• 한국수산과학회지
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• 제25권5호
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• pp.359-370
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• 1992

To investigate the flow pattern and mixing process in Suyoung Bay, field observations and data analyses of tidal current, salinity and suspended sediment (SS) were carried out. Ebb flow is stronger than flood flow, and duration of ebb tide is longer than that of flood tide. Semi-diurnal component of tidal current is predominant, and current rotating clockwise occurs in the central part of the bay. The direction of the residual currents in the central part of the bay and offshore is almost N to WNW, and the speed is 4-14cm/s. Eulerian diffusion coefficients estimated from the current data have the range of $6.2\times10^4-4.2\times10^6\;cm^2/s,$ Salinity structure in Suyoung River estuary during flood tide is of partially mixed type, but is of stratified type during ebb tide. Salinity fluctuation is large at the surface, and the fluctuation decreases with depth. SS concentration in Suyoung River estuary has a higher value during ebb tide than that during flood tide. Salinity and 55 concentrations in the estuary appeared to be very sensitive to the change of river flow.

• 한국해양공학회지
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• 제24권4호
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• pp.8-12
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• 2010

The use of a tidal-current power system is one source of renewable energy that can minimize the environmental impact of power production and offer many other advantages compared to conventional energy sources. Unlike other energy production approaches, rate of energy production can be precisely predicted and the operational rate is very high. The performance of the rotor, which has a vital role in energy production using tidal currents, is determined by various design factors, and it should be optimized for the specific ocean environment in the field. The horizontal-axis turbine is very sensitive to the direction of flow, and flow direction changes due to rise and fall of the tides. To investigate the performance of the rotor considering the interaction problems with incidence angle of flow, a series of experiments were conducted, and a 3D CFD model was designed and analyzed by ANSYS CFX. The results and findings are summarized in the paper.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.601-610
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• 2021

해안구조물 설치 전, 후의 금강하구역 해수유동 양상을 CASE별로 비교하기 위해서 수심적분된 그리고 조간대 처리기법이 적용된 해수유동 수치모형인 FLOW2DH를 사용하였다. 실험조건은 해안구조물 설치 전(CASE1), 해안구조물 설치 후(CASE2), 배수갑문운영 추가(CASE1Q, CASE2Q) 및 현재 상태(CASE3)로 구성된다. CASE1의 경우, 자연형 하구의 안정화된 해수유동 양상을 보여주고 있고, CASE2의 경우, 설치된 해안구조물들로 인하여 금강하구역의 유속 및 유향에 변화가 발생하였다. 특히, CASE2의 개야수로 구간(P5~P9)은 CASE1과 대비하여 유속이 10~30% 크게 계산되었다. 금강하굿둑과 가장 가까운 군산 내항(P4)의 경우는, CASE1Q와 CASE2Q의 낙조 시 2.7시간의 배수갑문의 방류로 인하여 낙조 유속이 다른 CASE들과 비교하여 약 250~300% 빨라졌다. 이는 퇴적물이동에 영향을 줄 것이고, 나아가 해저지형변화를 야기할 것으로 예측된다. 현재 상태인 CASE3의 경우, 금강하구와 주변 해안역의 유속과 유향을 검토한 결과 안정화 단계로 접어들고 있는 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제17권1호
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• pp.75-82
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• 2011

해양에너지는 아직 개발되지 않은 가장 유망한 재생 및 청정에너지 자원 중 하나이다. 특히 우리나라는 세계적으로 보기 드문 조류발전의 적지이며, 이를 이용하기 위해서는 각 해역에 적합한 조류에너지 변환 장치의 개발이 매우 필요하다. 따라서 본 연구에서는 조류발전 방식 중 수평축 로터 블레이드의 최적형상 설계 및 성능평가를 목적으로 날개 끝 손실 모델을 포함하는 날개요소 운동량이론을 적용한 조류터빈 설계기법을 제안하고, 100 kW급 로터 블레이드를 설계하였다. 또한 블레이드 국부위치에서 주속비에 따른 Prandtl의 날개 끝 손실 변화를 비교하였으며, 정격 날개 끝 속도비에서 NACA63812를 사용하여 설계된 로터 블레이드의 동력계수는 0.49로 우수한 성능을 나타내었다.

