서해연안역의 폭풍해일고 산정을 위한 초기 연구 단계로, 8 node 병렬 리눅스 클러스터의 효율성과 함께 황해 조석 모의결과의 신뢰성을 검토하였다. NPB 벤치마크 결과 7배에 이르는 계산 효율의 성능향상을 보였다. pADCIRC 모델을 이용한 황해 조석재현 결과는 선행된 연구들과 비교하여 만족스런 신뢰성을 나타냈다. 모델 변수 선정에 따른 영향을 살펴본 바에 따르면, 우리나라 서해연안과 같은 천해역의 조석수동역학 해석에는 수심에 따른 바닥마찰계수의 적절한 사용이 필수적인 것으로 분석되었다.
서산 A·B지구 간척사업에 따른 방조제 축조에 따라 야기되는 천수만 내 조석현상 변화를 파악하기 위하여 수심적분 2차원 해수유동 수치모형실험을 실시하였다. 외해 개방경계조건을 확보하기 위하여 3개 지점에서 조석관측을 실시하였고 수치모형의 검증을 위하여 천수만 내 2개 지점에서 조류관측을 실시하였다. 수치모형 실험결과는 관측된 조류를 기준으로 할 때, 북부해역, 백사수도, 중부해역, 남부해역의 순으로 유속의 감소가 크게 나타났다. 방조제 건설 후 천수만 북부에서 조간대 노출이 발생하는 시각은 약 51분 정도 빨라졌으며, 노출시간은 23분 정도 길어진 것으로 나타났다. 고조 발생 시각은 1시간 정도 앞당겨졌으며, 고조 수위는 15 cm 정도 낮아졌다.
An internal wave observation experiment by SAR in South China Sea is described. Two scenes of Radarsat ScanSAR images were acquired. Internal solitary waves are found in all the two images. It is concluded that these internal waves are generated in Bashi channel. Relationship between internal wave generation and tide is studied based on analyzing of tidal data of Legaspi in Philippine. Using ocean environmental data of this sea area internal waves’ amplitude and wave speed are detected by SAR images.
In this study, the impacts of local meteorology caused by tidal changes in the West Sea on ozone distributions in the Seoul Metropolitan Area (SMA) were analyzed using a meteorological model (WRF) and an air quality (CMAQ) model. This study was carried out during the day (1200-1800 LST) between August 3 and 9, 2016. The total area of tidal flats along with the tidal changes was calculated to be approximately $912km^2$, based on data provided by the Environmental Geographic Information Service (EGIS) and the Ministry of Oceans and Fisheries (MOF). Modeling was carried out based on three experiments, and the land cover of the tidal flats for each experiment was designed using the coastal wetlands, water bodies (i.e., high tide), and the barren or sparsely vegetated areas (i.e., low tide). The land cover parameters of the coastal wetlands used in this study were improved in the herbaceous wetland of the WRF using updated albedo, roughness length, and soil heat capacity. The results showed that the land cover variation during high tide caused a decrease in temperature (maximum $4.5^{\circ}C$) and planetary boundary layer (PBL) height (maximum 1200 m), and an increase in humidity (maximum 25%) and wind speed (maximum $1.5ms^{-1}$). These meteorological changes increased the ozone concentration (about 5.0 ppb) in the coastal areas including the tidal flats. The increase in the ozone concentration during high tide may be caused by a weak diffusion to the upper layer due to a decrease in the PBL height. The changes in the meteorological variables and ozone concentration during low tide were lesser than those occurring during high tide. This study suggests that the meteorological variations caused by tidal changes have a meaningful effect on the ozone concentration in the SMA.
자료동화기법의 하나인 adjoint 방법은 제약조건으로서 모델의 기본방정식을 만족시키는 동시에 모델 결과와 관측자료 차이의 함수인 비용함수의 크기를 최소화시키는 모델변수를 찾아냄으로서 모델 결과를 향상시키는 기법이다. 본 연구에서는 수평방향 2차원 선형 조석모델과 adjoint 모델로 구성된 adjoint 꾸러미를 수립하고, 이를 임의로 설정한 직사각형 모델영역에 적용하였다. 조석모델로부터의 조위 모델 결과를 관측자료로 삼아 개방경계조건인 조위의 진폭을 역 추정하는 수치실험을 실시하여 자료 가중치에 대한 반응, 모델변수 초기 추정치의 중요성 및 지형 변화에 대한 반응 등을 살펴보았다 특히, adjoint꾸러미 적용시 대부분 경험적으로 설정되어왔던 가중치의 선정방법을 제시하였다.
