• 대한토목학회논문집
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• 제26권3B호
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• pp.311-319
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• 2006

저면경계층에서 부유사와 소류사 flux를 포함하는 실제적인 표사이동에 기초한 지형변화모델(SED-FLUX)이 개발되었다. SED-FLUX는 파랑모듈, 동수역학 모듈 및 부유사농도, 순부상 flux($Q_s$)와 소류사 flux를 계산하는 표사수송 및 확산모듈을 포함하며, 소류사 flux는 파-흐름 공존장에서 검증된 van Rijn의 TRANSPOR 프로그램에 의해 평가되어진다. 저면에서 순부상 flux $Q_s$는 표사확산모듈에서 source/sink 항으로서 평가되어지며, 수심변화모듈은 수심변화량을 계산하고 시간에 따른 bed level의 변화를 계산한다. 모델의 검증을 위하여 소류사이동의 이동한계수심은 방사성 동위원소 추적자를 사용한 현장 실험자료와 파와 흐름에 의한 표사이동한계수심에 대한 몇몇 경험식과 비교되었다. 본 모델을 파에 의한 해빈 단면변화에 적용한 결과 입사파의 특성에 따른 명확한 침식과 퇴적분포를 나타내었다. 끝으로, 이안제 배후에서 파와 해빈류에 의한 수심변화를 계산한 결과 이안제의 배후에서 초기 tombolo의 형성을 보여주었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제3권4호
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• pp.209-216
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• 1991

파랑과 흐름이 공존하는 영역에서의 부유사이동특성, 특히 농도분포형상 및 확산계수, 기준점농도에 미치는 흐름의 영향에 대하여 정량적인 평가를 시도하였다. 또한, 비정상이류확산방정식에 기반한 고정도수치계산법을 이용하여 평형상태에서의 부유사농도분포 및 지금까지 예측하기 곤란했던 비평형상태의 부유사농도분포의 재현을 시도하여 본 결과, 비교적 만족할만한 재현도를 나타내주었다.

• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제41권1호
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• pp.181-192
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• 2023

This work deals with the numerical modeling of dam-break flow over erodible bed. The mathematical model consists of the shallow water equations, the transport diffusion and the bed morphology change equations. The system is solved by central upwind scheme. The obtained results of the resolution of dam-beak problem is presented in order to show the performance of the numerical scheme. Also a comparison of central upwind and Roe schemes is presented.

• Ocean and Polar Research
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• 제30권3호
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• pp.225-238
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• 2008

In order to investigate the effects of intertidal sediments on the nutrient cycle in coastal environments, the benthic fluxes of ammonium, nitrate, nitrite, phosphate, and silicate at two stations on the intertidal flat of Keunso Bay were determined during each season. The efflux of ammonium was observed at S1 and resulted from the diffusion of remineralized ammonium and acceleration caused by the bioirrigation of macrofauna. The influx of ammonium at S2 was probably due to nitrification in the water column. The influx of nitrate was observed at both stations during all seasons, indicating that the nitrate in the pore water was removed by denitrification. Vigorous bioirrigation led to the efflux of dissolved inorganic nitrogen (DIN) at S1, whereas the influx of DIN at S2 was predominantly caused by denitrification. Contrary to the diffusive and bio-irrigated release of remineralized phosphate from the sediment at S1, the influx of phosphate was observed at S2, which may be attributable to adsorption onto iron oxides in the aerobic sediment layer. Silicate, which is produced by the dissolution of siliceous material, was mostly released from the sediment by molecular diffusion and bioirrigation. However, the influx of silicate was observed at S2 during spring and winter, which was ascribed to adsorption by particulate matter or assimilation by benthic microphytes. The annual fluxes of DIN were 328 mmol $m^{-2}yr^{-1}$ at S1 and -435 mmol $m^{-2}yr^{-1}$ at S2. The annual fluxes of phosphate were negative at both sites (-2.8 mmol $m^{-2}yr^{-1}$ at S1 and -28.9 mmol $m^{-2}yr^{-1}$ at S2), whereas the annual fluxes of silicate were positive at both sites (843 mmol $m^{-2}yr^{-1}$ at S1 and 243 mmol $m^{-2}yr^{-1}$ at S2).

