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  • 제목/요약/키워드: Tidal Current Environment

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부산 신항-낙동강 하구역 연결잔교부의 물질수송 해석(I) - 현장조사를 통한 잔교부 해수소통량 평가 - (Analysis of Seawater Transport based on Field Measurements at Pier-bridge between Busan New-port and the Nakdong River Estuary)

  • 이영복;;김헌태;윤한삼
    • 해양환경안전학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.189-195
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    • 2008
  • 신항과 낙동강 하구역의 접점인 연결잔교를 통해 소통되는 해수의 수리적인 특성을 파악하기 위하여 연결잔교부에서 현장관측을 실시하고 두 해역간의 상호작용을 해석하고자 하였다. 현장조사 결과로서 연결잔교상의 최대 유속은 1차관측시 13.18 cm/sec, 2차관측시 30.80 cm/sec를 나타내었다. 해수소통량 계산결과는 1차 관측기간 동안 단위시간당 해수소통량은 184.71m3/sce이고, 잔차해수소통량은 59.74m3/sec로 신항만에서 낙동강 하구역 방향으로 유출되었다. 또한 2차 관측기간 동안 단위시간당 해수소통량은 331.15m3/sec이고, 잔차해수소통량은 28.88m3/sec로 낙동강 하구역에서 신항만 방향으로 유출되었다.

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복합재료를 적용한 1MW급 조류 발전 터빈 블레이드의 설계와 구조 안전성 평가 (Design and Structural Safety Evaluation of 1MW Class Tidal Current Turbine Blade applied Composite Materials)

  • 정해창;최민선;양창조
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권7호
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    • pp.1222-1230
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    • 2022
  • 로터 블레이드는 조류발전 터빈의 매우 중요한 구성 요소로서, 해수의 높은 밀도로 인해 큰 추력(Trust force)와 하중(Load)의 영향을 받는다. 따라서 블레이드의 형상 및 구조 설계를 통한 성능과 복합소재를 적용한 블레이드의 구조적 안전성을 반드시 확보해야 한다. 본 연구에서는 블레이드 설계 기법인 BEM(Blade Element Momentum) 이론을 이용해 1MW급 대형 터빈 블레이드를 설계하였으며, 터빈 블레이드의 재료는 강화섬유 중의 하나인 GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastics)를 기본으로 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)를 샌드위치 구조에 적용해 블레이드 단면을 적층(Lay-up)하였다. 또한 유동의 변화에 따른 구조적 안전성을 평가하기 위해 유체-구조 연성해석(Fluid-Structure Interactive Analysis, FSI) 기법을 이용한 선형적 탄성범위 안의 정적 하중해석을 수행하였으며, 블레이드의 팁 변형량, 변형률, 파손지수를 분석해 구조적 안전성을 평가하였다. 결과적으로, CFRP가 적용된 Model-B의 경우 팁 변형량과 블레이드의 중량을 감소시켰으며, 파손지수 IRF(Inverse Reserce Factor)가 Model-A의 3.0*Vr를 제외한 모든 하중 영역에서 1.0 이하를 지시해 안전성을 확보할 수 있었다. 향후 블레이드의 재료변경과 적층 패턴의 재설계뿐 아니라 다양한 파손이론을 적용해 구조건전성을 평가할 예정이다.

금강 하구에서의 최대혼탁수 형성 및 변화에 대한 연구 (Formation and Evolution of Turbidity Maximum in thd Keum Estuary, West Coast of Korea)

