• Title/Summary/Keyword: 해수 영향

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The review of optimal location for enhanced energy efficiency in seawater desalination plant (해수담수화 시설의 에너지 효율 향상을 위한 최적위치 검토)

  • Shim, Kyu Dae;Jang, Boo Keun;Park, Yong Gyun;Choung, Joon Yeon;Kim, Dong Kyun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.201-201
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    • 2019
  • 세계적인 기상이변으로 가뭄발생 빈도 및 영향이 증가하고 있으며, 급속한 산업화로 사용 가능한 수자원이 점차 고갈되어 있어, 국내에서도 해수담수화(Seawater Desalination)는 새로운 대체수자원으로 많은 관심을 받고 있다. 해수담수에 필요한 에너지 약 50~70%는 역삼투(Reverse Osmosis) 공정에서 발생되며, 해수온도 및 염분도에 따라 많이 변동될 수 있으므로 국립해양조사원(KHOA)의 과거 20년 자료를 이용하여 해수담수화 시설물 위치에 따른 영향을 분석하였다. 해수담수화에 필요한 에너지는 막 제조사에서 제공하는 RO Projection Software를 적용하여 에너지 소모량을 평가하고, 이를 고려한 시설물 위치에 대한 평가 모델을 구축하였다. 기존 해수담수화 시설은 대규모 물 공급이 필요한 지역을 우선적으로 고려했기 때문에 시설물 위치에 대한 객관적인 평가기준 마련이 어려웠다. 그러나 해수담수화 플랜트는 한번 설치되면 장기적인 시설물 유지 및 관리가 필요함으로 경제성을 고려한 최적 입지의 선정은 매우 중요하다. 본 연구는 국립해양조사원의 수집된 자료를 바탕으로 해수담수화 시설물 입지선정을 정량적으로 평가함으로서, 시설물 위치에 대한 의사결정시 참고할 수 있는 기초자료로 활용될 것으로 기대한다.

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Geotechnical Risk of Soil Structures Due to Climate Change (기후변화로 인한 지반공학적 재해 고찰)

  • Yoon, Gil-Lim;Bae, Yoon-Shin
    • Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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    • 2010.03a
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    • pp.895-906
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    • 2010
  • 21세기 들어 지구의 온난화 등 기후변화로 인하여 기온이 상승하고 해수면이 상승하는 등 그 변화의 증거가 관측되고 있다. 본 논문에서는 지구의 기온상승과 해수면의 상승이 지반구조물에 미치는 영향을 고찰해 보았다. 지구온난화에 따른 해수면 상승이 지반구조물의 안정성에 미치는 영향을 사례별로 예시해 보았고 국내외에서 이에 대한 적절한 대응 방안을 검토해 보았다.

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Effects of Tidal Fluctuation on Seawater Intrusion in Groundwater (조위 변화가 지하수 해수침투에 미치는 영향)

  • Nam, Byung Hee;Park, Namsik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.139-139
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    • 2017
  • 우리나라 수자원의 잠재적 문제점중 하나는 단일 하천 혹은 댐에 대한 의존도가 매우 높다는 것이다. 이러한 현상은 한반도의 지형, 기상, 경제성 등의 요인에 의해 야기된 결과이기도 하지만, 지하수 수자원의 불확실성과 적정 관리의 어려움에서 기인하였다. 지하수는 유속이 매우 느리며 눈에 보이지 않기 때문에 지하수 과잉개발 및 오염 등에 취약하다는 단점이 있는 것이 사실이다. 그러나 지하수자원을 활용하지 않고 무작정 보존하기 보다는 많은 연구개발을 통하여 지속가능한 수자원으로 활용하는 것이 더 바람직하다. 해안에 위치한 지하수개발관정의 경우 바닷물이 대수층을 통해 침투하여 지하수관정을 오염시키는 경우가 발생한다. 해안지하수의 주된 오염 원인은 과잉양수로 해수침투를 야기한 결과이다. 이러한 경우 수질을 회복하기까지 수년이 걸리게 되며, 그동안 취수원으로서의 가치를 상실하게 된다. 또한 최근에는 기후변화의 영향으로 해수면상승에 따른 해수침투길이가 길어져 기존의 해안지역 지하수의 오염위험성이 더욱 증가할 것으로 전망된다. 이러한 이유로 국내외에서 해안지하수 개발에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 많은 해안지하수 수치해석연구에서는 해안경계에 평균해수면(MSL)이 적용된다. 본 연구에서는 조위변화가 지하수위 및 해수침투에 끼치는 영향에 대해 연구하였다.