현재 개발이 진행 중인 법성항은 하천과 바다의 경계구간인 하구항의 환경과 조석 및 하천수의 영향으로 인하여 발생하는 조간대가 잘 발달되어 있다. 또한 지형적으로 만 내가 깊이 굴입되어 있고 인근에 위치한 와탄천과 전남방조제로 인한 유량에 의한 조위변동이 심한 지역이다. 해양물리적 영향을 검토하기 위한 기초 단계에서 이러한 해역에서의 조석 수치모의 는 중요하며 또한 어려움이 따른다. 또한 구축된 모형은 해양조사 자료를 기반으로 하여 검증단계를 거친 후에 실험을 수행해나가야 한다. 본 연구에서는 이러한 개발과정 중인 법성항을 대상으로 하여 수치모형을 구축한 후, 과거 지형에 대한 예측작업을 수행하고 이를 바탕으로 다시 미래에 대한 예측작업을 수행하였다. 수행결과, 내만의 개발에 따라 개발 전과 비교하여 창조시 유속이 감소하고 낙조시 유속이 증가한 것으로 나타났으며, 조위의 변화는 거의 없는 것으로 나타났다.
The vertical-axis tidal current turbine (VAT) consisting of blades, struts to support blades, shaft, generator and so forth requires anti-resonance design against fluid fluctuation forces generated on blades to ensure its stable operation. In this study, a free vibration analysis program based on the finite element method is developed for efficient anti-resonance design of VAT in the preliminary design stage. In the finite element modeling, the VAT structure components are regarded as beam elements. Added masses due to the fluid and structure interaction of VAT evaluated by empirical formulas are considered as lumped mass elements. In addition, input parameters required for the analysis can be automatically prepared from the principal dimensions of VAT to make anti-resonance design more convenient. The validity of applied methods is verified by the comparison of the numerical results obtained from MSC/Nastran and the developed program for two VAT models.
This paper presents a novel method to predict a flushing rate in an embayment system, which can be utilized to assess an environmental impact caused by harbor construction. The method was successfully applied to the Ulsan-Onsan coastal area. The flushing rate was computed on the basis of water quality changes predicted by US Army Corps of Engineers' RMA-2/RMA-4 models. After calibration and verification to the measured tidal elevation and current velocity, the model was used to estimate the flushing rate in the proposed harbor. The water quality was simulated for 96 hours and the flushing rate was computed. The results indicated that the proposed harbor would significantly reduce the flushing rate in the Onsan harbor, especially at the small embayment area near the south breakwater. The flushing rate was evaluated for several alternatives, of which the tidal flow channel of 1,000 $m^2$ in the south pier appeared to be the best mitigation measure. This study proposes that the prediction of flushing rate would be a novel method to assess a water quality impact caused by harbor construction.
A case study was conducted in Taean region to seek a more detailed macrotidal beach classification than existing beach classification models (Masselink and Short, 1993). Seepage and ridge & runnel were used for classification. On 20 beaches, 68 transects were surveyed 5 times using VRS-GPS. Cross-section area from the transect profiles, mean grain size from sediment analysis, significant wave height from Swan-wave modeling and beach embaymentization from aerial photograph analysis were used to identify the characteristics of the individual types. The transects were classified into 5 types in Taean region; Type 1: low tidal terrace, Type 2: low tidal terrace & ridge, Type 3: dissipative, Type 4: seasonal ridge, and Type 5: ridge & runnel. Generally, seepage was related to coarse sediment size and ridge & runnel was related to high significant wave height. Each type has different characteristics and there was a tendency between the types. The low tidal terrace type had coarse sediments, because this type is excluded from the littoral cell. In this study, the ridge and runnel type could be applied to the classification because the study area is limited only to the macrotidal environment in Taean region.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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