• 한국농공학회지
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• 제34권2호
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• pp.73-84
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• 1992

The TIDE, finite element model for the simulation of tidal flow in shallow sea was tested for its applicability at the Saemangeum area. Several pre and post processors were developed to facilitate handling of the complicated and large amount of input and output data for the model developed. Also an operation scheme to run the model and the processors were established. As a result of calibration test using the observed data collected at 9 points within the region, linearlized friction coefficients were adjusted to be ranged 0.0027~0.0072, and water depths below the mean sea level at every nodes were changed to be increased generally by 1 meter. Comparisons of tidal velocities between the observed and the simulated for the 5 stations were made and obtained the result that the average relative error between simulated and observed tidal velocities was 11% for the maximum velocities and 22% for the minimum, and the absolute errors were less than 0.2m/sec. Also it was found that the average R.M.S. error between the velocities of observed and simulated was 0.119 m/sec and the average correlation coefficient was 0.70 showing close agreement. Another comparison test was done to show the result that R.M.S. error between the simulated and the observed tidal elevations at the 4 stations was 0.476m in average and the correlation coefficients were ranged 0.96~0.99. Though the simulated tidal circulation pattern in the region was well agreed with the observed, the simulated tidal velocities and elevations for specific points showed some errors with the observed. It was thought that the errors mainly due to the characteristics of TIDE Model which was developed to solve only with the linearized scheme. Finally it was concluded that, to improve the simulation results by the model, a new attempt to develop a fully nonlinear model as well as further calibration and the more reasonable generation of finite element grid would be needed.

• Ocean and Polar Research
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• 제27권4호
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• pp.433-441
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• 2005

To investigate the characteristics of tidal currents and water circulation in the coastal waters off the Taean Peninsula, tidal currents and sea levels were measured at the study area from 1998 to 2004. In the central waterway to the south of Changan Sand Ridge, mean speed of tidal currents and residual currents were 74.0cm/s, 17.8cm/s respectively; the dominant residual currents flowed northeastward, and the amplitudes of semi-diurnal components $(M_2,\;S_2)$ were larger than diurnal components $(O_1,\;K_1)$. The flood and ebb tidal currents were northeastward and southwestward, respectively, and each period was about 6 hours for them, which was consistent with the period of sea levels at the study area. In the coastal region near Hakampo, Taean, mean velocities of tidal currents and residual currents were 46.1cm/s, 30.8cm/s respectively, and the dominant residual currents flowed southwestward. The amplitudes of shallow water constituents $(M_4,\;MS_4)$ were relatively laige, which were weaker to the northeastern coastal region off Mineodo. The northeastward flow continued for about $2{\sim}3$ hours, while the southwestward flow continued for about $9{\sim}10$ hours near Hakampo during the tidal period. Tidal currents flowed northeastward in the central area of the waterway during the period from the Low Water Level (LWL) to the High Water Level (HWL). While the currents in the coastal region flowed northeastward for the first 3 hours after the LWL, southwestward counter-currents flowed between 3 and 6 hours after the LWL. During the period from the HWL to the LWL, the dominant currents flowed southwestward in the study area except to the northeastern coastal region off Mineodo. Along the shorelines, the counter-currents flowed northward between 4 and 6 hours after the HWL. It seems that the counter-currents near the coastal region are caused by the topography and the geography of the shorelines at the study area.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권1호
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• pp.9-16
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• 2019

유속의 크기와 블레이드의 기하학적 형상 변화에 따라 발생하는 조류발전용 쉬라우드 시스템 내 유속 변화를 분석하기 위하여 수리모형실험과 수치해석적 방법을 이용하였다. 모형실험을 통해 시스템의 유입부에서 유속 변화와 블레이드 형상변화에 따른 고유 회전수를 계측하였으며, 수치해석을 통해 쉬라우드내 유속 변화를 분석하였다. 실험 유속이 약 28% 증가하고, 익형의 형상을 적용하였을 때, 쉬라우드 유입부에서 계측된 유속은 최대 약 56% 증가하는 경향을 보였다. 한편, 익형 형상을 적용한 블레이드가 설치된 경우 유입부에서의 유속은 일반 블레이드에 비해 최대 14% 증가하는 경향을 보였으며, 회전수 역시 동일 조건에서 가장 높은 수치를 보였다. 수리실험과 수치해석 결과는 약 13%의 오차를 보였으며, 각각의 결과에서 보이는 유속 변화에 대한 경향은 유사하다. 쉬라우드 내 유속 변화를 수치해석으로 분석한 결과 유입부 대비 블레이드 앞부분에서 유속은 최대 1.7배 증가하는 경향을 보였다. 본 연구를 통해 얻은 시스템 내 유속 변화 분석 결과는 효율적인 조류발전용 쉬라우드 시스템 개발에 필요한 기초 자료를 제시할 수 있을 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권5호
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• pp.531-541
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• 2020