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Effect of environmental condition on optimum corrosion protection current density for marine structure steel (해양 구조물용 강의 최적 방식전류밀도에 미치는 환경조건의 영향)

  • Lee, Seung-Jun;Park, Jae-Cheol;Jang, Seok-Gi;Kim, Seong-Jong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2015.11a
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    • pp.321-321
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    • 2015
  • 해수 환경에 노출된 대부분의 금속재료는 직 간접적으로 부식의 영향을 받는다. 이와 같이 해수에 침지된 금속재료의 부식 방지에는 음극방식법이 주로 사용되고 있다. 과거의 음극방식 설계에는 양극 크기와 방식전류 밀도, 소모율 등 양극 자체에 대한 변수만이 고려되었으나, 20여 년 전부터는 해수 오염도, 수온 및 유속 등을 종합적으로 고려하여 설계하고 있다. 특히 대부분의 금속은 부식성 환경에서 생성된 부동태 피막이 해수 유동에 의해 파괴되면서 급속히 손상된다. 따라서 본 연구에서는 해수 특성을 고려한 최적의 소요방식전류밀도 선정을 위해 전기화학실험을 실시하였다. 실험 결과, 해수 온도 상승에 따라 확산속도가 빨라져 최적 방식 전류밀도가 증가하는 경향을 나타냈다.

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광양만의 유기물 증가 환경에서 주요오염원과 오염원의 영향권

  • Lee, Yeong-Sik;Gang, Chang-Geun;Choe, Yong-Gyu;Lee, Sang-Yong
    • 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.

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Seasonal Circulation and Estuarine Characteristics in the Jinhae and Masan Bay from Three-Dimensional Numerical Experiments (3차원 수치모의 실험을 통한 진해·마산만의 계절별 해수순환과 염하구 특성)

  • JIHA KIM;BYOUNG-JU CHOI;JAE-SUNG CHOI;HO KYUNG HA
    • The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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    • v.29 no.2
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    • pp.77-100
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    • 2024
  • Circulation, tides, currents, harmful algal blooms, water quality, and hypoxic conditions in Jinhae-Masan Bay have been extensively studied. However, these previous studies primarily focused on short-term variations, and there was limited detailed investigation into the physical mechanisms responsible for ocean circulation in the bays. Oceanic processes in the bays, such as pollutant dispersal, changes on a seasonal time scale. Therefore, this study aimed to understand how the circulation in Jinhae-Masan Bay varies seasonally and to examine the effects of tides, winds, and river discharges on regional ocean circulation. To achieve this, a three-dimensional ocean circulation model was used to simulate circulation patterns from 2016 to 2018, and sensitivity experiments were conducted. This study reveals that convective estuarine circulation develops in Jinhae and Masan Bays, characterized by the inflow of deep oceanic water from the Korea Strait through Gadeoksudo, while surface water flows outward. This deep water intrusion divides into northward and westward branches. In this study, the volume transport was calculated along the direction of bottom channels in each region. The meridional water exchange in the eastern region of Jinhae Bay is 2.3 times greater in winter and 1.4 times greater in summer compared to that of zonal exchange in the western region. In the western region of Jinhae Bay, the circulation pattern varies significantly by season due to changes in the balance of forces. During winter, surface currents flow southward and bottom currents flow northward, strengthening the north-south convective circulation due to the combined effects of northwesterly winds and the slope of the sea surface. In contrast, during summer, southwesterly winds cause surface seawater to flow eastward, and the elevated sea surface in the southeastern part enhances northward barotropic pressure gradient intensifying the eastward surface flow. The density gradient and southward baroclinic pressure gradient increase in the lower layer, causing a strong westward inflow of seawater from Gadeoksudo, enhancing the zonal convective circulation by 26% compared to winter. The convective circulation in the western Jinhae Bay is significantly influenced by both tidal current and wind during both winter and summer. In the eastern Jinhae Bay and Masan Bay, surface water flows outward to the open sea in all seasons, while bottom water flows inward, demonstrating a typical convective estuarine circulation. In winter, the contributions of wind and freshwater influx are significant, while in summer, the influence of mixing by tidal currents plays a major role in the north-south convective circulation. In the eastern Jinhae Bay, tidally driven residual circulation patterns, influenced by the local topography, are distinct. The study results are expected to enhance our understanding of pollutant dispersion, summer hypoxic events, and the abundance of red tide organisms in these bays.

Analysis of Reduction Effect of Seawater intrusion Zone through Groundwater Management in Yeo-su Region (여수지역의 지하수위 관리를 통한 해수침투 영역 저감 효과 분석)

