• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
• /
• pp.213-213
• /
• 2021

한국농어촌공사 농어촌연구원은 하천 및 해안분야의 다양한 수리모형실험을 수행할 수 있는 대형 수리모형실험 시설을 2018년에 구축완료하였다. 국내 최대 규모의 실험장뿐만 아니라 첨단 광학용 계측장비(PIV 및 LDV 시스템)를 연계한 전용실험수로, 대형유사실험수로 등 7종의 기능별 실험수로를 갖추고 있어 다양한 수리현상 분석을 수행할 수 있다. 최근에는 산사태의 주요 원인중 하나인 토석류 실험, 방조제 주변의 침·퇴적 실험 등을 수행하였으며, 본 연구에서는 3D 지형스캐너를 활용한 방조제 주변의 지형변동 수리모형실험에 대하여 소개를 하고자 한다. 방조제는 조수가 육지쪽으로 밀려들어와 내부개발지역이나 농지 등을 해수로부터 보호하기 위해 설치되는 외곽시설이다. 이러한 방조제 전면의 빠른 유속에 의한 침식은 배후지의 안전에 상당히 큰 문제를 야기시킨다. 방조제의 침식을 방지하기 위하여 방조제 전면에 수제공을 설치하여 수제공과 수제공 사이의 느려진 유속에 의해 방조제 전면에 토사를 퇴적시키는 방법이 있다. 본 연구에서는 방조제 전면에 수제공의 길이를 달리 설치하여 수제공 주변의 침·퇴적현상을 이동상 실험을 수행하여 분석하였다. 일반적으로 토사의 침·퇴적고를 계측하는 방법으로 일정한 격자망을 구성하여 각 지점별로 실험 전·후의 토사의 표고차를 수작업으로 계측한다. 이 경우는 실험자가 직접 측정하는 계측오차가 발생하게 되고 측정할 수 있는 지점의 수가 한계가 있어 전체적인 토사의 변화양상을 분석하기엔 어려움이 있다. 이를 해결하기 위하여 본 연구에서는 농어촌연구원이 보유하고 있는 3D 지형스캐너를 활용하여 토사의 표고차를 측정하였다. 실험에 사용한 3D 지형스캐너의 최대 측정거리는 스캐너가 설치된 중심점으로부터 반경 80m에 해당하며, 해상도는 1.6mm~50mm의 범위로 수작업으로 격자망을 구성하여 측정하는 것보다 상당히 높은 수준의 결과를 취득할 수 있으며 계측시간을 단축할 수 있는 장점이 있다. 하지만, 펄스레이저에 의한 지형스캔 방식은 수면과 같이 레이저가 투과할 수 없는 경우에는 계측이 불가능하며, 어두운 계열의 색을 스캔하는 경우 결과 분석에 주의할 필요가 있다. 본 연구에서는 이동상 재료로 안트라사이트(검은색)를 포설하였고, 검은색 계열의 실험사에도 3D 지형스캐너가 우수한 결과를 제공하는 것을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제15권3호
• /
• pp.187-203
• /
• 2009

