• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.63-75
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• 2013

평택 당진항 내항 2공구 수역은 3개의 투수성 호안으로, 그리고 내항 2공구 동측의 투기장 수역은 2개의 투수성 호안으로 둘러싸여 있다. 2010년 5월에 관측된 내항 2공구 외곽호안 내측 수역과 내항 2공구 투기장 내측 수역의 최대조차는 각각 4.70 m와 2.32 m로서, 동시에 호안 외측에서 관측된 최대조차 8.74 m의 54%와 27%에 달한다. 호안 내 외수위차와 내측 수용적 변화율간의 회귀식을 도출하고, 이 식을 이용하여 투수성 호안의 해수 유통량을 매 계산시간마다 산정하는 모듈을 EFDC 모델에 추가하여 아산만의 3차원 해수유동 수치모형을 구축하였다. 2010년 5월 13~27일의 모의기간에 대하여 주요 5개 분조($M_2$, $S_2$, $K_1$, $O_1$, $N_2$)의 합성조석과 아산, 삽교, 남양, 석문방조제의 담수방류량을 실시간으로 입력하여 해수유동을 모의하였다. 2공구 내측과 2공구 투기장 내측에서 평균고조위, 평균해면과 평균저조위의 실측치에 대한 모델치의 skill score는 96~100%로서 매우 양호한 재현율을 보인다. 투수성 호안의 해수유통을 차단한 모의결과와 비교하면, 최강유속은 주수로를 따라 0.05~0.10 m/s 증가하고, 2공구 외곽호안 외측에서 국지적으로 0.1~0.2 m/s 증가한다. 해저면 전단응력은 유속이 강한 주수로에서 0.1~0.4 $N/m_2$의 범위로 증가하고, 2공구 외곽호안 우각부 주변에서 국지적으로 0.4 $N/m_2$ 이상 증가한다. 본 연구에서 적용한 투수성 호안의 해수유통 모의기법은 대규모 투수성 호안이 유지되는 해역에서 물질의 이류 확산과 해저지형의 침식 퇴적 및 호안 주변의 국부 세굴 등을 모의 예측하는데 유용하게 적용될 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.147-147
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• 2017

본 연구에서는 2003년 태풍 'MAEMI'에 의해 피해를 가장 많이 입은 경남 마산시를 중심으로 폭풍해일 범람도를 작성하였다. 해양과 하천 하류부가 만나는 마산시에서는 해일, 조석, 하천을 동시에 고려해야 하므로 이에 대한 단계적 적용을 통해 범람 중첩효과를 검토하였다. 본 연구에 사용된 수치모델은 네덜란드 Deltares사에서 개발한 준3차원 해수유동 모델 Delft3D이다. Delft3D는 폭풍해일 이외 지진해일, 부유물 이송, 오염물 확산 등 다양한 분야에 적용 가능하며, 파랑, 조석력, 바람에 의한 전단력, 온도, 염도에 의한 밀도류, 대기압 변화, 조간대 모의 등 다양한 영향을 고려할 수 있다. 수치모의시 모델의 안정성과 효율성을 높이기 위해 다중격자기법을 사용(최소 25m 격자)하였으며, 수심 자료는 국토지리정보원 수치지도와 국립해양조사원 수치해도의 수평 수직적 통합을 통해 구성하였다. 태풍 'MAEMI'의 Best Track은 기상청에서 제공하는 3시간 간격의 중심기압, 풍속, 중심위치를 Holland's Model에 적용하여 계산하였다. 조석효과를 고려하기 위해 개방경계에서 TPXO 7.2를 사용한 분조값을 입력하였다. 또한 하천의 흐름을 효과적으로 구현하기 위해 하천 단면에서의 동적 수위경계조건(또는 유량경계조건)을 추가적으로 부여하였다. 수치해석결과, 마산 수위 관측소에서 관측된 태풍 'MAEMI'의 해일고와 유사한 결과가 산출되었다. 범람역 해석결과는 해일, 조석, 하천을 동시적으로 고려하였을 경우에 실제 침수흔적도인 마산시재해침수지도와 가장 유사한 결과를 보였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제8권4호
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• pp.186-192
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• 2005

