• 제목/요약/키워드: 해수 수송량

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경기만 염하수로에서의 비정규 격자 수치모델링을 통한 조간대 조수로의 고려에 따른 Mass Transport 특성 (Characteristics of Mass Transport Depending on the Feature of Tidal Creek at Han River Estuary, Gyeong-gi Bay, South Korea)

  • 김민하;우승범
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제25권2호
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    • pp.41-51
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    • 2013
  • 경기만 한강 하구역에 대한 지속적인 연안개발에 따른 해양 환경변화의 예측 및 평가에 수치모델이 사용되어 왔지만 기존의 연구들은 조간대의 불규칙한 지형 재현의 한계를 가지고 있다. 본 연구에서는 비정규 격자체계의 수치모델을 적용하여 강화남단 조간대에서 조수로 지형에 따른 해상도의 조절이 한강 하구역의 조석과 잔차 수송량 변화특성 산정에 어떠한 영향을 미치는지 파악하였다. 이를 위하여 격자 구성 시 조수로의 해상도를 주변 해상도와 동일하게 재현한 실험 A와 조수로의 해상도를 주변의 해상도에 비해 높게 재현한 실험 B를 수행하였다. 각 실험 별 관측치와 모델치의 $M_2$ 분조의 진폭에 대해 평균제곱근오차와 절대상대오차를 계산해본 결과, 두 평균제곱근오차의 차이와 절대상대오차의 차이가 한강 상류와 석모수로 해역에서 약 40% 이상으로 나타났다. 이를 통해 격자 구성 시 조수로의 지형에 따라 해상도를 조절하는 것이 한강 하구역에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 또한 잔차 수송량의 변화특성을 파악하기 위하여 염하수로 입구(초지대교 인근: Line 1)와 염하수로 남단(영종대교 남단: Line 2)에서 관측한 단면유속자료로부터 계산된 잔차 수송량을 모델 별로 비교하였다. 각 실험 별로 산정된 Lagrangian 순 질량 수송량은 각 항마다 정도의 차이는 보이지만 전반적으로 조수로의 지형에 따라 해상도를 조절하지 않은 실험 A가 해상도를 조절한 실험 B보다 약 2배 이상 과다산정 된 경향을 볼 수 있었다. 이 연구를 통하여 조간대의 조수로 지형이 조간대 모의 뿐만 아니라 수치모델의 전반적인 해수 유동장에도 큰 영향을 미치고 넓은 조간대 및 수심경사가 큰 조수로 지형을 가진 지역에서의 잔차 수송량 특성을 이해하기 위해서는 수치모의 시 조간대의 조수로 지형을 충분히 반영할 수 있도록 격자를 구성해야 한다는 것을 알 수 있었다.

한국 남해안에서 2차원 해수순환모델 (A Numerical simulation for the circulation of sea water in the Southern Coastal Waters in Korea)

  • 권철휘;조규대;김동선
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.27-40
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    • 2002
  • 한국 남해연안에서의 해수순환을 알아보기 위하여 수치모델을 이용하여 개방경계에서 조석강제력에 의한 조류와 해수수송량을 이용한 해류를 재현하였다 주요 4대 분조에 의한 조류모델의 결과, 제주해협에서 최강 동향류 세기가 최강 서향류 세기보다 약 2배정도 더 크게 나타났다. 수치실험에 의해서 계산된 해류분포에서 거제도 남측에 나타나는 반원형의 해류분포가 나타났는데, 그 분포가 해저지형의 변화에 의해서 발생되는 것으로 수치실험을 통하여 밝혀졌다. 조류와 해류를 통시에 고려한 해수순환모델 결과, 제주해협에서는 남해로 유입되는 동향류가 우세한 반면에 남해에서 서해쪽으로 유출되는 서향류의 세기는 미약한 것으로 조사되었다. 이러한 견과는 장기적인 관점에서의 물질교환을 고려할 때, 고흥연안의 해상 부유물질이 제주해협을 통하여 서해쪽으로 이동하기 어렵게 만드는 원인중의 하나라고 판단된다.

