• 한국습지학회지
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• 제18권2호
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• pp.154-165
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• 2016

최근 기후변화로 인하여 태풍 및 집중호우로 인한 극한 강우사상의 발생빈도가 증가하고 있으며, 급격한 도시화로 인한 유역 내 불투수 면적이 늘어나고 있다. 이로 인해 재산피해가 증가하고 있어 기후변화를 고려한 미래 하천범람 등 홍수피해를 경감시키기 위한 홍수저감 대안 선정이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 기후변화를 고려하여 목표기간별로(기준년도 : 1971~2010년, 목표기간I : 2011~2040년, 목표기간II : 2041~2070년, 목표기간III : 2071~2100년) HEC-HMS모형을 이용하여 기후변화에 따른 홍수량을 산정하였다. 또한, 배수펌프와 저류지를 각각 5개씩 홍수저감 대안으로 설정하여 HEC-RAS모형을 통해 대안별 홍수위를 산정하였다. 지형자료 및 홍수위를 이용하여 홍수범람도를 도시하였으며, 다차원 홍수피해액산정법(Multi dimension - Flood Damage Analysis, MD-FDA)을 이용하여 홍수피해 저감을 위한 대안별 경제성분석을 실시하였다. 홍수저감효과를 분석한 결과 배수펌프를 설치했을 경우 홍수위는 최소0.06m, 최대0.44m 감소하였고, 저류지는 최소0.01m, 최대1.86m 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 침수면적은 최소 0.3%, 최대 32.64% 감소하였고, 침수심 역시 낮아지는 것으로 확인되었다. 또한, 경제성분석을 실시하여 대안별 편익 비용비를 비교한 결과 목표기간I에서는 저류지E, 목표기간II, 목표기간III에서는 배수펌프D가 홍수저감을 위한 타당한 대안으로 판단되었다. 본 연구의 결과를 통해 기후변화 적응을 위한 치수사업 시 주요사례로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제2권1호
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• pp.1-17
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• 1982

하천형태학적(河川形態學的) 특성(特性)은 유역(流域)의 수문학적(水文學的) 특성(特性) 및 수리학적(水理學的) 특성(特性)과 밀접(密接)한 관계(關係)를 가진다. 본(本) 연구(硏究)에서는 하천형태학적(河川形態學的) 특성(特性)과 빈도유량(頻度流量) 및 수리기하(水理幾何)의 관계(關係) 그리고 빈도유량(頻度流量)과 수리기하학적(水理幾何學的) 특성간(特性間)의 상관성(相關性)을 금강수계(錦江水系)를 대상(對象)으로 분석(分析)하였으며, 이들 연구(硏究)의 목적(目的)은 미계획지점(未計劃地點)에 대한 이수계획(利水計劃)을 수립(樹立)하는데 필요한 자료(資料)를 제공(提供)하는데 있다. 금강수계(錦江水系)의 하천형태학적(河川形態學的) 특성분석(特性分析)은 Horton의 하천차수개념(河川次數槪念)을 이용(利用)하여 하천지형(河川地形)의 3대법칙(大法則)에 의거 분석(分析)하였으며 분석결과(分析結果)는 Horton의 법칙(法則)과 잘 일치(一致)하였다. 금강수계내(錦江水系內)의 5개(個) 수위표지점(水位標地點)에서 생기빈도(生起頻度) 0.1~0.9의 유량자료(流量資料)를 사용(使用)하여 얻은 각(各) 지점(地點)의 유량빈도곡선(流量頻度曲線)은 대체(大體)로 지수관계(指數關係)로 표시(表示)할 수 있었다. 하천형태학적(河川形態學的) 특성(特性)을 연속적(連續的)으로 표시(表示)하기 위하여 비례하천차수(比例河川次數)를 도입(導入)하였으며 이를 이용(利用)하여 유량(流量)-생기빈도(生起頻度)-비례하천차수간(比例河川次數間)의 관계(關係)에 대한 수학적(數學的) 모형(模型)을 정립(定立)하였다. 유역(流域)의 하천형태학적(河川形態學的) 특성(特性)을 매개변수(媒介變數)로 하여 빈도유량(頻度流量)과 수리기하학적(水理幾何學的) 인자간(因子間)의 관계(關係), 유역면적(流域面積)과 수리기하학적(水理幾何學的) 인자간(因子間)의 관계(關係)를 분석(分析)하여 각각(各各)에 대한 수학적(數學的) 모형(模型)을 제안(提案)하였다.

