• 수산해양기술연구
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• 제57권3호
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• pp.214-227
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• 2021

The distribution of tidal current and tidal induced residual current, topographical eddies and tidal residual circulation in the waters surrounding the Geumo Island-An Island channel were identified through numerical model experiments and vorticity balance analysis. Tidal current flows southwest at flood and northeast at ebb along the channel. The maximum flow velocity was about 100-150 cm/s in neap and spring tide. During the flood current in the neap tide, clockwise small eddies were formed in the waters west of Sobu Island and southwest of Daebu Island, and a more grown eddy was formed in the southern waters of Geumo Island in the spring tide. A small eddy that existed in the western waters of Chosam Island during the ebb in neap tide appeared to be a more grown topographical eddy in the northeastern waters of Chosam Island in spring tide. Tidal ellipses were generally reciprocating and were almost straight in the channel. These topographical eddies are made of vorticity caused by coastal friction when tidal flow passes through the channel. They gradually grow in size as they are transported and accumulated at the end of the channel. When the current becomes stronger, the topographic eddies move, settle, spread to the outer sea and grow as a counterclockwise or clockwise tidal residual circulation depending on the surrounding terrain. In the waters surrounding the channel, there were counterclockwise small tidal residual circulations in the central part of the channel, clockwise from the northeast end of the channel to northwest inner bay of An Island, and clockwise and counterclockwise between Daebu Island and An Island. The circulation flow rate was up to 20-30 cm/s. In the future, it is necessary to conduct an experimental study to understand the growth process of the tidal residual circulation in more detail due to the convergence and divergence of seawater around the channel.

• 한국항만학회지
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• 제14권4호
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• pp.441-450
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• 2000

In order to improve the water quality in semi-enclosed bays, Gug et al. (1997) have proposed a new method to activate the tidal exchange by creation and control of tidal residual current through the addition of artificial elements to creation and control of tidal residual current through the addition of artificial elements to create bottom roughness, so, ot is advisable to arrange as few of these as possible from a point of cost-benefit view. This paper attempts to develop the most suitable shape of artificial bottom roughness units with which to create and control an optimal tidal residual current. Several simple shapes were examined as fundamental cases. Subsequently 38 types of artificial bottom roughness units based on a few simple effective shapes, were examined experimentally. As a result of this research, two types to create artificial roughness.

• Ocean Science Journal
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• 제42권1호
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• pp.19-30
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• 2007

This study analyzed the current meter records along with wind records for over 500 days obtained in the Kangjin Bay, South Sea, Korea spanning from March, 2003 to Nov. 2005. Various analyses include descriptive statistics, harmonic analysis of tidal constituents, spectra and coherence, the principal axis, progressive vector diagrams. These analyses can illustrate the response of residual current to the local wind resulting in the net drift with rotational motion. Current speed ranges from -28 to 33 (cm/sec), with standard deviations from 6.5 to 12.9 (cm/sec). The harmonic analyses of the tidal current show the average form number, 0.12 with semi-diurnal type and the rectilinear orientation of the major axis toward northeast. The magnitudes of the semi-major range from 12.7 to 17.7 (cm/sec) for M2 harmonics, while for S2 harmonics, they range from 6.3 to 10.4 (cm/sec), respectively. In the spectral and coherency analysis of residual current and wind, a periodicity of 13.6 (day) is found to be most important in both records and plays an important role in the net drift of residual current. The progressive vector diagrams of residual current and wind show two types of behaviors such as unidirectional drift and rotational motion. It was also found that 3 % rule holds approximately to drive 1 (cm/sec) drift current by 30 (cm/sec) wind speed based on the correlation of the semi-major axis of wind and residual current.

• 한국항만학회지
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• 제12권1호
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• pp.95-104
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• 1998

Water pollution in a semi-enclosed sea area such as a bay due to stagnancy of water has been a serious water environmental problem. Recently, some kinds of new methods to activate the tidal exchange between an inner bay and an outer sea area by control of a tidal residual current have been proposed. However, these methods have several problems, that is, I). deterioration in a natural view due to building of huge structures, II). increase of risk of navigation in case of a submerged structure, III). limition of sea area where a tidal current can be controlled and IV). difficulty in removing those structures in case of occurrence of an unexpected impact on water environment. In this paper, a new method is proposed, which can solve all the above problems, to purify water quality in a semi-enclosed bay by creation and control of a pattern of a tidal residual current. The tidal residual current is controlled by unsymmetric structures, which change the properties of resistance according to the direction of flow, arranged on the sea bottom. In this study, several numerical and hydraulic experiments of tidal current and particle-tracking for various arrangements of bottom roughness in a semi-enclosed model bay were carried out. As a result of experiments, it becomes clear that it is possible to generate a new tidal residual current and to activate a tidal exchange by only operation of bottom roughness arrangement.