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여름철 황해 동부 연안을 따라 흐르는 연안 경계류: 수치 모델 실험 (Coastal Current Along the Eastern Boundary of the Yellow Sea in Summer: Numerical Simulations)

  • 권경만;최병주;이상호;조양기;장찬주
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제16권4호
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    • pp.155-168
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    • 2011
  • 여름철 황해 동부 연안 저층에 형성되는 수온전선을 따라 북쪽으로 흐르는 연안 경계류의 크기와 위치에 영향을 주는 요소들을 3차원 수치모형인 ROMS를 이용하여 살펴보았다. 여름에 수심이 깊은 외해에서는 태양 가열로 강한 성층에 존재하지만 수심이 얕은 연안에서는 조류가 일으키는 저층 혼합으로 해수물성이 연직으로 잘 혼합된다. 이 과정에서 성층화된 외해와 연직 혼합이 잘되고 수온이 높은 연안 사이에서 수온전선이 형성되며, 수온전선을 가로 지르는 방향의 밀도 구배에 의해 수온전선을 따라 북쪽으로 흐르는 연안 경계류가 발생함을 확인하였다. 해류계를 이용한 현장 관측에서도 약 10 cm/s로 북상하는 연안 경계류가 관측되었다. 이러한 수온전선을 따라 북쪽으로 흐르는 연안 경계류는 주로 조류와 바람의 영향을 크게 받는다. 조류에 의한 저층 혼합과 바람에 의한 표층 혼합이 여름철 황해 동부 경계류에 가장 큰 영향을 주는 요소다. 바람에 의한 표층 혼합은 북쪽으로 흐르는 황해 동부 연안 경계류의 폭을 더 넓게 하여 수송량을 증가시킨다. 강물의 유입과 일사량의 변화는 연안 경계류의 세기와 위치 변화에 큰 영향을 주지 않는다. 성층이 강하게 이루어지는 여름철 황해 동부 연안 $36^{\circ}N$에서는 대조기(소조기) 동안 강한(약한) 조류가 북쪽으로 흐르는 해류의 수송량을 증가(감소)시키지만, 동안 경계류의 위치를 크게 변화시키지는 않는다. 연안 경계류의 평균적인 위치는 바람의 세기 변화에 따라 변화하였다.

진해만의 3차원 수질 모델링 (Three-Dimensional Water Quality Modeling of Chinhae Bay)

  • 김차겸;이필용
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.1-10
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    • 2000
  • 해수유동 모델과 부영양화 모델로 구성된 3차원 생태계 모델을 수립하여 진해만에 적용하였으며, 해수유동 모델과 부영양화 모델은 동일한 격자상에서 운영된다. 수치계산결과를 관측경과와 비교하였으며, 그 결과 비교적 잘 일치하였다. 계산된 COD, DIN 및 DIP의 농도는 오폐수의 과다유입과 식물성 플랑크톤의 생산에 의해 진해만의 북부 지역(마산만)에서 높게 나타났다. 저층에서 저산소 및 무산소 수괴는 오폐수의 유입량이 많고 성층이 강하게 형성되는 진해만의 북부해역과 성층형성과 양식장이 밀집되어 있는 진해만의 서부 내만에서 발생하고 있다. DO 농도의 등분포선은 만 입구로부터 DO 공급과 물리적 작용에 의해 만 입구에서 만 내로 DO의 수송으로 인해 만의 입구와 평행하게 나타났다. 저층 저산소 수괴의 형성에 물리적, 생화학적 과정이 대단히 중요한 역할을 하며, 이 중에서 해수의 수평적·연직적 확산에 의한 물리적 작용이 제일 중요한 요소인 것으로 판단된다.

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선박용 디젤엔진의 NOx를 저감하기 위한 습식 배기가스 처리기술 적용에 관한 실험적 연구 (Experimental study of NOx reduction in marine diesel engines by using wet-type exhaust gas cleaning system)

