• Water Engineering Research
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• 제1권4호
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• pp.309-320
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• 2000

In this study, laboratory study of the behavior of wastewater discharged from the Boston ocean outfall was compared with the predictions of mathematical models. The dta sets cover broad ranges of discharge conditions and oceanic conditions, and are associated with a typical type of outfall discharges with multiport diffusers. The laboratory data sets were obtained in density stratified towing tanks. These data sets were used to evaluate four commonly used models: UM, UDKHDEN, RSB and CORMI$\times$2 for minimum dilution, the height to the top of the wastefield, and wastefield thickness. For minimum diluation and height to the top of the wastefield, UM and RSB predictions agree well with laboratory data. UDKHDEN overestimated the minimum dilution and height to the top of the wastefield while CORMI$\times$2 underestimated these values. All of the model predictions for the wastefield thickness were widely scattered. about the measured values. The hydraulic model study reproduced the major features observed in the laboratory. It also afforded considerable insight into the mechanics of mixing of multiport risers which could not have been obtained either from the laboratory test or the mathematical models.

• 한국항해항만학회지
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• 제26권5호
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• pp.563-569
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• 2002

오염물질 확산모델링시 기존의 유한차분모델의 단점을 보완하기 위해 입자추적법이 사용되고 있다. 본 연구에서는 Princeton Ocean Model에 결합하여 사용할 수 있는 3차원 입자추적모델을 개발하였으며 이를 다양한 수치실험을 통해 검증하였다. 또한 미국 플로리다 주 템파만의 해양방류구 모델링에 적용하므로써 모델의 유용성을 확인하였다. 예상대로 입자추적모델은 기존의 유한차분모델에 비해 적은 확산범위를 나타내었으며, 이는 기존의 유한차분모델이 안고 있는 수치확산에 따른 오차로 추정된다. 새로이 개발된 모델은 다양한 해양확산모델링에 유용하게 응용될 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제28권3호
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• pp.259-268
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• 2004

지난 몇 년 동안, 해안지역에서 산업의 발달과 인구증가로 인해서 육지에서 방출되는 오폐수의 정화 처리 방법이 중요한 문제점으로 지적되고 있다. 처리방법으로는, 1차 처리 또는 2차 처리된 것을 수중 방류관을 통해 해안이나 심해 또는, 그 중간지점에서 방출되는데, 오폐수가 방출되면 주변의 해수를 연행하여 플룸, 제트 또는 부양성 제트의 형태로 해수면까지 상승하면서 많이 희석된다. 본 연구는 해양환경관리 및 오폐수 처리에 관한 의사결정과정에서 중요한 해양방류관 설계를 다룬다. Cormix 모델에 조위의 변화와 계절변화에 의한 몇가지 요소를 고려하여 방류수의 궤적과 희석을 다룬다. 본 연구는 방류수의 효과석인 관리를 위한 기본 데이터와 일반배치에 매우 유용하게 활용될 것이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.247-253
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• 2004

As a large scale port development in coastal waters proceeds step by step and populations in the vicinity of port are getting increased, the issue on "how to dispose the treated municipal water and wastewater in harbor" brings peoples′ concern. The submarine outfall system discharges the primary or secondary treated effluent at the coastline or in deep water, or between these two. The effluent, which has a density similar to that of fresh water, rises to the sea surface forming plume or jet, together with entraining the surrounding sea water and becomes very dilute. We intended in this paper to investigate the impact on dilution of effluent and the behavior of flume under the conditions of the seasonal and spatial temperature variations, which have not been noticeable in designing effective marine outfall system. To predict and analyze the behaviour and dilution characteristics of plume not just with the effluent temperature, but also with the seasonal variation of temperature of surround water and tidal changes, CORMIX(Cornell Mixing Zone Expert System)-GI have been applied. The results should be used with caution in evaluation the mixing zone characteristics of discharged water. We hope to help for the effective operation of outfall system, probable outfall design, protection of water quality, and warm water discharges from a power plant, etc.