  • 이창복;김태인
    • 한국해양학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.105-118
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    • 1987
  • 금강 하구의 에스추어리 환경에서 6차에 걸친 야외조사 및 정선관측이 행해졌 다. 각 조사시기는 모두 다른 조차와 하천배수량의 조건을 보여 주는 기간이었다. 이 연구의 결과로서 금강하구에서의 세립질 퇴적물 퇴적작용에 최대 혼탁수의 형성 과 그 변화가 미치는 영향이 지대함이 나타났다. 금강 에스추어리의 최대혼탁수는 일차적으로 입구에서의 조차가 클 때는 나타나는 현상이며, 바닥 퇴적물의 재부유 에 의해 형성되어 진다. 이 환경에서는 최대 혼탁수가 지속적으로 유지되어 지지 않고, 반일, 반월 및 계절주기의 변화를 나타낸다. 반일 조석주기 동안에는 조류 유 속의 변화로 말미암 아세립질 퇴적물의 퇴적과 재부유가 반복되어 진다. 한편, 최대 혼탁수의 중심은 창조류와 낙조류가 반복되는 것에 상응하여 상-하류 이동을 반복 한다. 채대 혼탁수는 대조기-소조기의 변화에 따른 15주기의 변화를 나타낸다. 이렇 게 하여, 최대 혼탁수는 소조기 동안에 쇠퇴하고 대조기 동안에 확장된다. 하천 배 수량의 계절변화도 또한 최대 혼탁수의 생성과 소멸에 중요한 영향을 미친다. 우기 에 하천배수량이 증가하게 되면 조류가 낙조류 우세를 나타내고, 부유퇴적물들은 쉽게 외해로 유출되어 에스추어리 내에서의 체류시간이 감소되어 진다. 따라서, 이 와 같은 많은 하천배수량의 시기에는, 최대 혼탁수의 발단은 오직 대조기 동안으로 만 국한되어 지며, 조차가 감소함에 따라 최대 혼탁수는 소멸한다.

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조석 및 조류 효과를 고려한 황해역 광역 파랑 수치모의 실험 (Coarse Grid Wave Hindcasting in the Yellow Sea Considering the Effect of Tide and Tidal Current)

  • 천후섭;안경모
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제30권6호
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    • pp.286-297
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    • 2018
  • 본 연구에서는 황해역 파랑 특성을 파악하기 위해 KOGA-W01 파랑관측자료를 분석하고, 이를 바탕으로 파랑 후측모의 실험을 수행하였다. 파랑관측자료 분석에 따르면, 파랑관측지점이 연안역에 비교적 가까이 위치해 있음에도 불구하고 fetch length가 짧아 심해파 출현율이 높은 것으로 나타났다. 이에 본 연구에서는 Chun and Ahn(2017a, b)의 계산영역을 황해역으로 확장하여 파랑계산을 수행하였는데, 황해역에서의 정확한 파랑계산을 위해 조석 및 조류의 효과도 함께 고려하였다. 계산결과를 관측결과와 비교하여 파랑 후측모의의 정확도를 검증하였다. 본 연구의 전반적인 계산 결과의 정확도는 만족할 수준이지만, 계산영역 크기 한계로 S계열의 너울성 장주기파를 제대로 재현하지 못해 황해역 유의파주기의 정확도가 낮게 나타났다. 그러나 이들 장주기파의 파랑에너지가 크지 않아, 극치 파랑분석에의 영향은 작아 극치파랑의 유의파주기는 잘 재현하고 있는 것으로 나타났다.

지속가능한 해삼 양식장 조성을 위한 생태적합 서식처 모형 개발 (Development of Ecologically Suitable Habitat Model for the Sustainable Sea Cucumber Aquafarm)

  • 오윤화;강민선;위진희;이인태
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제2권1호
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    • pp.64-79
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    • 2015
  • 본 연구는 우리나라 생태환경에 맞는 해삼(Holothuroidea, de Blainville, 1834)의 생태적합서식 모형을 개발하고자 해삼의 주요 서식지인 백령도, 진도, 울진 해역의 수치조류도, 해황 및 저서환경을 조사하였다. 조사결과, 수온은 1218C정도로 모두 냉수대 지역이며 표층과 저층 사이의 해수 순환이 활발하였다. 백령도와 진도의 수치조류도 분석 결과, 해수 흐름이 100120cms1 정도로 강한 유속장이 형성되는 특징을 보였다. 또한 세 지역 모두 저서에는 은신처 역할을 하는 암반과 전석 등이 고루 분포하며 다양한 해조류 군락 및 저서생물이 해삼과 함께 서식하였다. 이와 같이 해삼 서식처의 공통적인 특징을 바탕으로 사니질 저질, 다양한 해조류 군락, 저서동물 그리고 암반과 전석 등이 고루 분포하는 형태의 해삼생태적합서식처 모형을 개발하였다. 본 모형의 치삼 서식지는 조간대 지역으로 암초 및 해조류가 분포하며, 퇴적물의 구성은 펄질로 나타내었으며 성삼 서식지는 사질과 니질이 만나는 곳에서 가장 많은 해삼 분포와 수심이 깊어질수록 큰 개체를 나타내었다. 또한, 조간대보다 큰 전석과 해조류가 다수 분포하는 형태로 나타내었다.