본 연구는 2005년부터 2007년까지 3년 동안 전남서부해역을 대상으로 수질환경 및 영양염류를 분석하여 양식어장의 해양환경 특성을 파악하고자 실시하였다. 겨울철과 여름철은 봄철과 가을철에 비하여 수온차가 최고 $5^{\circ}C$ 이상을 나타냄과 아울러 염분도 봄철과 여름철에 목포해역에 표층수가 최저 9 psu에 근접하는 경향을 보이고 있다. 영양염류의 경우 대부분의 해역에 COD 2 mg/L 이하를 보여 수질등급 II수준을 유지하여 비교적 양호한 수질을 보이고 있고, T-N과 T-P모두 연중 고른 공간적 분포를 보이고 있다. 그러나 SS의 경우 연중 매우 높은 농도를 보이고 있는 반면에, Chl. a의 공간적 분포도 연중 목포를 제외한 나머지 해역들은 고른 양상을 보이고 있다. 각 정정별에서도 목포를 제외한 나머지 해역들은 표층과 저층 모두 큰 차이을 보여 주지 못하고 있다. Redfield ratio도 대부분의 해역에서 16 이하를 보여 기초생물생산에 필요한 질산질소가 제한인자로 작용될 수 있는 것으로 보였다. Chl. a는 영양염류 뿐만 아니라 COD와 양의 상관관계이며, 특히 COD와는 매우 강한 양의 상관관계를 보인다. 이러한 관계는 겨울, 봄, 여름철에 잘 나타나고 있다. 유연관계를 보면 목포 7번 정점은 다른 해역에 속하지 않고 독립적인 위치를 보이고 있다. 또한 거리도 2이상을 보여 상당히 다른 수질환경을 나타냄을 알 수 있다. 그러나 진도, 완도, 해남해역은 다른 해역과 달리 상호 매우 근접한 거리를 나타내고 있다. 따라서 전남서부해역은 영산강 하구둑의 영향을 받는 목포를 제외한 나머지 해역들은 비교적 안정된 수질과 영양염류를 보여 양식어장의 환경으로 적합한 환경을 보이고 있다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제27권1호
• /
• pp.43-51
• /
• 2005

본 논문은 인천 해안에서 AQUASEA 모델을 적용한 오염부하량 할당 연구를 제시한다. 인천 해안의 복잡한 지형을 표현하기 위하여 유한요소격자망을 구성하였으며, 인천 해안 경계 지역의 13개 지점의 조위와 한강 유량이 조석조위 시뮬레이션을 위한 입력 조건으로 주어졌다. 또한, 해안으로 유입되는 모든 오염원의 부하량이 수질 시뮬레이션 입력 조건으로 주어졌다. 시뮬레이션된 변수는 조류와 화학적 산소요구량이며, 실측값을 이용하여 보정 및 검증되었다. 모델 결과는 대부분의 측정 지점에서 실측값과 적절한 일치를 이루었다. 시스템 분석 결과 한강에서 유입되는 오염물질은 염화수로에서부터 영흥도 북쪽 해역까지 수질에 영향을 미치며, 인천시에서 배출되는 오염물질은 영종도 아래에서부터 자월도 위쪽 해역까지 수질에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 시화호에서 방류되는 물은 배출 수문에서부터 인천항까지의 수질에 영향을 보이며, 경기도 연안에서 배출되는 오염물질은 오이도 부근 해역의 수질에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 타당성이 검증된 모델의 오염부하량 분석을 통하여 효과적인 수질관리대책을 수립하였으며, 여기서 인천 해안의 수질기준치를 유지하면서 허용될 수 있는 오염부하량을 제시하였다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.43-52
• /
• 2006

해수소통을 전제한 경우 새만금호 내측의 염분변화가 만경강의 평수량 및 홍수량 유입에 따라 혼합 확산되는 것을 평가하고, 내부 개발이후 배수수문을 통한 새만금호소수 방류시 관리수위별로 저염수가 외해에 미치는 영향범위를 평가하기 위한 수치모형실험이 실시되었다. 해석에는 2차원 ADCIRC 및 3차원 TIDE3D모형과 3개 연직층을 고려한 3차원 CE-QUAL-ICM모델이 이용되었다. 내부의 확산 모의결과는 시간이 지남에 따라 외해에서 유입되는 염수가 점차 혼합확산되며, 최소 1개월 이상 경과되어야 만경호측에 외해수가 혼합되고, 5개월 지속되어야만 동진호측까지 혼합된다. 호내측의 수위를 관리하기 위해 신시 또는 가력수문을 개방하면 유속이 지수적으로 감소되나 갑문으로부터 전면 10km 이상까지 0.5m/s의 유동장이 형성된다. 이러한 결과는 저염수 방류로 인한 영향이 주기적으로 낙조시에 발생되어 새만금 방조제 전면의 해수순환과 유동 및 생태환경에 적지 않은 영향을 미칠 개연성을 제시하는 것으로 해석된다.