우리나라 서남해 연안역에서 해수유동을 재현하기 위해 모든 분조를 포함하고 절점변조진폭, 위상보정인자 및 천문인수를 적용한 완전한 형태의 실조석(Real Tide)을 도입하였다. 실조석으로 해수유동을 재현한 결과, 조석의 관측치와 계산치의 상관계수는 1.0으로 진폭 및 위상의 정확도가 매우 우수하였고, U성분 및 V성분으로 구분하여 나타낸 조류는 각각 평균 0.883과 0.936의 높은 상관도를 보여 실조석으로 재현하는 것이 타당한 것으로 보였다. 그리고 잔차류의 관측치와 계산치의 차는 평균 0.006 m/s로 유의미하지 않았고, 그 진행방향은 서로 매우 유사하였다. 그리고 본 연구의 계산결과에서 관측치와 계산치 간에 나타난 유속성분 오차는 주로 고파랑이나 폭풍을 비롯한 남풍계열의 강한 바람과 같은 기상적 요인에 의한 것이 원인으로 분석되었다. 향후 해수유동 수치모형 실험에서 하나의 변수로 작용하는 기상적 요인을 고려하고 본 연구의 실조석을 재현한다면 계산결과는 더욱 향상될 것으로 기대된다.

• 수산해양기술연구
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• 제19권1호
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• pp.33-39
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• 1983

폐쇄적인 지형구조를 보이는 여자만에서 환경조사 및 어장관리를 위한 해양물리학적 기초자료를 얻기 위하여, 1982년 10월 30일부터 11월 6일까지 만구에서 실시한 측류판추적 및 유속계에 의한 측류자료를 사용하여 해수교류 및 교환량을 추정하고 그 해수교환특성을 알아보았다. 여자만의 평균용적(1.96km super(3))에 대하여 유입량은 43%(조차, 320cm), 유출량은 42%(조차, 304cm)였다. 이로부터 얻은 항류성분은 약 3.7$\times$10 super(7)m super(3)로서 대부분이 담수유출량으로 해석된다. 물질수송에 기여한다고 생각되는 평균해수교환량은 만의 용적(2.33km super(3); 평균고조면 3.1m 기준)에 대하여 썰물 때 1.97$\times$10 super(6) cm super(2)/sec, 밀물 때 1.69$\times$10 super(6) cm super(2)/sec였다. 썰물 때 확산계수가 큰 것은 교환능률이 컸음에 기인하여, 썰물 때 shear분산효과가 크다고 생각된다.

• 한국해양공학회지
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• 제23권1호
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• pp.109-113
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• 2009

Several tidal current power plants are being planned and constructed in Korea utilizing the strong tidal currents along the west and south coasts. A tidal current reaches 9.7 m on the west coast; there are few potential regions for tidal current power generation. The construction of a dam to store water can prevent the circulation of water, causing a great environmental impact on the coast and estuary. The tidal barrage could produce a large amount of power, but it should be carefully considered. The purpose of developing renewable energies is to minimize the environmental impact and to maximize the utilization of clean energy. To produce a great quantity of power, tidal current farms require the placement of numerous units in the ocean. The power generation is very dependent on the size of the rotor and the incoming flow velocity. Also, the interactions between devices contribute greatly to the production of power. The efficiency of a power farm is estimated to determine the production rate. This paper introduces 3 D interaction problems between rotating rotors, considering the axial, transverse, and diagonal distances between horizontal axis tidal current devices.