• 한국해안해양공학회지
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• 제10권4호
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• pp.165-173
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• 1998

파고와 주기 그리고 수심의 함수로 정의된 이류계수를 파고와 주기에 대한 결합분포함수와 확률적으로 결합하여 수중둔덕의 이동율을 예측할 수 있는 해석해를 유도하였다. 파랑의 비선형성에 의하여 유발되는 하상에서의 흐름이 표사의 이동을 유발한다는 가정하에 개념적 모형의 표사이동량 방정식을 사용하였다. 표사보존식에 표사이동량을 대입하여 시간에 따른 해저면의 변동을 나타내는 비선형 이류-확산 방정식을 얻을 수 있었다. 해석해에 의하면 수심이 증가할 수록 수중둔덕의 이동율은 지수적으로 감소하는 경향을 보였다. 그러나 스펙트럼에서 주파수 영역의 폭을 정의하는 계수, v의 값이 커지면 수중둔덕의 이동율은 증가하였다. 해석해에 의하여 예측된 수중둔덕의 이동율은 관측자료보다 과대평가하는 경향을 나타내나, 해석해를 유도하는 과정에 내포된 이론식의 제약성 및 입력자료의 부정확성 등을 고려할 때 전반적으로 해석해의 결과는 관측자료와 잘\ulcorner 일치한다고 볼 수 있다. 특히, 수심의 변화에 따른 해석해의 거동은 대상영역 외해에서 추정된 자료를 이용하여 이산화 기법으로 추정된 결과와 매우 잘 일치하였다.

• 한국항만학회지
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• 제14권4호
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• pp.451-461
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• 2000

The design and maintenance of navigation channel and water facilities of an harbor which is located at the mouth of river or at the estuary area are difficult due to the complexity of estuarial water and sediment circulation. Effects of deepening navigable waterways, of changing coastline configurations, or of discharging dredged material to the open sea are necessary to be investigated and predicted in terms of water quality and possible physical changes to the coastal environment. A borad analysis of the transport mechanism in the estuary area was made in terms of sediment property, falling velocity, concentration and flow characteristics. In order to simulate the transport processes, a two-dimensional finite element model is developed, which includes erosion, transport and deposition mechanism of suspended sediments. Galerkin’s weighted residual method is used to solve the transient convection-diffusion equation. The fluid domain is subdivided into a series of triangular elements in which a quadratic approximation is made for suspended sediment concentration. Model could deal with a continuous aggregation by stipulating the settling velocity of the flocs in each element. The model provides suspended sediment concentration, bed shear stress, erosion versus deposition rate and bed profile at the given time step.

• 한국수자원학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.181-193
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• 2000

본 논문에서는 파랑이 존재할 때 모래결위에서의 흐름과 부유사의 거동에 관하여 기술한다. 새로운 수치모형시스템을 구축하였으며 이를 규칙파랑을 이용한 기존 실험실 실험조건과 가상적불규칙파랑조건에 적용하였다. 흐름장 계산은 SMAC 방법에 근거한 프로그램 SOLA를 Kim 등(1994)이 일부 수정하여 제시한 프로그램을 사용하였다. 흐름계산 부모형은 x-z 면에서의 연속방정식과 Reynolds의 운동방정식을 기본방정식으로 한다. 흐름부모형으로 파랑궤적도, 전단응력, 압력의 분포를 계산하였다. 모형실험결과 중 수직방향궤적도는 관측자료와 잘 일치하였다. 퇴적물이동 부모형은 부유사의 이류확산을 나타내는 식을 기본방정식으로 한다. 수치기법은 분리기법을 이용하며, 모래결 표면으로부터 퇴적물이 연행되어 유체내로 투입된다. 규칙파랑 실험조건에 수치모형을 적용한 결과, 부유사농도의 연직분포가 Deltaflume의 실험자료와 유사하게 재현되었다. 가상적인 불규칙 파랑조건에 모형을 적용한 결과 부유사농도의 높게, 부유사확산 범위가 더 넓게 예측되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권8호
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• pp.607-616
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• 2021