  • Kim, Il-Hwan;Yang, Jeong-Seok
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.119-119
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    • 2017
  • 기후 온난화로 인하여 빙하의 해빙과 해수의 팽창으로 해수면의 상승 속도는 나날이 증가하고 있다. 우리나라는 2.48mm/yr로 상승하고 있으며, 특히 남해는 2.89mm/yr로 가장 크게 상승하고 있다. 해수면의 상승과 더불어 해수침투 영역 확장을 방지할 수 있는 지하수위 또한 낮아지고 있어 해수침투에 대한 피해를 점차 늘어나고 있다. 해수침투로 인한 피해는 연안지역에서부터 시작하여 점점 영역을 넓혀가고 있다. 해수침투 피해는 직접적으로 토지의 염수화로 지하수의 오염, 농작물의 염수 피해, 주변 생태계의 교란 등으로 나타나고 한 번 염수화가 진행된 지역을 되돌리는 것은 많은 노력과 재화가 들어가게 된다. 이를 방지하기 위해서 많은 연구가 진행되고 있다. 해수침투 범위가 증가하는 것이 해수면의 상승도 큰 영향을 미치지만, 해수침투 쐐기를 구성하는 담수 지하수위가 낮아지면 더욱 가속화된다. 이에 본 연구에서는 남해안의 여수지역을 SEAWAT으로 구성하여, 현재의 상황을 나타내고 지하수위, 해수면, 지하수 이용량, 함양량 등을 대상으로 선형적인 상승 혹은 하강으로 미래의 상황을 나타내었다. 적용된 시나리오에 지하수위 관리 방안을 적용하여 해수침투 영역 저감 효과에 대해서 분석하였다. 지하수위 관리 방안으로는 지하수위 하강 시기에 지하수 이용량 규제, 도심지에서 LID(Low Impact Development) 시설물 중 침투 증진 시설 보강 등을 이용하였으며, 각각의 시나리오를 통해 해수침투 영역 저감 효과 분석을 실시하였다. 지하수위의 관리는 해수침투에 대한 피해 방지와 더불어 지속가능한 지하수 이용을 위한 정책을 마련하기 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 보여진다.

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Estimation of Peak Water Level Based on Observed Records and Assessment of Inundation in Coastal Area - A Case Study in Haeundae, Busan City - (관측자료에 기반한 미래 해수위 예측 및 연안지역 침수위험면적 분석 - 부산시 해운대구 일대를 대상으로 -)

  • Ahn, Saekyul;Lee, Dongkun
    • Journal of Environmental Impact Assessment
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    • v.26 no.6
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    • pp.445-456
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    • 2017
  • For impact assessment of inundation in coastal area due to sea level rise (SLR), model for estimating future peak water level was constructed using observed mean sea level (MSL), storm surge level (SSL) data and calculated tide level (TL) data. Based on time series analysis and quadratic polynomial model for SLR and Monte-Carlo simulation for IC, SSL and TL, 100-year return peak water level is expected to be 2.3, 2.6, 2.8m, respectively (each corresponding to year 2050, 2080, 2100). Further analysis on future potential inundation area showed U-dong, Yongho-dong, Songjeong-dong, Jaesong-dong to be at high risk.

Seawater Intrusion due to Ground Water Developments in Eastern and Central Cheju Watersheds (중-동 제주 수역의 지하수 개발로 인한 해수침투)

  • 박남식;이용두
    • Journal of the Korean Society of Groundwater Environment
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    • v.4 no.1
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    • pp.5-13
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    • 1997
  • The Island of Cheju plans massive ground water development to meet predicted water demand. Effective management of ground water resources requires impact assessment study. Due to the nature of the island, effects of sea water must be considered. In this work, salt water intrusion, due to hypothetical ground water development in Eastern and Central Cheju Watersheds, is predicted using a sharp-interface model. The model considers simultaneously hydrodynamics of both freshwater and saltwater. The hypothetical ground water development was designed such that it follows closely the regional ground water development plan. The numerical model predicted that the saltwater wedge may intude over 1km depending on the location. This observation leaves doubt on impact assement studies based on freshwater-flow only modeling.

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Correlation Analysis between Hydraulic Characteristics and Algal bloom in an Artificial Seawater Channel (인공 해수수로 내 흐름 특성과 조류 생성의 상관성 연구)

  • Yeo, Chang-Geon;Jeong, Suk-Il;Lee, Seung-Oh;Kim, Moon-Il
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.1044-1048
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    • 2010
  • 해수를 이용한 세계최초의 해수수로인 송도 신도시 중앙공원 해수수로는 서해안에서 집수된 해수를 $5{\mu}m$의 공극 크기를 가지는 해수처리시설 (STF, seawater treatment facility)에 의해 여과된 뒤 2곳의 해수공급 지점에서 해수수로로 공급된다. 여과된 해수는 수로로 155L/sec의 유량으로 1.8km를 흐른 뒤 서해로 방류된다. 이러한 인공 해수수로에서는 흐름정체에 따른 수질 문제와 영양염에 의한 적조를 유발하는 조류 성장이 문제가 된다. 따라서 본 연구에서는 3차원 수치모형을 이용한 인공 해수수로내의 흐름특성 모의와 수질 모니터링의 통한 조류 생성 특성 및 장소를 비교하여 그 상관성을 분석하고자 한다. 수치모의 실험은 3차원 수치모형인 FLOW-3D를 이용하였으며, 격자망 형태는 직사각형 직각 격자가 사용되었다. 현장 모니터링을 통하여 획득한 수질 데이터와 비교 분석을 통하여 해수수로 내 해수 흐름 특성변화(유속, 와도 등)와 조류생성에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 해수 수로내의 평균 유속은 0.01m/s 이었으며, 수로의 형상에 따라서 정체수역이 발생하였다. 이러한 정체수역은 현장 모니터링을 통하여 예측된 조류 발생 지역과 일치하였다. 이러한 흐름 특성과 조류생성과의 상관성 규명을 통하여 인공수로의 물순환 시스템 설계시 조류 생성을 억제할 수 있는 최적 관리를 위한 설계의 기초 자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

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