• 한국환경과학회지
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• 제8권1호
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• pp.115-123
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• 1999

수영하수처리장 방류수의 해중방류법과 3차 처리 시설 설치의 비용분석을 한 결과는 다음과 같다. 1) 해안에서 4km 거리와 관경을 2m의 해중방류법을 이용한 수용만의 수질을 개선시키는데 소요되는 해중방류관 건설비용은 383억 원이 소요되는 것으로 산출되었다. 2) 수영하수처리장의 유출수를 해중방류관을 통해서 방류할 경우 방류수심을 32m, Diffuser의 길이를 200m로 할 경우의 초기희석배율은 유속에 따라서 56.4∼399.2으로 계산되었다. 3) 질소를 제거하기 위한 순환법의 경우의 20년 동안의 총 비용은 1,364억 원, 인을 제거하기 위한 응집제 첨가 활성슬러지법은 1,010억 원, 해중방류법은 383억 원으로 해중방류법이 3차 처리시설을 설치하는 비용보다 약 2.6∼3.5배 비용을 적게 소요하는 것으로 산출되었다. 4) 해중방류법을 이용할 경우의 수영만의 수질영향을 예측하기 위해서 물질순환모델을 이용하여 예측한 결과 수영만의 수질이 COD, 용존무기질소(DIN)와 용존무기인(DIP)의 전 항목에서 해역환경 II등급을 만족하는 것으로 예측되었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제17권4호
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• pp.259-268
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• 2005

여름에 기본적으로 방조제 내부로부터 담수의 유입으로 발생된 저 간소 수괴가 저서생물의 감소를 야기시키기 때문에 영산강 하구언에서 저 산소층의 제거에 대한 관심이 증폭되어왔다. 처리된 하$\cdot$ 폐수를 해양에 방류하는 해양방류시스템이 이러한 저 산소층을 제거하는 효율적이고 경제적인 방법으로 이용되어 질 수 있다. 본 연구에서는 근역에서 방류된 부력제트의 거동을 예측하고자 적절한 방류구의 설계가 제안되었다. 신뢰할 수 있는 부력제트의 거동에 대한 계산을 수행하기 위하여 측정된 CTD와 해류 자료 등을 포함한 인자들이 고려되어졌다. 조석의 주기에 따라 계산된 부력제트의 경계 내에 염분도와 용존산소의 횡분포의 변화를 예측하고자 여러 수치 모형중의 하나로 EPA에 의해 승인된 CORMIX 1 모형을 사용하였다. 수치실험의 결과를 기준으로 볼 때 단공방류구가 저 산소층을 제거하는데 유용한 시스템임을 알 수 있었다. 원활한 주변수의 조건을 만족시키기 위하여 적절한 전략이 또한 제안되어졌다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제26권2호
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• pp.63-81
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• 2021

이 연구에서는 2018년 늦은 봄철을 대상으로, 제주도내 위치한 제주와 보목 하수처리장의 해양방류구 주변 해역의 하수처리 방류수의 이동 특성을 파악하기 위하여 다층 유향·유속계 (Acoustic Doppler Current Meter; ADCP)와 지역규모 해양 수치모델의 가상 추적자 실험을 활용한 분석을 수행하였다. ADCP관측 결과에 의하면 두 하수처리장 모두 방류구 인근 해역의 해수 유동은 비조석 성분 보다 조석 성분이 컸고, 조류는 등수심선과 평행한 방향의 왕복성 운동이 지배적이었다. 조화 분석결과는 제주와 보목 하수처리장 해역 모두 반일주기 유속 성분이 우세한 혼합형 조석특성이 지배적이지만, 보목 하수처리장 주변의 유속 세기가 제주 하수처리장 유속의 50% 정도로 느리고, 조류의 회전성이 제주는 시계 방향, 보목의 경우 반시계 방향으로 지역적으로 차이를 보인다. 특히, 보목 하수처리장 방류구 주변해역은 상대적으로 느린 유속과 더불어 잔차류가 등수심선을 가로질러 연안으로 향하기 때문에 해안을 따라 오염물질이 집적되는데 유리한 환경이다. 고해상도 수치실험은 유속·유향 현장 관측 결과와 유사한 해수 유동 특성을 잘 모의하였으며, 오염물질의 이동확산을 파악하기 위한 추적자 실험을 통하여 잔차성분이 연안을 향하는 보목 하수처리장 연안에서 오염물질 잔류량이 상대적으로 높아질 수 있음을 제시하였다. 이러한 결과는 늦은 봄철에 보목 하수처리장 인근 해역이 상대적으로 약한 조류와 연안을 향하는 잔차성분의 영향으로 하수처리 방류수에 의한 연안 오염 가능성이 높은 환경임을 제시하는 결과이다. 퇴적유기물 조사에서도 보목하수처리장 인근 연안은 중간오염 단계를 보임으로써 조석 잔자류에 의한 연안 오염물질 축적과 그에 따른 연안환경오염의 가능성을 뒷받침하고 있다.