변산반도 조간대 표층 퇴적물의 퇴적률 및 저서환경 변화 (Temporal Variations in the Sedimentation Rate and Benthic Environment of Intertidal Surface Sediments around Byeonsan Peninsula, Korea)

  • 정래홍;황동운;김영길;고병설;송재희;최희구
    • 한국수산과학회지
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    • 제43권6호
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    • pp.723-734
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    • 2010
  • To understand temporal variations in geochemical characteristics of intertidal surface sediments around Byeonsan Peninsula (in the middle of the western coast, Korea) after the construction of Saemanguem dyke, the sedimentation rate and various geochemical parameters, including mean grain size (Mz), water content (WC), ignition loss (IL), chemical oxygen demand (COD), and acid volatile sulfide (AVS), were measured along four transects (A.D lines) at monthly intervals from February 2008 to March 2009. The average monthly sedimentation rate ranged from -5.3 to 3.8 mm/month (mean 0.8±2.7mm/month), which showed an erosion-dominated environment in the lower part of the intertidal zone. In addition, surface sediments were eroded in summer and autumn, but were deposited in spring and winter. The Mz of surface sediments ranged from -0.8 to 3.4 (mean 2.8±0.5), indicating that the surface sediments consist of coarser sediments (sand and slightly gravelly sand). The Mz of surface sediments did not show large monthly and/or seasonal variations, although the sedimentation rates of surface sediment showed large seasonal variation. This may be due to lateral shifting and effective dispersion of surface sediments by wind, tide, and longshore current. The concentrations of IL and COD in the surface sediments ranged from 0.2 to 2.9% (mean 1.4±0.4) and from 0.2 to 18.5mgO2/g-dry (mean 3.9±3.4mgO2/g-dry), respectively, which were slightly higher in spring than in the other seasons. This may be related to spring blooms of phytoplankton in seawater and/or benthic microalgae in surface sediments. On the other hand, no AVS concentrations were detected in surface sediments at any of the sampling stations during the study period.

Landsat 위성 영상을 활용한 강원도 양양군 남대천 연안 하구사주 갯터짐 환경 모니터링 (Monitoring of the Estuary Sand Bar Related with Tidal Inlet in Namdaecheon Stream using Landsat Imagery)

  • 장지원;엄진아;정대교;이창욱
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제33권5_1호
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    • pp.481-493
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    • 2017
  • 강원도 양양에 위치한 남대천은 하구로 육상 환경과 해양 환경의 점이지대이다. 하구는 다양한 연안환경을 형성해 지구 생태계 중 생태적 가치가 높은 환경으로 남대천에 출연하는 종 중 일부 고유종은 우리나라에서 매우 희소하게 출현되어 보호가 필요하며, 모천 회귀어류인 연어는 우리나라에서 70% 이상이 남대천으로 회귀한다. 남대천과 같은 하구에서는 사주가 보편적으로 나타나며, 시간이 지남에 따라 그 모양이 변하는 것을 관찰할 수 있다. 하구 사주의 변화는 생태 환경의 변화를 야기하므로 지형 변화의 원인 분석과 지속적인 모니터링이 필요하다. 이에 본 연구에서는 남대천 하구 사주에서 일어나는 지형 변화인 '갯터짐' 현상이 일어나는 조건과 그 위치 변화의 원인에 대해 알아보고자 한다. 남대천 하구 사주의 지형 분석을 위해 미국 지질 조사국(USGS)에서 제공하는 Landsat 위성영상으로 1984년부터 약 40년간의 하구 사주의 면적과 갯터짐의 위치 변화를 관찰하였으며, 이를 평균 해류 벡터, 강수량 그리고 조위와 비교하였다. 그 결과 사주는 시간의 흐름에 따라 그 위치와 형태가 계속 변화하는 것을 확인하였다. 계절이나 연대별 특징은 나타나지 않았으며, 연안류의 방향에 영향을 받는 것으로 생각된다. 강수량과 조위를 하구 사주의 면적과 비교한 결과 강수량과 조위가 증가할수록 사주 면적이 감소하는 것을 확인하였다.