• 한국농공학회지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.4089-4095
• /
• 1976

The safety of shore structure including the sea dipe is largely affected by typhoon. Accordingly it is desirable to analize the typhoon and determine the wind direction and velocity for use in planning and design of the structure. This method was adopted for the design of the Yong San Gang Estuary Dam. A comparative study of the results of typhoon analysis with the meteorological data obtained through actual observation is summarized as follows; (1) 62% of the typhoons occur during May to June in a year, and 62% of the typhoons which have an influence on the Korean peninsula, especially the proposed estuary dam fsite, proceed eastward through the zone in lat. 36$^{\circ}$-37$^{\circ}$N. Such typhoons occur two to three times a year on the average. (2) Data on typhoon "SARL" were used as a model case in designing the estuary dam, where it was proved that a southwesterly wind had a maximum velocity of 30m/sec in case r=150km, ${\alpha}$=120$^{\circ}$. Within the range of 22$^{\circ}$30'on the right and left side of the fetch line of the estuary dam, the wind direction varied SSW\longrightarrowSW\longrightarrowWSW, and the wind velocity varied 29m/sec\longrightarrow30m/sec\longrightarrow125m/sec. Such phenomemum lasted for five hours. (3) An analysis of data obtained during 44 years at Mok Po Meteorological Station shows that a wind with a velocity of some 25m/sec occurred twelve times in the S-direction and two times in the SW-direction, while that with a velocity of 30m/sec occurred three times in the S-direction, three times in the SSW-direction and one time in the SW-direction. The wind which had an influence on the estuary dam had a direction of SSW\longrightarrowSW\longrightarrowWSW and a velocity of min. 30m/sec. Actually, a wind with a max. velocity of 31.3m/sec occurred in the SSW-direction on March 15 and 16, 1956 where the mean velocity during two hours was 28m/sec and that during four hours was 24.6m/sec. (4) The data obtained through actual observation show that when the velocity is low, the wind with a fixed direction lasts long, and when the velocity is high, it is short-lived. It is difficult to determine the velocity of a wind which blows in a fixed direction for consecutive two or four hours. Therefore, the values obtained through typhoon analysis are larger that those obtained through actual observation, and hence, it is resonable to use the analyzed valuse for design of the estuary dam and shore structures. (5) The greatest effect was had on the estuary dam when typhoon was proceeding at a velocity of 29.71m/sec in the direction of ${\alpha}$=120$^{\circ}$(SW) at a point of R=150km from the center of the typhoon.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2016

본 연구에서는 함평만의 육상기인오염 물질의 유입특성을 파악하고, 물질순환을 정량화하기 위해, Simple box model을 적용하였다. 함평만의 하천 유입 오염부하 특성을 보면, BOD, COD, TOC의 평균 유기물질 오염부하가 각각 79.7 kg-BOD/day, 144.06 kg-COD/day, 93.0 kg-TOC/day를 나타내었다. 하천별 유기물 유입 오염부하량은 손불 방조제>주포교>양만단지 순으로 나타났다. 계절별로는 하계 강우시기인 7월에 높은 부하 특성을 보였다. 영양염류의 평균 유입 오염부하는 각각 20.9 kg-DIN/day, 17.1 kg-DIP/day, 148 kg-TN/day, 37.4 kg-TP/day를 나타내었다. 하천별 영양염 유입부하량은 양만단지>백옥교>주포교 순으로 나타났다. 박스모델을 이용한 함평만 물질수지에서 담수체류시간은 52.4일로 해수교환이 낮은 반 폐쇄성 해역의 특성을 나타내었다. 영양염 물질수지에서 용존 무기질소의 경우 ${\Delta}DIN$이 (-)의 탈질상태를 나타내어 유입된 질소보다 광합성에 의한 소비 및 외해 유출이 큰 경향을 보였다. 용존 무기인의 경우 ${\Delta}DIP$가 (+)를 나타내어 유기물 분해에 의한 공급, 퇴적물의 용출부하, 하천 유입부하가 식물플랑크톤에 의한 소비 및 외해 유출보다 큰 것으로 나타나 축적되는 경향을 보였다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.274-294
• /
• 2007