• 수산해양기술연구
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• 제58권2호
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• pp.159-174
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• 2022

Flow prediction was carried out through observational survey and three dimensional multi-layered numerical diagnostic model experiment to clarify the time and spatial structure of tidal current and residual flow dominant in the sea exchange and material circulation of the waters around Geumo Islands in the southern waters of Korea. The horizontal variation of tidal current is so large that it causes asymmetric tidal mixing due to horizontal eddies and the topographical effect creating convergence and dispersion of flow direction and velocity. Due to strong tidal currents flowing northwest-southeast, counterclockwise and clockwise eddies are formed on the left and right sides of the south of Sori Island. These topographical eddies are created by horizontal turbulence and bottom friction causing nonlinear effects. Baroclinic density flows are less than 5 cm/s at coastal area in summer and the entire sea area in winter. The wind driven currents assuming summer and winter seasonal winds are also less than 5 cm/s and the current flow rate is high in winter. Density current in summer and wind driven current in winter have a relatively greater effect on the net residual flows (tidal residual current + density current + density driven current) around Geumo Islands Sea area.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.207-218
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• 2013

수치 모델링 실험을 활용하여 서해 천수만의 해수 유동과 그 변화를 이해하기 위한 연구를 수행했다. 모델링 실험 결과에 대한 검증을 위해 관측 자료의 조위와 조류 각각 4대 분조의 진폭과 위상을 이용하여 스킬 분석을 실시했다. 그 결과 스킬 점수는 대부분 90%가 넘는 것으로 보아 수치 모델링 실험 결과는 관측된 조위와 조류가 양호하게 일치하는 것으로 나타났다. 천수만의 조석파는 만 입구에서 안쪽으로 진행되며 북부로 갈수록 조차는 점차 증가했다. 조석파가 북부까지 도달하는데 약 10~30분의 시간이 소요되었다. 남부에서 조석파는 반시계 방향으로 회전하는 특성을 보였다. 조류는 해저 지형을 따라 남-북 방향으로 흘렀으며, 장축의 각도는 등수심선과 나란히 나타났다. 조류타원의 단축이 장축의 10% 이하로 왕복성 조류의 특성을 보였다. 수심과 해안선 등 지형적 요인에 의해 좌우되는 조석잔차류의 크기는 1~30 cm/sec의 범위를 보였고, 남쪽 수로에서 컸으며 만의 북부에서는 작았다. 조석잔차류로부터 유도된 상대와도를 통해 수 백 m에서 수 km 크기로 시계/반시계 방향으로 회전하는 와류를 확인했고, 죽도 주변에서 2쌍, 남부에서 형성된 3~4쌍의 강한 와류 특성을 파악했다.

• 한국지구과학회지
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• 제18권6호
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• pp.529-539
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• 1997

본 연구는 2차원 순압모델을 사용하여 황해와 동중국해에서 조석잔차류와 춘 하 추 동 4계절의 해상풍에 의한 해수 순환과 이러한 순환에 의한 부유물의 이동 궤적을 추적하는데 목적을 두었다. 황해 해수 순환의 주요 외력은 조석과 바람이라고 생각되어, 조석은 $M_2$ 조석으로부터 조석잔차류를 계산하였고, 계절별 바람으로서 1월(겨울), 4월(봄), 7월(여름), 10월(가을)을 사용하였다. 조석잔차류는 한국 남 서해안과 제주도 부근과 중국 양자강 하구역 부근에서 크게 나타난다. 제주도 부근에서는 10 cm/s 이상의 최대 잔차류가 나타나며 시계방향의 순환을 보이지만 전반적으로 남해안을 따라 동향류의 경향이 있다. 또한, 중국의 연운항에서 상하이 사이의 영역에서는 한국의 남해로 향하는 순환 구조가 나타나고 있다. 바람에 의해 형성된 순환은 북풍의 성격을 띤 1월, 4월, 10월에는 해역에 시계 방향의 순환이, 남풍과 열대성 저기압의 영향을 받는 7월에는 반시계 방향의 순환이 우세했다. 이로 인하여, 한국연안에서는 7월을 제외하고는 남향류가 나타났다. 부유물은 조석 잔차류와 취송류에 의해 이동한다. 10일 동안의 이동에서는 수 십 cm/s에 달하는 취송류가 조석 잔차류보다 크게 작용했다. 그러나, 수 개월 이상의 이동에 있어서는 수 cm/s의 조석잔차류의 영향이 더 크게 나타났다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권4호
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• pp.344-353
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• 2016