  • 류영현;김태우;김정식;남정길
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제41권3호
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    • pp.216-221
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    • 2017
  • 디젤엔진은 내연기관 중에 제동 열효율이 가장 높은 엔진이기 때문에 큰 동력을 필요로 하는 대형트럭과 같은 중 대형 운송 차량 및 선박 등의 수송분야 및 발전시스템 등의 다양한 분야에서 사용되어지고 있다. 하지만, 디젤엔진은 연소과정에서 질소산화물(이하 NOx) 발생량이 많은 단점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 선박용 디젤엔진의 NOx를 저감하기 위해서 습식 배기가스 처리 기술인 무격막식 해수 전기분해 방식을 이용하여 NOx 저감을 시도하였다. 실제 해수를 사용하여 디젤엔진에서 배출되는 유해가스에 전기 분해된 해수인 전해수를 분사하여 보았다. 전해수의 pH 농도 및 유효염소농도, 온도에 따른 NO 산화율 및 NOx 감소량을 조사하였다. 본 실험을 통해서 전해수의 pH가 약산성 영역일 경우가 중성일 경우보다 산화탑에서의 NO 산화율이 상승하였고, 유효염소농도가 높을수록 NO 산화율이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 전해수 온도는 NO 산화율에 영향이 없음을 추가적으로 확인할 수 있었으며 디젤엔진에서 생성된 배기배출물에 전해수를 분사함으로써 NOx가 저감됨을 확인할 수 있었다.

고온 고압 조건에서의 난분해성 액상폐기물 분해 특성 (Decomposition Characteristics of Non-Degradable Liquid Waste under High Temperature and High Pressure Conditions)

  • 이강우;손병현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.1572-1578
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    • 2007
  • 지정폐기물은 폐산, 폐알칼리, 폐유, 폐유기용제, 폐합성수지, 먼지, 슬러지, 감염성폐기물 등이며, 이 중에서 많은 부분이 폐산, 폐알칼리, 폐유, 폐유기용제, 폐합성수지 등 액상지정폐기물이다. 이와 같은 액상지정폐기물을 적절히 분해하기 위해 먼저 액상지정폐기물에 대하여 밀도, 삼성분, 원소분석, 발열량 등 물리화학적 특성을 분석하고 0.3톤/일급의 고온고압시스템을 설계하였으며, 반응온도는 $1,200^{\circ}C$ 이상, 압력은 최대 4 $kg_f/cm^2(g)$ 조건에서 실험을 수행하였다. 폐유의 평균 밀도값은 0.93 g/mL. 폐유기용제는 0.93 g/mL, 폐합성수지는 0.91 g/mL이었으며, 삼성분과 원소분석 결과 폐유기용제는 수분 54.34%, 회분 3.35%, 가연분 42.31%이었고, 탄소 29.73%, 수소 3.82%, 산소 5.94%, 질소 2.31%, 황 0.51%이었다. 폐유의 평균 저위발열량은 8,294 kcal/kg, 폐유기용제의 경우 7,462 kcal/kg, 그리고 례합성수지는 5,809 kcal/kg으로 나타났다. 액상례기물 중 유해물질의 분해 특성을 보기 위해 대상 폐기물에 혼합한 톨루엔, TCE 그리고 톨루엔이 고온에서 분해될 때 발생하는 벤젠 3가지 물질에 대해 고온 고압 처리 전후의 양으로 각물질의 DRE를 비교한 결과, 상압조건에서 벤젠 99.73%, 톨루엔 99.73%, TCE가 99.95% 이었으며 가압조건에서 벤젠99.97%, 톨루엔 99.82%, TCE가 99.99%으로 나타나 가압조건이 상압조건보다 유해물질의 분해율이 향상된 결과를 보였다. 본 실험결과 TCE/톨루엔 혼합물의 DRE는 99.73% 이상으로 매우 높게 나타나 유해물질이 적절히 분해됨을 확인할 수 있었다.nes., CWT+35‰+Anes., NWT+15‰+Anes. 및 CWT+15‰+Anes.의 8개 실험구를 2반복으로 설정하여 경북울진∼부산까지 약 400 km (6시간)를 차량수송하였다. 수송용기는 스티로폼상자(66×42×20 cnn)로서, 여기에 해수 3 L와 액화산소를 넣은 비닐봉지에 넙치 8마리씩 수용하여 수송하였다. 혈액의 성상 및 분석항목은 수송전ㆍ후에 채혈하여 비교하였다. 수송전 hematocrit는 22.2±3.8%에서 수송후 NWT+35‰에서 15.3+3.9%, CWT+35‰은 16.7±3.0%, NWT+15‰구에서는 19.2±1.8%로 낮아졌으며, CWT+15‰구는 20.9±3.6%로 수송전과 차이가 없었다. 한편 NWT+15‰+Anes.구는 17.8±0.9%, CWT+15‰+Anes.구는 14.5±1.5%로 낮아졌다. Cortisol은 수송전 2.4±0.1 ng/ml로부터 CWT+35‰구는 16.7±12.8 ng/ml, NWT+35‰구는 47.9+19.8 ng/ml, NWT+15‰구는 43.5±13.9 ng/ml, CWT+15‰구는 26.1±8.3 ng/ml, NWT+15‰+Anes.구는 61.7±3.3 ng/ml, CWT+15‰+Anes.구는 86.1±19.0 ng/ml로 높아졌다. Glucose는 수송전 74.2±32.6 mg/dl로부터 NWT+35‰구는 197.9±27.5 mg/dl, CWT+35‰구도 272.1±29.9 mg/dl로 유의하게 높아졌다. Na/sup +/의 수송전 농도는 163.5±0.6 mEq/L로부터 NWT+35‰구와 CWT+35‰구는 각각 175.3±1.2 mEq/L, 190.0±5.0 mEq/L로 높아졌으며, 다른 실험구에서는 차이가 없었다. 본 연구 결과, cortisol과 glucose에서 수송전보다는 모든 실험구에서 높게