• 청정기술
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• 제22권1호
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• pp.16-28
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• 2016

섬유산업은 염색폐수의 농도가 높고 방출량이 많아 고도의 공해산업으로 알려져 있다. 염색폐수에는 색도물질 뿐만 아니라 다량의 유기화합물과 불용성 물질이 섞여 있다. 합성염료 중 아조(azo) 염료는 특히 오염물질의 배출이 많은 것으로 알려져 있다. 전기화학적 폐수처리방법은 전극의 산화·환원반응에 의해 색도와 유기물 등을 처리하는 방법으로 다른 폐수처리방법들에 비해 반응기가 작고 경제적이고 간단하며 오염물제거속도가 빠르다. 본 연구에서는 diazo 화합물인 CI Direct Blue 15 염색 폐수의 전기화학적 분해특성을 연구하였다. 실험은 전극재질과 조업조건을 달리하여 그에 따른 분해효율을 알아보고자 하였으며, 탈색 효율을 향상시킬 수 있는 최적전극 재질과 조업조건을 알아보고자 하였다. 조업조건으로는 전해질 농도, 전류밀도, 반응 온도, 초기 pH의 영향을 검토하였다. 음극은 stainless steel 전극을 사용하였고, 양극은 graphite와 RuO₂/Ti, PtO₂/Ti, IrO₂/Ti를 사용하여 조업조건에 따른 각 전극의 염색폐수 분해성능 실험을 수행하였다. 그 결과 전해질의 농도와 전류밀도 증가에 따라 전기분해 효율은 증가하였다. 양극 재질에 따른 전기분해 효율은 산성 전해질 조건에서 RuO₂/Ti > PtO₂/Ti > IrO₂/Ti > graphite 순이었고 중성과 염기성에서는 RuO₂/Ti > IrO₂/Ti > PtO₂/Ti > graphite의 순으로 나타났다. 따라서 염색 폐수의 전기분해 처리에는 RuO₂/Ti와 IrO₂/Ti가 가장 효율적인 양극재질이었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제17권2호
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• pp.87-94
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• 2012

만의 대부분이 조간대(약 75%)인 전라북도 곰소만 내 해수와 퇴적물 중 미세조류의 생체량과 군집조성의 월 변화를 비교하기 위해서 1999년 2월부터 2000년 1월까지는 매월, 2000년 2월부터 12월까지는 격월로 high-performance liquid chromatograph(HPLC)를 이용하여 광합성색소 분석을 실시하였다. 또한 해수 중 미세조류의 군집구조를 조절하는 환경요인을 조사하기 위해서 수온, 염분, 영양염류, 용존산소, 화학적산소요구량을 분석하였다. 해수 중 미세조류의 월별 분포는 대체로 담수의 유입으로 인한 영양염류의 공급이 많은 시기에 높은 생체량(chlorophyll a)을 보였다. 퇴적물 중 저서미세조류의 생체량은 국내외 다른 갯벌지역에 비해서 상대적으로 낮았으며, 단위 면적당 적분한 해수 중 미세조류의 생체량에 비해서 2-3배 낮게 나타났다. 해수와 퇴적물 중 미세조류의 색소분석 결과, 규조류의 주요색소인 fucoxanthin 농도가 가장 높았으며, fucoxanthin과 chlorophyll a의 월 변화가 유사한 양상을 보여 곰소만 내 갯벌과 해수 중 미세조류는 규조류가 우점하는 것으로 판단된다. 그러나 조하대 표층 해수 중 미세조류 생체량(chlorophyll a)의 월 변화는 갯벌에 서식하는 저서미세조류 생체량의 월 변화와 다른 양상을 보였으며, 현미경 관찰을 통한 해수 중 미세조류의 종조성 분석 결과, 저서미세조류의 우점종인 저서성 규조류는 거의 관찰되지 않았다. 본 연구결과는 곰소만 갯벌에서 재부유되어 조하대로 공급되는 저서미세조류가 조하대 표층 생태계에 서식하는 생물에게 먹이원으로서의 기여도는 상대적으로 낮다는 것을 시사한다. 갯벌에서 재부유되어 조하대로 공급되는 미세조류의 정확한 평가와 함께 조하대에서 이들의 수직, 수평 거동과 관련된 심도 깊은 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권6호
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• pp.78-86
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• 2009