황해연안 조위관측소 10 개 지점에서 2013년 11월 24일 밤부터 25일 오전까지 관측한 해수면, 해면기압, 바람, 유동 자료뿐만 아니라 일기도를 분석하여 이상조위편차의 발생 원인과 관측자료들 간의 상호상관성을 알아보았다. 이상조위편차란 최대조위편차와 최소조위편차가 나타나는 시간동안 두 편차간의 차를 의미한다. 영종도의 최대조위편차는 111 cm, 최소조위편차는 -65 cm로, 4시간 1분 동안 176 cm의 이상조위편차를 보여 10개 조위관측소 가운데 가장 크다. 반면 모슬포의 이상조위편차는 8시간 52분 동안 약 68 cm로 가장 작다. 이 같은 이상조위편차는 기압점프에 의한 기상해일이 아니라 저기압에 의한 기압배치의 영향으로 바람에 의해 발생한 것으로 확인되었다. 각 지점에서 이상조위편차에 의한 흐름은 연평균 낙조류 세기의 16 ~ 41 %로 무시할 수 없을 정도이다. 조위편차, 바람, 조류잔차의 상호상관관계로부터 저기압의 중심이 한반도 서쪽에 가까이 위치해 있을 때 인천에서 남풍계열의 바람에 의한 북향류가 해수면을 상승시켰고, 한반도 통과 후 북풍계열의 바람에 의해 남향류가 해수면을 하강시켰다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.353-360
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• 2010

경기만은 한강과 임진강 수계의 하구역을 중심으로 황해의 중부해역을 잇는 매우 중요한 해역이다. 특히 경기만 해역의 연안개발로 인한 하구습지와 연안습지의 훼손이 가속화되고 있다. 이러한 갯벌과 해저 퇴적체의 변화에 대한 이해와 원인 규명을 위해서는 조석 잔차류의 역할이 중요함을 제시하였다(Kim et al., 2009). 하지만 경기만에서의 조석 잔차류에 대한 정량적 연구는 잘 이루어져 있지 못하며, 연간 변동성에 대한 연구도 흔하지 않다. 본 연구에서는 경기만 주수로인 석모수로와 장봉수로에서 1년간 연속 관측한 수층별 조류를 이용하여, 조석 잔차류의 특성과 조류분조의 특성을 정밀하게 분석하였다. Kim et al.(2009)이 제안한 이동평균(Moving average) 기법을 이용하여 연간 월별 그리고 수층별 자료로 확대하여 분석하였다. 또한 조류조화분해를 실시하여 이동평균 기법의 잔차류 특성과 비교하였으며 계절별 수층별 조류분조의 특성을 제시하였다. 비조석성분인 잔차류 산정에는 이동평균 기법과 조류조화분해법이 동일한 결과를 보였으나 단주기 변동성 분석에는 이동평균기법이 장점을 가진 것으로 보인다. 석모수로의 잔차류는 연간 낙조류 방향이며, 표층에서 20-40 cm/s, 저층에서 10 cm/s 미만으로 분석되었다. 장봉수로에서는 연간 창조류 방향의 잔차류는 표층에서 15-30 cm/s, 저층에서 20 cm/s 안팎으로써 여름철에는 강한 경압형 구조를 보인다. 본 연구에서는 해저면에 설치된 음파식 유속계 자료의 처리, 조석잔차류의 산정과 경기만 수로에서의 연간 잔차류 수직 구조와 변동성에 대한 결과를 제시함으로써, 경기 일대의 물질이동과 퇴적체 변동성 연구에 기본적 자료로 활용될 것으로 판단된다.

• 수산해양기술연구
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• 제56권2호
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• pp.114-125
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• 2020

In order to understand the currents around Hampyung Bay and Haeje Peninsula, 2D numerical simulations for tidal currents and tide-induced residual currents were carried out. Dominant semidiurnal tidal currents have reversing form and flow NNE-SSW from northern Haeje Peninsula to Songi Island, E-S at northern Haeje Peninsula and NNW-SSE in Hampyung Bay. In flood, a part of currents from Imja Island~Nakwhol Island flow along the main stream flowing northeast at offshore region and the rest flow into Hampyung Bay flowing east along the northern coast of Haeje Peninsula. In ebb, currents from Hampyung Bay flow west along the northern coast of Haeje Peninsula and run together with the main stream flowing southeast at offshore region. The currents create an anticyclonic circulation in flood and a cyclonic circulation in ebb around Haeje Peninsula including Hampyung Bay. Tidal currents are accumulated on Doripo which located at the entrance of Hampyung Bay and show high current velocities. Tidal currents and tide induced residual currents are weak at the inside of Hampyung Bay which has narrow entrance, shallow water depth and wide intertidal zone. An anticyclonic eddy is formed around Gaksi Island as a result of tide induced residual currents. In northern coast of Haeje Peninsula, slow constant currents flow east. It is expected that a gradual change of sediment and an increase of flushing time for suspended materials are carried by tidal currents occurring in Hampyung Bay.