• 상하수도학회지
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• 제22권3호
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• pp.389-396
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• 2008

The hybrid model can be used to predict the initial near field mixing and the far field transport of the buoyant jets, which are discharged from the submerged wastewater ocean outfall. In the near field, the jet integral model can be used for single port diffusers while the ${\sigma}$ transformed particle tracking model was used in the far field. In this study, the experimental study was performed to verify the developed hybrid model in the previous research. The developed hybrid model properly predict the surface and vertical concentration distribution of the single buoyant jets with various effluent and ambient conditions. The hybrid model can also simulate the surface concentration distribution of the rosette diffuser except for the parallel diffuser with the higher densimetric Froude number due to the assumption that dynamic effects of the effluent plumes are negligible in the far field. The application of the hybrid model to rosette diffusers can predict the concentration near the diffuser more accurately when the line-plume approximation is used.

• 한국수자원학회논문집
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• 제31권5호
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• pp.613-620
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• 1998

샌프란시스코 해양방류의 근영역거동에 대한 현장 및 실험연구는 유량조건과 해양조건을 만족하는 것으로 다공확산관에 의한 해양방류의 전형적인 유형이라 할 수 있다. 특히 실험자료들은 현장시험을 모의한 밀도층을 갖는 견인수조로부터 얻어진 것이다. 이들 자료를 이용한 폐수영역거동의 모형연구는 최소희석률, 회종희석높이 및 희석두께를 수리 및 수학적 모형인 UM모형, UDKHDEN모형, RSB모형과 CORMIX 모형을 이용한 예측치와 실측치를 비교 분석하였다. 수리모형연구는 현장에서 관측된 주요현상들을 재현할 수 있었다. 또한 현장시범이나 수학적모형으로부터 얻을 수 없는 다공확산관의 혼합기능을 관찰 할 수 있다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제2권2호
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• pp.60-69
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• 1999

본 논문에서는 국내 최초로 수중확산관을 통해 하ㆍ폐수 1차 처리수를 해양방류하고 있는 마산ㆍ창원 하수종말처리장의 해양방류수에 대한 초기ㆍ근역 희석률을 현장관측과 CORMIX 모형계산을 통해 비교 검토하였다. 수심 15m 내외의 방류수역에서 수온약층이 수심 4m～6m에서 형성된 1998년 하계에 관측된 염분도로부터 희석률을 구하였으며, 또한 해수밀도의 수직 분포와 해류자료를 입력하여 모형으로부터 하 폐수 플륨의 이동확산 양상과 초기희석률을 계산하였다. 방류지점의 관측된 염분도 분포로부터 구한 희석률은 32～48이며, 모형에 의해 계산된 초기ㆍ근역 희석률은 29～43으로 두 결과 모두 매우 낮은 하계 소조시의 희석률을 보이고 있다. 이는 조류가 약한 소조기의 정체 시에는 방류수에 포함된 오염물질로 인해 해양방류수역의 수질오염이 더욱 가중될 수 있음을 보여준다.