우리나라 하구의 개수를 파악하기 위해서는 하천의 개수를 파악하는 방법으로 접근할 필요가 있다. 하천의 개수를 파악하는 방법은 하천법에서 규정되어 있는 하천분류기준(국가하천, 지방1급하천, 지방2급하천)을 따르는 것이 바람직할 것으로 사료된다. 우리나라의 국가하천 규모의 하구는 한강(+임진강+례성강), 안성천, 삽교천, 금강, 만경강, 동진강, 영산강, 탐진강, 섬진강, 가화천, 낙동강(+서낙동강), 태화강, 형산강 하구로 총13개(서낙동강, 임진강 분리하는 경우 총15개)이며, 지방1급하천 규모의 하구는 영덕오십천, 삼척오십천, 강릉남대천, 양양남대천 하구로 총4개이다. 반면, 우리나라 연안의 지방2급하천 규모의 하구는 모두 444개(제주도 포함)로 파악되었다. 행정구역별로는 전라남도 108개, 경상남도 94개, 충청남도 52개, 제주도 35개 순으로 파악되었으며, 서해안을 포함한 인위적인 구조물 및 연안개발사업으로 인하여 하구의 기능을 상실한 것으로 판단되는 하구(과거의 하구)가 포함되어 있으며, 하천의 종점이 조정(변경)되는 경우도 발생하기 때문에 분류하는 사람에 따라 다소 차이가 발생 할 수 도 있을 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제3권4호
• /
• pp.261-270
• /
• 1998

본 연구는 경기만의 저서다모류 군집의 분포와 종조성을 파악하기 위하여 1995년 12월에 수행되었다. 저서동물의 평균서식밀도는 557 개체/$m^2$이었고, 우점 동물군은 다모류로서 출현종수는 60 종, 서식밀도는 488 개체/$m^2$이었다. 저서다모류의 서식밀도는 인천항을 중심으로한 염하수로 일대 해역에서 가장 높았고, 영종도와 송도 주위의 조간대 지역과 주수로를 포함한 외해역에서는 낮았다. 최우점종은 Heteromastus filiformis이었으며(다모류 중 47.3%), 다음은 Nephtys polybranchia, Tharyx sp., Sternaspis scutata의 순이었다. 우점종의 종조성에 기초한 집괴분석 결과 경기만은 외해역/수로역, 인천항, 영종도조간대, 송도조간대의 네 해역으로 구분되었다. 외해역과 수로역은 출현종수가 가장 많아 다양도지수가 가장 높은 정점군이며, 인천항은 다모류의 서식밀도가 가장 높은 정점군이다. 특히 인천항은 H. filiformis가 극우점하는 지역이다. 경기만에서 수행된 이전의 연구 결과와 비교하면, 종수나 서식밀도는 최근 10 년간 크게 변화하지 않았다고 볼 수 있다. 우점종은 각 연구마다 차이를 보이나, 대체로 버들갯지렁이과, 실타래갯지렁이과, 얼굴갯지렁이과에 속하는 소형의 기회주의종들 이었다. 이러한 사실은 경기만의 유기물 오염이 꾸준히 진행되고 있음을 지시하며, 특히 본 연구 결과는 오염의 중심지가 인천항이며, 시화방조제 인근해역의 저서동물군도 극도로 불안정한 상태에 있음을 나타낸다.