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전구 해수순환 수치모형에 의한 한반도 주변의 순환 모사 (Modeling of Ocean Circulation in the Neighboring Seas of Korean Peninsula from Global Ocean Circulation Model)

  • 최병호;최영진;김철호
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제16권4
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    • pp.241-257
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    • 2004
  • 전구해양순환모형인 Bryan-Cox-Semtner모형에서 파생된 NCAR의 NCOM모형을 이용하여 한반도 주변해역의 해수순환을 가능한 세밀하게 해상시킨 예단적 전구해양순환모형을 수립하였다. 모형영역은 남북방향으로 $80.6{^\circ}S~88.6{^\circ}N$의 범위로서 북극해가 제외되었으며, 한반도 주변이 약 $0.3^\circ$로 해상된 수평 가변격자와 연직방향으로 15층으로 구성하였다. 섬 주변해안의 순환을 적절히 재현하기 위한 구멍완화법(Hole-relaxation method)을 적용하여 22개의 섬처리가 고려되었으며, NCAR에서 CSM(Climate System Model)운용을 위해 300년동안 spin-up 계산된 결과를 초기자료로 하고, Choi et al.(2002)의 접합 대기해양모형의 결과로부터 얻은 바람응력자료가 사용되었다. 모형결과로부터, 전구와 북서태평양 해역의 순환패턴을 살펴보았으며, 한반도 주변의 5개해협에서의 용적수송량을 Choi et al.(2002)의 결과 및 관측치와 비교하였다.

활어의 무수 수송 장치 개발을 위한 기초적 연구 (Basic Studies on Developing Equipment for Waterless Transportation of Live Fish)

  • 조영제;김육용;이남걸;최영준
    • 한국수산과학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.501-508
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    • 1994
  • 활어의 무수 수송 장치 개발을 위한 기초 연구로, 넙치를 시료로 하여서 저온 한계 온도를 찾고, 저온${\cdot}$무수 상태 및 회복시에 stress에 의한 혈액 성분 및 근육 성분의 변화에 대하여 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 저장온도가 높을 수록 해수중의 용존 산소량의 감소, 그리고 ammonia 생성 속도가 빨랐다. 2. $5^{\circ}C$ 저장에서 넙치의 생존 기간이 가장 길었으며, $0^{\circ}C$$3^{\circ}C$에서는 저온 shock 때문에 그리고 $5^{\circ}C,\;7^{\circ}C,\;15^{\circ}C$에서는 해수중에 축적된 ammonia의 독성 때문에 치사한 것으로 생각된다. 3. 저온$(5^{\circ}C){\cdot}$무수 저장중에 혈액 성분(hemoglobin, glucose, LDH, GOT, GPT)은 증가하여 18시간후에 최고값을 나타내었으며, 그 후 $15^{\circ}C$ 저밀도($10\%$)의 회복 조건에서는 약 $3{\sim}10$시간후에 이들 모든 성분들이 본래의 값으로 회복되었으며, 치사하는 것은 없었다. 4. 저온${\cdot}$무수 저장중의 ATP 관련 물질의 변화는 ATP의 감소와 더불어서 ADP 및 IMP가 증가하였으며, 저장 18시간 후에 활력 지표값이 $45\%$까지 감소하였다. 또, $15^{\circ}C$의 수조로 옮긴 $3{\sim}6$시간후에 본래의 값으로 회복되었다. 5. 근육중의 유산량의 변화도 저온${\cdot}$무수 저장기간중에 증가하였으며, $15^{\circ}C$ 회복 조건에서 6시간 후에 본래의 값으로 저하하였다. 이상의 결과에 의하면, 저온 수송을 위한 넙치의 한계 온도는 $5^{\circ}C$이며, $5^{\circ}C$에서 무수 상태로 18시간까지 치사하지 않으므로, 본 실험의 결과를 기초로 하여서 무수 수송 장치를 만들면 충분히 실용화가 가능할 것으로 생각된다.