비소 및 여러 양이온 중금속으로 오염된 풍정광산 주변 밭토양 및 논토양의 안정화처리를 위해 CaO 및 제강슬래그를 여러 혼합비로 사용하였을 때의 적용성을 회분식 및 컬럼반응기를 이용하여 연구하였다. TCLP 용출시험법을 이용하여 안정화제 처리 전후의 중금속 고정화도 변화를 평가하였다. 안정화제로 제강슬래그만 사용한 경우에는 비소 및 양이온 중금속 모두에서 고정화도가 15% 이하로서 높지 않았다. 이러한 것은 제강슬래그 주요 성분인 $Fe_2O_3$와 $SiO_2$에 의한 중금속들의 안정화효과가 크지 않은 것과 제강슬래그 자체에 함유된 CaO에 의한 토양 pH 상승효과가 용출실험에 사용한 TCLP 용액의 산성도에 의해 상쇄된 것에 기인하여 나타난 것으로 여겨진다. CaO와 제강슬래그를 함께 사용한 경우에는 주입비율의 차이에 따른 양이온 중금속 제거율은 큰 변화가 없었으나 제강슬래그의 비를 높여 줄수록 비소의 제거율의 증가를 가져왔다. 컬럼실험에서도 CaO와 제강슬래그를 함께 주입한 경우 비소 및 양이온 중금속들의 용출농도는 처리기간 동안 수질배출허용 기준이하로 나왔다. 이것은 양이온 중금속의 경우 CaO 사용에 따른 pH 증가함에 따른 중금속의 고정화, 비소의 경우는 CaO에서 유리된 $Ca^{2+}$와 $AsO_4^{3-}$와의 반응에 의해서 생성되는 난용성의 $Ca_3(AsO_4)_2$가 생성되는 것에 기인한 결과로 판단된다. 비소 및 양이온 중금속이 함께 오염된 토양의 안정화에 CaO와 제강슬래그를 함께 주입할 경우 복합오염물질을 효과적으로 안정화처리가 가능함을 알 수 있었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제9권3호
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• pp.131-140
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• 2006

만경강 하구역의 입자성 부유물질 및 유기탄소 거동에 관한 연구가 2003년 2월, 5월, 7월, 8월에 이루어졌다. 갈수기인 2, 5월과 풍수기인 7, 8월에 만경강을 통한 담수 유입량의 차이는 매우 컸으며, 용존유기탄소의 유입량은 갈수기와 풍수기에 각각 약 $8.16{\times}10^2tonC\;month^{-1}$와 $5.77{\times}10^3tonC\;month^{-1}$, 입자성유기탄소의 유입량은 갈수기와 풍수기 각각 약 $9.37{\times}10^2tonC\;month^{-1}$와 $3.14{\times}10^4tonC\;month^{-1}$로 나타났다. 특히 많은 강우가 집중되었던 풍수기에 방조제 내 북측 수역의 용존유기탄소 농도가 증가하는 경향을 보였다. 조사기간 중 만경강 히구역에서의 용존유기탄소 분포는 염분에 대해 비교적 보존적인 특성을 보이고 있어, 담수와 해수사이의 물리적 희석작용에 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. 그러나 입자성유기탄소의 분포는 부유물질의 거동과 유사하게 60-90% 정도가 하구역에 침강, 제거되는 것으로 나타났다. 이러한 결과로 볼 때 새만금 방조제 완공 후 만경강 하구역이 외해와의 물질 교환이 차단 될 경우, 저층에 퇴적된 다량의 유기 탄소가 저층 용존 산소 고갈의 주요 원인이 될 수 있음을 시사하고 있다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권6호
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• pp.8-17
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• 2006