본 연구는 낙동강 하구역을 대상으로 하구지형의 변화를 고찰하였고, 하구지형 변화에 미치는 해수유동특성을 파악하기 위하여 2차원 수치모델을 이용하여 무방류시, 홍수시의 낙동강 하구둑 방류량을 입력하여 해 수유동장을 재현하고, 사주사이의 단면유량flux를 계산하였다. 이상에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 낙동강 하구 일대의 사주 발생변천과정을 고착해 본 결과, 대규모 낙동강 하구둑 건설시기에 맞추어서 사주군의 형성치 서측으로부터 동측으로 이동하고 있으며, 현재는 다대포 전면해역에서의 사주발달이 활발한 것으로 나타났다. (2) 낙동강 하구역에서의 해수유동양상은 낙동강 하구둑으로부터 방류되어지는 하천수량에 따라서 조간대 지역내의 흐름패턴이 변화한다. (3) 단면유량flux 계산결과를 통해 홍수 하천유량이 방류될시 낙동강 하구역 중 장자도와 백합등, 다대 전면해역에서의 퇴적활동이 가강 클 것으로 판단된다. 그러나 평수시(무하천 유량시 및 일평균 하천유랑 방류시)의 유량flux의 밀도분포를 살펴보면 진우도 전면해역에서 크게 나타났다. (4) 이상의 결과를 통해 낙동강 하구역에서의 육상 유입 하천수의 영향을 가장 민감하게 받는 지역으로는 최근 사주퇴적이 급속히 발생하는 지역인 장자도와 백합등, 다대 전면해역과 진우도 전면해역인 것으로 판단된다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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• pp.277-283
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• 2003

This paper constructed the 3D real-time numerical model for which predicts the water quality and movement characteristics of the inner bay, which consider the characteristics of the wind-driven current and density current in estuaries which generated by the river discharge from the Hyeong-san river and oceanic water of the Eastern sea. The constructed numerical model reappeared successfully the seawater circulation current of Yeong-il Bay, which used the input conditions of the real-time tidal current, river discharge and weather conditions at March of 2001 year. Also to observe the wind-driven current and density current in estuaries effected to the seawater circulation pattern of the inner bay, we investigated the analyzation for the each impact factors and the relationship with the water quality of Yeong-il bay

• 한국항해항만학회지
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• 제28권6호
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• pp.565-572
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• 2004

전차륜느 연안역에서 큰 스케일에서의 물질수송에 대한 관점에서 보면 조류보다 더 중요한 역할을 한다. 이러한 잔차류의 주된 성분은 조석 잔차류이며, 취송류, 밀도류 등도 이 흐름을 변동시키는 중요한 인자들이다. 이러한 연안역의 흐름의 특성을 규명하기 위해서는 3차원 유동모델의 적용이 필수적이다. 본 연구는 하천으로부터 담수유입에 의한 연안수역의 성층화 구조를 다루는데 초점을 두었으며, 이를 위해 3차원 밀도류모델을 적용하여 울산만의 유동을 재현하고, 담수유입에 의한 성층화 구조를 규명하였다. 그 결과 울산만과 같이 담수유입이 존재하는 반폐쇄 하구에서는 표층에서는 만외로 유출하고, 저층에서는 만내로 유입하는 흐름이 발생하였다. 또한 만내방향으로의 바람이 존재하는 경우에는 표층에서는 만내로 유입하는 흐름이, 저층에서는 이에 대한 보상류로 만외로 유출하는 흐름이 발생하는 것을 알 수 있었다. 이러한 해수유동결과는 해양목장 조성을 위한 인공어초투하, 연안표사 제어를 위한 잠제건설, 해저산맥 조성 등으로 인한 연직방향으로의 용승현상에 대한 규명이나 심층수 활용을 위한 기초연구에 적용이 가능할 것으로 사료된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권4호
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• pp.432-436
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• 2015