조석으로 인한 만 내 점착성 부유사 퇴적량 추정 : 수치해석 (Estimating the Amounts of Long-term Cohesive Sediment Deposition in Two Tide-dominated Bays of South Korea: Numerical Study)

  • 강민구
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권1B호
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    • pp.33-40
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    • 2010
  • 본 연구에서는 조석으로 인한 만에서 부유사 이동과 해저지형변화 예측에 대한 2차원 유사운송모형인 HSCTM-2D 모형의 적용성을 평가하였다. 또한, 보정된 모형을 이용하여 아산만 해역과 천수만 해역에서 점착성 부유사의 유입으로 인한 장기 퇴적량을 추정하였다. HSCTM-2D 모형을 보정하기 위하여 대상해역에 위치한 검조소의 실측조위자료와 모의기간 동안 측정한 유속 및 부유사농도 자료를 모의결과와 비교하였으며, 실측자료와 모의결과가 유사한 경향을 나타내는 것으로 확인되었다. 대상해역의 퇴적환경을 고려하여 외해유입 부유사 농도를 결정하고 장기간의 조석활동에 의한 점착성 부유사의 퇴적량을 추정하였으며, 아산만 해역에서는 연간 퇴적율이 8.1 cm/yr, 천수만 해역에서는 연간 퇴적율이 14.5 cm/yr를 나타냈다. 이와같은 연구결과로부터 적용된 모델링 시스템이 해역의 점착성 부유사 이동 및 퇴적과정에 대한 이해와 완화대책수립에 유용할 것으로 판단된다.

방조제 건설 후 이원 대조차 조간대의 계절별 퇴적학적 특성 및 퇴적환경 (Seasonal Sedimentary Characteristics and Depositional Environments after the Construction of seawall on the Iwon Macrotidal Flat)

  • 금병철;박은영;이희일;오재경;신동혁
    • 한국지구과학회지
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    • 제25권7호
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    • pp.615-628
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    • 2004
  • 대조차 조간대에서 방조제 건설 후 발생하는 퇴적물의 분포특성과 퇴적환경의 계절적 변화를 파악하기 위해서 4계절을 대표하는 표층퇴적물을 채취, 분석하였으며, 4개의 측선에서 2년 동안 퇴적물과 퇴적률에 대한 조사가 병행되었다. 그 결과, 방조제를 축조함으로써 반폐쇄성 연안에서 개방형 연안으로 바뀐 이원 조간대의 동측 조간대 지역은 개방형 연안에서 나타나는 일반적인 계절 변화, 즉 몬순 계절풍의 영향으로 여름에는 세립질 퇴적물이 퇴적되고 겨울에는 강한 북서계절풍에 의해서 세립질 퇴적물이 제거되는 계절 변화를 보인다. 또한 측선 경사도와 퇴적물 분표양상 등을 고려할 때, 북부 지역은 조석보다는 파랑작용에 크게 영향을 받고, 남부 지역은 파랑보다는 조석작용이 크게 영향을 미치고 있지만 강한 조류, 파랑 그리고 태풍 등에 의해 시간이 지남에 따라서 조립화 현상을 보이고 있다. 반면 방조제 건설에 의해 새로운 형태로 변화된 서측 끝 지역은 조간대의 발달방향이 남동방향으로 향하고 있어 북서계절풍의 영향에서 보호되는 지역으로 동측 조간대에서 보여지는 계절변화 양상과는 약간 다르게 봄에 세립하고 불량한 분급을 그리고 여름에는 상대적으로 조립하고 양호한 분급을 나타낸다. 이는 방조제 건설에 따른 지형적 원인에 의한 것으로 판단되어진다. 따라서 연구 지역의 세립질 퇴적물 이동은 방조제에 의해서 겨울철에 동측 조간대에서 방조제 서측 끝 지역으로 이동하고 다시 여름철에는 동측 조간대로 이동되어지는 시계방향의 순환현상이 진행되는 것으로 보인다. 방조제 건설 이후 이원 조간대 지역은 2년 동안 많은 변화를 보이고 있지만 이것은 변화과정 중인 것으로 보이고 계속적인 모니터링이 필요할 것으로 보인다.EX>s1 값을 보인다. 그러나, 지반의 S파 속도와 Qs1를 결정하는 다른 많은 요인들이 있으므로 이를 일반화하기 위해서는 연약지반의 S파 속도와Qs1에 관한 자료와 연구가 집적되어야 할 것이다. 매듭이 필요하였고, Field와 Giant 매듭법은 2개의 추가 반 매듭이 필요하였다. 100 N이상의 부하를 견디기 위해서는 SMC 매듭법은 3개의 추가 반 매듭이 필요하였고, 다른 3가지의 매듭법은 4개의 추가 반 매듭이 필요하였다. 추가 반 매듭이 증가함에 따라 봉합사는 풀리는 것보다 끊어지는 양상을 보였다. Duncan매듭법은 5개의 추가 반 매듭 이후에도 풀림현상을 보였고, 다른 3개의 매듭법은 3개의 추가 반 매듭 이후엔 75%이상이 봉합사의 풀림 현상보다는 끊어지는 양상을 보였다. (SMC, Field 매듭법은 92%, Ciant 매듭법은 75%)결론: 어떤 매듭법이라도 이동 매듭법 만으로는 주기적 부하 검사를 견디지 못했다. 모든 종류의 실험에서 SMC 매듭법은 최소2개의 두개의 추가 반 매듭이 필요하였다. Duncan 매듭법은 최적 매듭 유지력을 위해 3개 이상의 추가 반 매듭이 필요하였다. 모든 매듭법에서 3개나 그 이상의 추가 반 매듭이 최적 유지력에서 정점에 가까운 양상을 보였다.Knee Ligament Arthrometed의 결과에 영향을 주는 인자는 슬관절 주변 근육의 이완, 슬관절의 굴곡 각도, 경골의 회전. 전위력의 강도, 적용시점, 그리고 키, 체중등의 신체적 요인 등이 있으나 능숙한 기계사용과 정확한 슬관절 위치에서 검사할 때 전방 십자 인대 파열에 대한 진단에 유용한 기구이다