현장비원위치(Ex-situ) 공법 적용이 불가능한 부지에서, 디젤로 오염된 오염 토양과 지하수를 동시에 복원하기 위하여 과산화수소를 이용한 현장원위치 화학적 산화법(chemical oxidation)과 공기분사법(air-sparging)을 연계한 복합 복원 공정의 정화 효율 규명을 위한 실내 실험을 실시하였다. TPH 농도가 2,401 mg/kg(A 토양)과 9,551 mg/kg(B 토양)인 두 종류의 현장 오염 토양을 대상으로 과산화수소용액을 이용한 화학적 산화법의 디젤 제거 효율 규명을 위한 배치(회분식) 실험 결과, 과산화수소 50% 용액에 의해 토양 초기 TPH 농도의 18%와 15%까지 감소하였다. 과산화수소 용액 20%를 이용한 칼럼 세정 실험 결과, 세정에 의해서 A 토양과 B 토양의 경우 각각 초기 TPH 양의 78%와 72%가 제거되었다. 칼럼 실험에서 과산화수소의 산화반응에 의해 완전 분해되어 무기가스상(주로 $CO_2$과 $H_2O$)으로 제거된 양까지 고려한다면, 과산화수소용액이 오염 토양과 접촉하면서 충분한 산화과정을 거쳐 대부분의 유류가 토양으로부터 제거되었음을 알 수 있었다. 공기분사법을 이용한 디젤 오염 지하수 정화 실험의 경우, TPH 농도가 820 mg/L인 고농도의 인공 지하수 경우에도 공기분사 72시간 이내에 폐수배출허용기준인 5 mg/L 보다 낮아져, 디젤 제거 효율이 매우 높은 것으로 나타났다. 다만, 오염 토양 내 다량의 디젤 자유상이 존재하는 경우 토양으로부터 지하수로의 지속적인 자유상 디젤의 질량 이동에 의하여, 공기분사법의 지하수 정화 효율은 매우 낮았다. 마지막으로, 과산화수소를 이용한 현장원위치 화학적 산화법과 공기분사법을 연계한 복합 공정의 디젤 정화 효율을 규명하는 박스 실험을 실시하였다. 토양 내 자유상 디젤을 먼저 제거하기 위해 과산화수소 용액을 이용한 토양세정법을 실시한 후, 토양 내 TPH가 제거 되는 정도에 따라 후차적으로 공기분사법을 적용함으로써 토양 및 지하수로부터 디젤을 효과적으로 제거할 수 있었다. 20% 과산화수소 용액의 23 L 세정과 2,160 L의 공기분사에 의해 토양의 TPH 농도는 9,551 mg/kg에서 390 mg/kg으로 낮아졌으며, 오염 지하수의 TPH 농도도 5 mg/L 이하로 낮출 수 있었다. 본 실험들에서 얻어진 결과를 바탕으로 실제 현장에서 대단위 공정을 운영하는데 필요한 복원 공정의 최적 조건들을 도출해 낼 수 있으리라 판단되며, 유류로 오염된 토양 뿐 아니라 오염 지하수까지 동시에 정화할 수 있는 복합 공정 개발을 위한 중요한 기술 자료로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제32권4호
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• pp.297-305
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• 2014

부산시 강서구 낙동강 하구에서 채집한 방사무늬김(Porphyra yezoensis Ueda)의 용존산소 생산율은 $68.8{\pm}46.0{\mu}mol\;{g_{FW}}^{-1}h^{-1}$, 질산염과 인산염 흡수율은 각각 $2.5{\pm}1.8{\mu}mol\;{g_{FW}}^{-1}h^{-1}$, $0.18{\pm}0.11{\mu}mol\;{g_{FW}}^{-1}h^{-1}$ 그리고 용존무기탄소 흡수율은 $87.1{\pm}57.3{\mu}mol\;{g_{FW}}^{-1}h^{-1}$이었다. 용존산소 생산율과 질산염, 인산염, 용존무기탄소 흡수율은 각각 음의 선형관계를 보여, 광합성활동에 의한 결과물임을 파악할 수 있었다. 김의 생중량에 따른 이들 성분의 생산/흡수율은 로그함수적으로 감소하여, 성체(>~0.3 g)보다는 어린 엽체의 광합성효율이 매우 높은 것으로 나타났으며, 이는 질소부족으로 인한 황백화가 양식초기에도 발생할 수 있음을 제시하였다. 우리나라 시도 단위로 월별 생산되는 김 생산량과 양식면적을 바탕으로 질소요구량과 탄소흡수율을 산정한 결과, 생산량이 가장 높은 전라남도보다 부산(경상남도 포함)과 전라북도의 단위면적당 질소요구량이 높았다. 최근 김 황백화가 빈발하는 전라북도는 좁은 면적에서의 과밀 생산과 최대수확기가 육상과 저층으로부터 영양염 공급이 부족한 12~1월인 점 등이 황백화의 원인인 것으로 추정된다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제16권2호
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• pp.135-142
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• 2010