본 연구에서는 해수를 활용하여 수동적으로 냉각되는 폴리머 히트싱크의 열성능을 전산적으로 탐구한다. 폴리머 히트싱크는 폐열회수를 위한 열전생성기의 저온면의 냉각모듈로 제안되었고, 상세한 수치연구를 위해 3차원 전산유체역학 모델링이 수행되었다. 폴리머 히트싱크의 기본 소재로 polyphenylene sulfide (PPS)와 pyrolytic graphite (PG)가 선택되었고, 전산연구는 다양한 휜 수와 휜 두께에서 PPS와 PG 히트싱크의 성능을 결정하고, 이 결과는 알루미늄 (Al)과 티타늄 (Ti) 히트싱크와 비교된다. 연구결과는 PG 히트싱크가 Ti 히트싱크 보다 3~4배 열성능이 우수함을 보이는데, 이 결과는 Ti 히트싱크보다 더 우수한 PG 히트싱크의 열확산에 기인한 것으로 보인다. 연구결과에 의하면 PG 히트싱크의 열성능에 대한 휜 수 증가의 효과가 PPS와 Ti 히트싱크 경우와는 상반됨을 보이는데, 이는 휜 수 증가에 대한 열확산, 표면적 증대, 유동저항의 상관관계로 설명이 가능하다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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• pp.231-234
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• 2007

본 연구는 섬진강 하구역의 효율적이고 체계적인 해역환경관리를 위하여 해양관측데이터 및 수치모델링 자료 그리고 MGIS를 이용한 해역환경 DB 구축, 가시화, 체계화 및 SVG 언어를 이용한 MGIS기반 Web GUI 시스템을 구축하였다. 그 결과 섬진강 하구역의 물리해양학적 특성을 체계적으로 구현하여 파악할 수 있음을 확인하였다.

• 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.

• 청정기술
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• 제19권1호
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• pp.1-7
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• 2013

본 연구에서는 역전기투석 장치 내 스페이서(spacer)에 의한 유동변화와 스페이서의 높이변화에 따른 해수의 유동 및 이온전달 영향에 관한 연구를 수행하였다. 육각형 모양의 스페이서에 대해 3차원 전산유체해석을 진행하였다. 모델링을 수행한 결과, 레이놀즈수(Reynolds number)가 커짐에 따라 스월량(swirl)이 커지며 단위시간당 해수의 이온이 멤브레인(membrane)으로 전달되는 양이 늘어나지만, 반면에 입출구의 압력차도 증가하였다. 또한 스페이서가 두꺼울수록 파워수(Power number)와 셔우드수(Sherwood number)가 증가하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권4호
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• pp.335-343
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• 2016

마산만에서 수치모델을 이용하여 해파리의 시 공간적 분포를 파악하였다. 먼저 3차원 해수유동모델(POM)을 이용하여 조석, 바람, 수온 염분의 효과를 고려한 잔차류를 계산하였다. 마산만의 마산항, 중공업단지, 가포신항에서 발생한 해파리의 거동을 파악하기 위하여 잔차류에 의한 입자추적자 모델을 이용하였다. 해파리의 분포는 마창대교 북쪽해역에서 최대인 2,533 개체수가 나타났다. 이와 같은 현상은 잔차류의 다방향으로 혼재하는 흐름과 지형적인 영향으로 판단된다. 해파리의 이동에 영향을 미치는 잔차류가 우세한 해역에서 외력조건에 따른 해파리의 집적도를 알아보기 위해서 조석잔차류, 취송류, 밀도류의 유형별 수치실험을 하였다. 특히 마산만의 마창대교와 마산만 입구인 모도해역에서는 취송류(바람에 의한 효과)가 해파리의 집적에 탁월한 것을 확인하였다.