방향으로 퍼져나가는 양상을 보였다. 양쯔강에서 유출되는 평균적인 담수량에 의한 관성력과 조류의 힘만으로는 저염수가 제주도까지 도달하는 것은 힘들겠지만, 바람장과 북상하는 난류의 흐름이 합쳐질 때는 충분히 제주도 인근 해역까지 그 영향을 미칠 수 있을 것으로 예측되었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.16-25
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• 2012

경기만 염하수로 입구인 영종대교 남단에서 평수기와 홍수기에 13시간동안 연속적으로 층별 유속관측을 수행하였다. 홍수기와 평수기에 한강과 임진강으로의 평균 담수유입량은 각각 약 $8000m^3/s$, $200m^3/s$로 40배의 큰 차이를 보이는데 이러한 변화가 잔차류의 공간 분포와 총 유출입량에 어떠한 차이를 보이는지 분석하였다. 수집된 자료의 분석을 위하여 조석주기 동안의 평균이 필요하며, 반복 관측된 자료의 연직위치와 수평격자위치를 일치시킬 필요성이 있다. 따라서 본 연구에서 공간적 sigma 격자 체계로 변환시켰다. 변형된 sigma 좌표체계는 z-level상의 원시자료와 비교하였을 때 5%이내의 오차로 자료분석에 무리가 없는 것으로 판단되었다. 분석결과 평수기 단면 잔차류는 수로의 수심에 따라 패턴이 다른 수평적 2층 흐름 구조를 보였으며, 홍수기의 경우 표층에서는 낙조하고, 저층에서는 창조하는 수직적 2층 흐름구조를 보였다. 이는 담수의 유입량에 따라 단면에서 공간적 잔차류 흐름구조가 크게 변동되는 특성이 나타났다. 총 수송량은 평수기와 홍수기에 각각 $359m^3/s$, $261m^3/s$ 로 약 $100m^3/s$의 차이를 보였다. 홍수기 많은 양의 담수 유입이 발생하였지만, 총 수송량과 적은 상관도를 보인 것은 염하수로 남단 해역에서 Stokes drift의 크기가 강하게 나타나기 때문으로 보여지며, 총량은 강화도와 영종도 사이의 조간대 지역으로 이동하는 것으로 짐작된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권6호
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• pp.922-934
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• 2010

바다숲 조성용 시설물의 효율적인 배치를 위하여 수치실험을 통하여 바다숲 조성 예정지의 조석류에 의한 해수흐름을 분석하였으며, 분석된 해수흐름을 바탕으로 하여 해조포자의 거동을 파악하기 위하여 입자추적실험을 수행하였다. 수치실험에 사용된 수치모형은 EFDC(Environmental Fluids Dynamics Code)를 사용하였으며, 연직방향으로 총 5개 층으로 나누어 실험을 수행하였다. 실험결과, 바다숲 조성대상해역의 해수흐름패턴은 대상해역 바깥쪽의 주류에 크게 영향을 받고 있음을 알 수 있었고, 잔차류를 분석한 결과 크게 두 개의 순환 고리가 형성되어 있음을 확인하였다. 해수흐름의 패턴을 고려하여 3곳의 바다숲 시설물의 설치장소를 선정하고 저층에 입자를 투입하여 15일간 추적을 실시한 결과, 1번과 3번 정점은 해안선에 연하여 띠형태로 시설하며, 2번 정점은 연안에서 약 300 ~ 500m정도 떨어진 곳에 타원의 형태로 시설하는 것이 보다 효율적일 것으로 판단되었다.