산란계분을 퇴비화 하는데 있어서 공기공급량을 다르게 하여 퇴비화기간동안의 퇴비 특성을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 퇴비화기간동안의 발효온도를 조사한 결과 T-1 처리구에서 발효온도가 다른처리구에 비해서 낮은 것으로 조사되었으며 이는 T-1 처리구에서는 정상적인 호기성 발효가 진행되지 않고 있음을 보여주고 있었다. 반면에 T-3 및 T-4 처리구에서는 최고온도 도달시간이 다른 처리구에 비하여 짧다는 것은 계분의 신속한 퇴비화 빛 높은 수분증발량이 조사되었다. 2. 공기공급량에 따른 퇴비화 과정에서의 처리구별 수분함량을 분석해 본 결과 발효 초기의 경우에 공기 공급량을 T-1 처리구에서 1주일이 경과한 후 8.9%로 가장 낮게 조사되었으며, T-2, T-3 및 T-4 처리구에서는 각각 15.4%, 18.0% 및 18.6%로 높은 수분감소량을 보이는 것으로 조사되어 통계적으로 유의적인 처리가 있는 것으로 조사되었다(p>0.05). 3. 계분의 퇴비화 과정에서의 공기공급량에 따른 산소소모량을 조사한 결과 T-3 및 T-4구에서 퇴비화시험 2일째 9 ppm으로 낮은 수치로 조사되었으나 T-1 및 T-2 처리구에서는 12 ppm으로 상대적으로 높은 수치로 조사되었다. 4. 처리구별 퇴비더미내의 중량변화는 시험 1주일 후의 중량감소율은 T-1 처리구에서 5.5%로 가장 낮았으며, T-3 및 T-4구에서는 12.0% 및 12.3%로 비슷한 경향을 조사되었으며 이러현 경향은 퇴비화 2주일이 경과한 후에도 같은 경향으로 조사되었다. 5 퇴비화기간의 경과에 따른 비료성분 및 유기물량은 처리구간에 큰 차이를 보이지 않았으나, 1 차 발효후 비료성분 함량은 처리구별로는 T-4 처리구에서 질소성분이 타 처리구에 비하여 낮아진 것으로 조사되었다. 이는 퇴비화 과정에서의 수분함량 변화에 따라 비료성분의 함량에 차이를 보이는 것으로 조사되었다. 6. 반면에 OM/N도 투입시 처리구간에 큰 차이를 보지지 않았으나 1차 퇴비화 후에는 42.0, T-2 44.2, T-3 47.1 및 T-4 55.8로 공기 공급량이 높아짐에 따라 OM/N의 비가 점차 높아지는 경향으로 조사되었다. 7. 따라서 산란계분의 퇴비화시 공기공급량을 최소 퇴비화물질 $1m^3$당 $150\;{\ell}/min$ 이상 공급하는 것이 계분이 정상적으로 호기성 퇴비화가 가능하다고 판단되어 진다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.257-268
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• 2012

경기만과 한강하구를 유기적으로 연결한 고해상도 격자시스템의 EFDC수치모델을 이용하여 한강하구 수로별 순 수송량을 연구하였다. 수치모델의 모의기간은 2009년 5월부터 8월까지 총 124일 동안 모의하였으며, 담수 유입량은 모의 기간 동안 실제 한강과 임진강의 담수량을 입력자료로 사용하였다. 수치모델 결과는 관측된 조석 조화상수를 이용하여 보정 작업을 수행하였고 조류 관측자료를 이용하여 검증하였다. 강화 북쪽수로와 염하수로에서 평수기 담수량이 유입되는 30일 동안의 순 수송량을 계산하면, 염하수로와 강화 북쪽수로를 통해서 경기만으로 유출되는 수송량은 56:44의 비율로 나타났다. 평수기 30일 동안에 염하수로로 유입된 순 수송량의 방향은 세어도 인근 지역까지 하류 방향이고, 인천항 전면과 영종대교 인근 지역의 순 수송량은 상류 방향으로 나타났다. 영종대교 인근 해역에서 하류와 상류 방향에서 유입된 순 수송량의 수렴대가 형성되고 강화도와 영종도 사이의 수로를 통해서 서쪽으로 유출된다. 염하수로의 대 소조기 변동에 따른 순 수송량의 변화를 비교하기 위하여, 대 소조기 각 4 조석주기 동안의 결과를 분석하였다. 외해에서 유입되는 순 수송량과 하구 상류에서 유출되는 순 수송량의 수렴대 위치가 대 소조기 변동에 따라서 상류 또는 하류로 이동되며, 서쪽으로 유출되는 위치가 다르게 나타난다. 대조기에 비하여 소조기 때 수렴대의 위치가 상류 방향으로 이동되는 이유는 1)대조기 때 수위의 증가에 의한 강화도와 영종도 사이의 수로를 통한 유출량 증가, 2)대조기 때 상류와 하류의 해수면 차이에 의한 하류 방향으로 순압력 증가, 3)소조기 때 혼합 작용의 감소에 의한 주 수로의 상류 방향으로의 경압력 증가라고 판단된다.