• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.15 no.9
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• pp.5826-5834
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• 2014

This paper examined the changes in flow patterns due to a blockage of tidal currents in the sea areas between Incheon North Port and Yeomha Channel when it would be influenced by the construction of the Incheon North Port Yeongjongdo dredged soil dumping ground and Incheon Bay tidal power plant. The numerical simulation was performed for three cases: before and after constructing the Incheon North Port Yeongjongdo dredged soil dumping ground and after the construction of the sea-dyke on the east side of the Incheon Bay tidal power plant. The simulation results showed that the tidal directions and currents velocity were similar before and after the construction of the Yeongjongdo dredged soil dumping ground. After the construction of the East Sea-dyke of Incheon tide power plant, however, the tidal currents patterns changed significantly due to flow blockage toward Gyeonggi Bay. The main flow was formed in the north-south direction, and the tidal currents velocity increased slightly on the downstream areas (A,B,C) of Hodo, which is the entrance of the Ara Waterway. The tidal currents at the mouth(D) of Yeomha Channel decreased significantly. The tidal currents of the west side of Se-eodo and the east side of the sea-dyke were rotary currents. The results of this study will provide basic data for the environmental impact assessment and the operation of the Gyeongin Ara Waterway.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.28 no.6
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• pp.350-360
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• 2016

In order to investigate characteristics of waves and currents varying in space in the Haeundae coast in winter, numerical simulations by using a 2-D spectral wave model(SWAN) and 2-DH hydrodynamic model(Delft3D) were carried out in this study. The results of numerical simulations were validated with the field data collected at several different locations in the study area in February, 2014. From the numerical simulations, it was found that waves and currents were significantly influenced in terms of direction and magnitude by bottom topography characterized by straggling rock crops covered with sea grasses. The coupling of SWAN and Delft3D models also revealed that alongshore currents directing from the east to the west were developed in the nearshore, due to the influence of larger waves with the main incident direction from the east.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.9 no.1
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• pp.1-8
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• 1997

A horizontal 2-D model which includes the wetting-drying treatment technique in the intertidal zone is established for the prediction of tidal changes and contaminant transport due to the development of Incheon coastal zone. The flow model is verified by the measurement data at Jeong-Do, and then the computed values are closely matched to the observed water elevations and velocities of main-flow direction. And then, the tidal change patterns are simulated using this model before and after the construction of the Youngjongdo New Airport and Shihwa Seadike. In the spring tide condition, pollutants transport pattern is also simulated for the arbitrary pollutants loads. By the analysis of this numerical simulation results, the velocities after development are decreased, and discharged pollutants are mainly transported by the advection along a narrow deep trough. Thus, this model can be used as the compatible prediction model for the tidal change and pollutant transport due to the development plan of Incheon coastal zone.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.178-178
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• 2022

일반적으로 하천은 상류에서 하류로 흐르지만, 하구에서 일어나는 해안으로부터의 염수의 역류 혹은 상류에서 홍수 발생 시 순간적으로 나타나는 역류 등 주 흐름을 거스르는 흐름이 종종 발생하는데 이는 예상치 못한 피해를 가져올 수 있으므로 최대한 방지해야 한다. 즉, 양방향 흐름이 일어나는 지역을 단방향 흐름으로 바꿔줄 수 있는 수리 구조물의 설치가 필요하다. 역방향 흐름을 제어하는 대표적인 예로는 보가 있는데, 보는 충분한 수위 확보뿐만 아니라 하구에서 역류하는 해수를 방지하는 역할도 한다. 다만, 상류와 하류를 수직적으로 분리함에 따라 물고기의 자유로운 이동을 제한하는 등 생태계를 단절시키는 부작용이 나타날 뿐만 아니라, 최근 정부의 정책에 따라 세종보, 죽산보 등의 보 해체 결정이 이루어지면서 이를 대체할 방안이 필요하다. 따라서 이번 연구에서는 수직적인 구조물이 아닌 수평적인 수리 구조물을 고안함으로써 생태계에 큰 영향을 주지 않으면서 가장 효과적으로 양방향 흐름을 제어할 수 있는 구조물 설계 모형을 탐구해보았다. 구조물 설계 아이디어는 심장의 판막에서 고안하였다. 판막은 특정한 방향성을 갖는 구조로 이루어져 있으면서 혈액의 역류를 방지하는 기관으로, 비슷한 방식으로 하천에도 특정 각도를 갖는 구조물의 설치를 통해 단방향 흐름을 유도할 수 있다고 판단하였다. 실제 하천 규모에서의 실험은 불가능하다고 판단, 전산 유체 프로그램 OpenFOAM을 이용하여 가상 수로의 모델링을 진행하였다. 얇은 판 형태의 흐름 제어 구조물을 수로 측면에 각각 설치 후, 같은 조건에서 정방향 흐름과 역방향 흐름에 대해 각각 시뮬레이션을 진행하였다. 이때, 두 흐름의 하류 유량 크기의 차이를 단방향 흐름을 정량화하는 수치로 산정한다. 시뮬레이션은 구조물과 흐름 방향이 이루는 각도, 구조물의 개수 및 간격, 구조물의 비대칭성 등 여러 가지 조건을 바꿔가면서 진행하고, 유속 분포 및 후류의 크기 등의 수리학적 현상을 파악하여 계산 결과를 분석한다. 분석 결과를 바탕으로 하류의 유량 차이가 가장 크게 나타나는 수리 구조물의 조건을 결정하고, 해당 구조물의 실제 적용 가능 여부를 판단한다.

• Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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• v.26 no.4
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• pp.353-359
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• 1990

Chinhae Bay, included small ports, is the region which the red tide phenomenon is occurred frequently in summer season. Field sampling of 4 cross-sections in the bay resulted in detailed informations on cross-sectional velocity distributions, salt concentrations and discharge during one consecutive tidal cycle in summer season, 1983. High velocity cores reoccur two times a semi-diurnal tidal cycle at the same cross-sectional location, lower layer, in Kadok Channel during the spring tide. The tidal exchange ratio was estimated by Eulerian method. The range of exchange ratios in central Kadok Channel are 9.3-17% at the spring tide and 16.9-21.8% at the neap tide. On the other hand, its range in Masan bay-mouth is 8.7% at the spring tide and 2.0% neap tide, respectively.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2006.05a
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• pp.269-272
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• 2006

유기물 증가에 미치는 환경인자를 중심으로 그 수평분포 특성, 원인, 주요오염원의 영향권에 대하여 검토하기 위해 표층 해수와 표층 퇴적물을 조사하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 유기물변동에 영향을 미치는 인자에 대한 주요 오염원은 크게 섬진강과 동천 등의 담수, 광양시 생활하수, 여수산업단지로 크게 나누어볼 수 있었다. 해수와 퇴적물의 환경인자에 대한 수평분포 특성과 해수의 흐름 등을 고려하여 이들 주요 오염원의 영향권을 구분한 결과, (I) 섬진강 담수의 영향을 많이 받는 해역, (II) 광양시와 동천의 영향이 큰 해역, (III) 여수 산업단지의 영향을 많이 받는 해역으로 나누어졌다. 그리고, 오염원의 영향권별 수질환경인자의 특성으로는 섬진강 담수의 영향을 많이 받는 해역은 낮은 염분, 높은 농도의 $NO_3$-N과 $SiO_2$-Si, 담수와 생활하수의 영향이 큰 해역은 낮은 염분, 높은 농도의 $NO_3$-N, $NH_4$-N, $SiO_2$-Si, 여수 산업단지의 영향을 많이 받는 해역은 표층해수의 경우 높은 수온, 높은 농도의 $NH_4$-N과 $PO_4$-P, 퇴적물의 경우 높은 농도의 $NH_4$-N, $PO_4$-P, $SiO_2$-Si로 특징지울 수 있을 것으로 보인다.

• 한국해양학회지
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• v.24 no.2
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• pp.96-108
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• 1989

Applying the numerical scheme developed by Semtner (1974), we investigate the circulation system in the Japan Sea in response to the air-sea interaction and the wind. In spite of blocking straits, resulting surface circulation pattern is similar to the schematic surface current chart introduced by Uda(1934) and Naganuma (1972); the northward flow along the Korean coast and the anticlockwise gyre in the northeastern part of the Japan Sea. Also the southward current flows along the Korean coast at depth of 100-200 m as similar to the North Korean Cold Current suggested by Kim and Kim (1983). And the sinking phenomenon of relatively saline water in the northeastern part of the Japan Sea is similar to the formation of the Japan Sea Proper Water.