본 연구는 가는 모래로 이루어진 하상으로부터 침식된 부유사의 농도분포 계산결과에 차폐효과가 미치는 영향을 살펴보는 것을 목적으로 수행되었다. 하상재료의 입도분포를 고려하여 침식율을 산정할 수 있는 유사이동 모형을 개발하였으며, 측정자료와의 비교를 통해 수치모형의 적용가능성을 검토하였다. 수치모의결과로부터 하상재료 입도분포의 기하표준편차가 1.5보다 작은 경우 차폐효과가 부유사 농도의 연직방향 분포 계산결과에 미치는 영향은 매우 작은 것으로 나타났다. 또한 기하표준편차가 1.5이하인 가는 모래로 이루어진 하상으로부터 침식된 유사 농도를 계산하는 경우, 균일사로 가정 후 대표입경을 바탕으로 농도를 산정하여도 합리적인 결과가 얻어지는 것으로 확인되었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제5권1호
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• pp.1-9
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• 2000

한국 서해안 제부도 갯벌에서 낮 동안에 일어난 간조시에 갯벌층의 수직적인 지온을 측정하였다. 갯벌층의 지온측정은 온도계 프로브를 통해 2cm 간격으로 18cm 층까지 계절별로 5회 실시하였다. 갯벌층 지온의 시간적 변화는 주로 대기온도, 측정전의 만조시간과 간조시간에 의해 좌우된다. 갯벌표면(0~2cm)에서의 열수지의 크기는 깊은 퇴적층(8~12cm)보다 크게 나타났으며 시간적인 변화는 반대양상을 보였고 계절적인 변화는 나타나지 않았다. 일반적으로 갯벌표층은 열이득을, 깊은 퇴적층에서는 열전도에 의한 열손실을 보이고 있다. 1차원 확산방정식에 의해 계산된 시간적인 온도 변화를 측정된 지층온도와 비교하였다. 4cm 이하 퇴적층에서 열이동은 주로 분자확산에 의해 나타났다. 낮동안 갯벌층이 대기에 노출되는 간조시의 0~18cm 퇴적층에서 열수지의 평균값은 $4.1{\sim}28.9\;W/m^2$ 범위이다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제4권1호
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• pp.26-33
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• 1992

파-흐름의 공존장에서 실트질 점토의 부상특성을 연구하기 위해 조파수조에 흐름발생장치를 설치하며 파낭만 존재하는 경우, 순류 및 역류가 존재하는 경우에 대해서 장적물의 부상실험을 하였다. 역류가 작용할 때가 순류가 작용할 때보다 부상량이 훨씬 많았는데 이는 역류가 작용할 때는 저면에 난류성분이 발달하지만, 순류가 작용할 때는 진동류 효과가 감소하기 때문이다. 파-흐름의 공존장에서 실트질 점토의 부상양계저면전단응력은 $ au$$_{c}$~0.045 N/$m^2$인 것으로 추정되었다. 초기부상률과 저면전단응력과의 관계식 및 초기부상률과 측정된 유의파고와의 관계식이 도출되었는데, 초기부상률과 저면전단응력과의 관계는 상당히 분산되어 나타났으나, 초기부상률과 측정된 유의파고와의 관계는 상관성이 양호하게 나타났다. 파동하에서 장적물의 농도가 거의 평형상태에 도달했을 때에 농도의 연직경사로부터 산정된 장적물의 연직확산계수는 저면에서 수심의 1/2 지점까지는 지수형태로 증가하는 양상을 나타냈으나, 그 이상부터는 수심에 관계없이 거의 일정하게 나타났다.다.