해안표착물의 특성에 관한 연구 : 전라남도 신안군 임자도 대광해수욕장 (A Study on the Characteristics of Marine Debris in Coastline : Daekwang Beach In Imja Island, Jeollanam-Do, Korea)

  • 장선웅;오승열;김대현;윤홍주
    • 해양환경안전학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.123-129
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    • 2011
  • 해양오염으로부터 해양환경 및 생태계를 보호하기 위해서는 해양쓰레기 발생 및 이동에 관한 집중적인 연구가 필요하다. 본 연구에서는 해안표착물의 조성과 발생원 분석을 통해 연간 발생량 및 특성에 대한 분석을 하였다. 전라남도 신안군 임자도 대광해수욕장을 대상으로 100m×20m(=2,000m2) 구역을 설정하여 분포량 및 발생 특성을 분석한 결과, 2008년부터 2010년까지 총 1,445 kg의 해안표착물이 수거되었다. 가장 많은 양을 차자하는 품목은 플라스틱으로서 평균 46.5%, 스티로폼 20%, 목재 12.6% 등으로 나타났다. 외국 기인 발생량은 총 155.5kg으로 이중 90% 이상이 플라스틱류로 대부분 중국 기인의 플라스틱과 어업용 부표였다. 한편, 해안표착물의 발생량 변화를 파악하기 위해 해양 환경의 계절적 변화를 분석하였다. 2009년과 2010년은 북풍 계열의 풍향과 풍속이 우세한 계절에 발생 비율이 높았으며, 2008년은 조류의 흐름이 타 연도의 동일 계절과 달리 서향의 왕복성 흐름을 보인 여름철(7월)에 발생률이 40%(409개)로 가장 높게 나타났다. 외국 기인 해안표착물의 계절별 변화를 살펴보면 전체적으로 1윌, 5월에 발생률이 높았으며 11월이 다음으로 많은 양을 차지하였다. 한편, 2008년에는 여름철 (7월) 발생률이 46%로 가장 높은 데 비해 2009년과 2010년에는 4%의 가장 낮은 비율을 보임으로서 상반되는 결과를 나타내었다.