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현장관측을 통한 상주해빈 단면변화의 정성적 해석 (An Qualitative Analysis on the Beach Deformation of the Sangju Beach with Field Observation)

  • 함계운;장대정
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.75-82
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    • 2004
  • 본 연구는 상주해빈의 침식현상을 진단하기 위하여 해빈 단면 측량결과 및 저질 조사결과를 기초로 하여 해빈의 천이주행 특성 및 각 단면별 저류표사량을 산정 하여 해빈 보호 대책을 수립하기 위한 기초자료를 제시하고자 한다. 현장관측을 통하여 상주해빈에 침식방지의 기능을 도모하고자 설치한 돌제가 역기능을 나타내고 있음을 알 수 있었다. 이러한 이유는 도류제가 건설된 후 침식이 가속화되어 침식방지의 기능을 위하여 설치한 돌제가 침식방지의 기능보다는 침식을 가속화시키는 것으로 조사되었다. 그리고 Sonu and Beek(1971)가 제시한 해수면상 저류표사량 산정모델이 자연해빈뿐만이 아니라 해안 구조물이 설치된 해빈에도 유용한 모델임을 입증하였다.

제주해협의 해수유동특성에 관한 연구 (A Study on the Residual Current in the Cheju Strait)

  • 김상현;노홍길
    • 한국수산과학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.759-770
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    • 1997
  • 제주해협내에 설정한 3개의 남북 단면상에 배열한 13개의 관측정점과 기타 4개의 제주항 부근의 연안정점에서 $1986\~1989$년까지 실시한 해류계에 의한 해류조사결과와 $1981\~1987$년 사이에 실시된 해류판 추적조사, 일반해양관측 등에 의하여 얻어진 자료들을 종합적으로 분석하여 정리한 제주해협의 유황을 요약하면 다음과 같다. 1. 제주해협내에는 주로 동$\~$북동류의 항류가 있어, 해협 서쪽 입구의 전단면을 통하여 해협내로 유입된 해수가 동쪽 입구의 전단면을 통하여 유출되고 있으며, 이 항류의 유속은 10m층에서 $5.2cm/sec\~30cm/sec$이고, 중${\cdot}$저층은 $1.3\~24cm/sec$로 대체로 해협의 심소 및 제주도 북측에 강류대가 있고, 추자도 및 보길도 부근의 연안 천소에 악한 항류가 있다. 2. 제주해협 서쪽 입구의 전단면에서 실측한 항류의 하계 평균유속은 6.93cm/sec로, 이것을 기초로 계산한 이 단면의 해수수송량은 $0.384\times10^6\;m^3/sec(Sv)$이며, 단면의 항류분포와 지형류 유속 분포간에는 많은 차를 보였다. 3. 추자도 북서쪽의 전선역에서는 밀물 때는 북향류에 의해 고온${\cdot}$고염분의 외해수가 5mile정도 연안역으로 이동 하지만, 썰물 때는 북상 거리만큼 다시 남하하지 않고 동$\~$남동향류 때문에, 연안수와 혼합하면서 전선북쪽의 연안역으로 이동하므로, 결과적으로 추자도 북서해역은 제주도 서방해역으로 부터 북상해온 외해수가 한국남해연안수내로 유입하는 창구가 되며, 이것을 일으키는 주된 작용은 항류가 아닌 조류이다.

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