• The Korean Journal of Malacology
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• v.30 no.1
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• pp.9-15
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• 2014

This study is aimed at figuring out the reasons of the mass mortality of abalone and the increase in its mortality rate in the sea cage. The study suggests that lack seawater circulation in an abalone aquaculture cage is an important culprit for it. We analyzed the current distribution around a 1/20 scaled-down abalone unit cage of 4 rows and 10 columns by fluid flow visualization technique (PIV : Particle Image Velocimetry). The speed of current in the model cage definitely slowed down in the first column of a unit cage. We also observed currents going down to the bottom of a water tank from the unit cages placed in the middle. The speed of wakes behind inside the row in the middle was slower than that outside the row. Water velocity inside and outside a real abalone cage at Nowha Island adjacent to Wan Island was measured to verify results from the tank test. The speed of current in front of the cage by 2 m was 0.11 m/sec while it was only 0.0009 m/sec inside the cage. It had similar findings with those of a tank test.

• The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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• v.11 no.1
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• pp.11-20
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• 2006

The Nakdong Estuary is complex water system, where sea water and fresh water meet each other. It has undergone the significant change of its environmental conditions since the construction of the Nakdong River Barrier in 1987. Prior to its construction, mixing and circulation processes in the Nakdong Estuary was dominated by tidal current. However, after the dam construction, those processes were greatly altered by the artificial control of the fresh river water discharge. In this paper, the influence of opening and closing the floodgate of Nakdong River on the outflow behavior of estuarine water from the Nakdong Estuary is analyzed in detail.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.292-292
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• 2018

2016년 태풍 "차바"로 인한 부산과 울산지역의 침수 및 2003년 발생한 태풍 "매미"로 인한 마산창원지역의 침수사례는 우리나라 해안도시유역이 해수면 상승에 의한 피해에 노출되어 있음을 간접적으로 입증하는 대표적 사례라 할 수 있다. IPCC 4차 평가보고서에 따르면 전 지구적 차원에서 지난 100년 동안 해수면은 약 1.7 m 상승하였으며, 1961~2003년 사이 해수면 상승률은 연평균 3.1 mm에 이르고 있다. 특히 우리나라 남해안은 연평균 3.4 mm씩 상승하고 있어 전 세계 해수면 평균 상승속도를 상회하고 있다. 또한 1990년대 이전보다 이후 기간에 우리나라에 영향을 준 태풍의 수가 많으며 평균적으로 태풍의 강도 및 해일고가 증가하고 있다. 따라서 전 지구적 해수면 상승과 태풍해일고 증가에 따른 복합적인 해수면 상승으로 인한 해안유역의 침수피해가 증가할 것으로 예상되며 특히 미래 발생 가능한 수퍼태풍에 의한 급격한 해일고의 상승은 해안유역에 침수피해를 더욱 가중시킬 것이라 예상된다. 특히 해수면 상승으로 인한 침수피해 특성은 홍수유출에 의한 내륙 침수피해와는 다른 특성을 보이고 있어 이에 대한 대응기법 개발이 절실한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 해수면 상승에 따른 해안도시지역 대한 침수피해 예방 및 저감을 위한 침수모의기법을 개발하고 효율적 대응방안을 선정하는 기법을 제안하였다. 부정류 특성을 지닌 해수면 상승 경계조건 및 건물 간 도로를 통해 흐름이 발생하는 특성을 고려하여 해안지역의 시공적 침수규모 및 유속 등을 예측할 수 있는 2차원 수치모형을 개발하였다. 2003년 발생한 태풍 "매미" 발생 기간 동안 관측된 실제 해일고를 적용하여 창원 등 해안도시유역에 범람모의를 수행하였으며 실제 침수흔적과 비교함으로써 모형을 검증하였다. 또한 해안 경계선을 따라 월파방지벽을 설치하는 경계조건을 도입하여 월파방지벽 높이에 따른 해안도시유역 침수규모를 산정하여 월파방지벽 높이에 따른 시공적 침수규모를 분석함으로써 월파방지벽의 효과를 확인하였다. 본 연구결과는 해안지역 지점별 침수규모 및 최대 침수심 발생시간을 제공함으로써 침수에 따른 중장기적 구조적 대응방안 수립은 물론 초단기적 예상 해수면 상승에 다른 대피경로 제공 등 비구조적 수재해 대응 기법을 제시하는 기초자료를 제공에 활용 할 수 있을 것으로 기대된다.