• 한국석유지질학회지
• /
• 제13권1호
• /
• pp.1-16
• /
• 2007

한반도 동남부는 신생대 동안 지구조 환경의 변화에 따라 다중 지각변형을 겪었다. 신생대 동안의 주요 지구조 사건과 이에 따른 한반도 동남부에서 발생한 지각변형의 주요 특징들을 정리하면 다음과 같다. (1) 인도-아시아의 충돌과 태평양판의 이동방향 변화기(약 50${\sim}$43 Ma): 인도판의 충돌에 인해 동아시아 대륙이 동쪽의 태평양판쪽으로 밀려가면서 해구의 퇴각이 발생하였으며, 태평양판의 이동방향이 북북서에서 서북서방향으로 회전되었다. 그 결과 한반도 동남부에는 동서 내지 서북서-동남동방향의 인장력이 발생하였고 이로 인해 남${\sim}$북북동방향의 염기성 암맥군이 관입하였다.(48 Ma 전후). (2) 동해 화장기(약 25${\sim}$16 Ma): 남북 내지 북북서-남남동방향으로 동해가 활발히 확장됨에 따라 한반도 동쪽 해안선을 따라 우수향 전단력이 발생하였다. 이로 인해 한반도 동남부에는 북북서-남남동방향의 우수향 주향이동단층운동이 발생하였으며 단층의 우향 굴곡부 혹은 오버스텝 부분에는 당겨열림형 퇴적분지가 형성되었다. 기하 및 운동학적 특징에 따라 퇴적분지들은 평행사변형과 쐐기형 확장 분지로 나누어진다. 또한 이 시기에는 지괴가 시계방향으로 수평 회전되고 북서향으로 경동되었으며 일부 퇴적분지들은 확장 축이 동에서 서쪽으로 이동되는 전파열개 과정을 겪었다. 또한 약 17Ma경에는 이러한 지각변형을 가장 서쪽에서 규제하는 연일구조선이 우수향 주향이동단층으로 운동하기 시작하였다. (3) 일본 남서부 시계방향 회전기(약 15Ma): 필리핀해판의 북상으로 이즈-보닌 아크와 일본 남서부가 충돌해 일본 남서부의 시계방향 회전운동이 발생하였다. 이로 인해 대한해협에는 북서향 압축력이 가해졌으며 한반도 동남부에서는 응력반전으로 인해 퇴적분지의 확장이 종결되고 지괴의 융기와 국지적인 지괴의 반시계방향 수평회전운동이 발생하였다. (4) 동서방향 압축응력기(약 5Ma 이후): 태평양판의 섭입각도가 얕아지고 아무르판이 동진함으로써 한반도 동남부 특히, 울산단층 동부에 상반서향의 충상단층들이 형성되어 지괴가 융기되었으며, 최근 한반도 지진 발생의 주요 원인이 되고 있다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제9권3호
• /
• pp.131-140
• /
• 2006

만경강 하구역의 입자성 부유물질 및 유기탄소 거동에 관한 연구가 2003년 2월, 5월, 7월, 8월에 이루어졌다. 갈수기인 2, 5월과 풍수기인 7, 8월에 만경강을 통한 담수 유입량의 차이는 매우 컸으며, 용존유기탄소의 유입량은 갈수기와 풍수기에 각각 약 $8.16{\times}10^2tonC\;month^{-1}$와 $5.77{\times}10^3tonC\;month^{-1}$, 입자성유기탄소의 유입량은 갈수기와 풍수기 각각 약 $9.37{\times}10^2tonC\;month^{-1}$와 $3.14{\times}10^4tonC\;month^{-1}$로 나타났다. 특히 많은 강우가 집중되었던 풍수기에 방조제 내 북측 수역의 용존유기탄소 농도가 증가하는 경향을 보였다. 조사기간 중 만경강 히구역에서의 용존유기탄소 분포는 염분에 대해 비교적 보존적인 특성을 보이고 있어, 담수와 해수사이의 물리적 희석작용에 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. 그러나 입자성유기탄소의 분포는 부유물질의 거동과 유사하게 60-90% 정도가 하구역에 침강, 제거되는 것으로 나타났다. 이러한 결과로 볼 때 새만금 방조제 완공 후 만경강 하구역이 외해와의 물질 교환이 차단 될 경우, 저층에 퇴적된 다량의 유기 탄소가 저층 용존 산소 고갈의 주요 원인이 될 수 있음을 시사하고 있다.