• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.41-51
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• 2013

경기만 한강 하구역에 대한 지속적인 연안개발에 따른 해양 환경변화의 예측 및 평가에 수치모델이 사용되어 왔지만 기존의 연구들은 조간대의 불규칙한 지형 재현의 한계를 가지고 있다. 본 연구에서는 비정규 격자체계의 수치모델을 적용하여 강화남단 조간대에서 조수로 지형에 따른 해상도의 조절이 한강 하구역의 조석과 잔차 수송량 변화특성 산정에 어떠한 영향을 미치는지 파악하였다. 이를 위하여 격자 구성 시 조수로의 해상도를 주변 해상도와 동일하게 재현한 실험 A와 조수로의 해상도를 주변의 해상도에 비해 높게 재현한 실험 B를 수행하였다. 각 실험 별 관측치와 모델치의 $M_2$ 분조의 진폭에 대해 평균제곱근오차와 절대상대오차를 계산해본 결과, 두 평균제곱근오차의 차이와 절대상대오차의 차이가 한강 상류와 석모수로 해역에서 약 40% 이상으로 나타났다. 이를 통해 격자 구성 시 조수로의 지형에 따라 해상도를 조절하는 것이 한강 하구역에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 또한 잔차 수송량의 변화특성을 파악하기 위하여 염하수로 입구(초지대교 인근: Line 1)와 염하수로 남단(영종대교 남단: Line 2)에서 관측한 단면유속자료로부터 계산된 잔차 수송량을 모델 별로 비교하였다. 각 실험 별로 산정된 Lagrangian 순 질량 수송량은 각 항마다 정도의 차이는 보이지만 전반적으로 조수로의 지형에 따라 해상도를 조절하지 않은 실험 A가 해상도를 조절한 실험 B보다 약 2배 이상 과다산정 된 경향을 볼 수 있었다. 이 연구를 통하여 조간대의 조수로 지형이 조간대 모의 뿐만 아니라 수치모델의 전반적인 해수 유동장에도 큰 영향을 미치고 넓은 조간대 및 수심경사가 큰 조수로 지형을 가진 지역에서의 잔차 수송량 특성을 이해하기 위해서는 수치모의 시 조간대의 조수로 지형을 충분히 반영할 수 있도록 격자를 구성해야 한다는 것을 알 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.79-92
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• 2011

본 연구에서는 투과성구조물에서 우수한 파랑제어기능을 발휘하는 것으로 잘 알려져 있는 슬리트케이슨제 중에 기본형인 연직벽형 횡슬리트케이슨제가 불투과성지반 및 투과성지반상에 설치된 조건하에 구조물에 작용하는 단주기파랑 및 지진해일파에 의한 파압의 특성을 논의한다. 투과성지반의 해석에서는 공극율을 편의상 0.4로 가정하여 2차원 및 3차원수치해석을 수행하고, 불투과성의 경우와 그의 차이를 비교 검토한다. 이 때, 입사파랑의 조건으로는 설계파랑으로 일반적으로 고려되는 단주기파랑과 그의 진폭과 동일한 크기로 내습하는 지진해일파(고립파 혹은 단파)를 고려하며, 슬리트케이슨제의 전면유공부 및 유수실 내부의 불투과벽체에 작용하는 파압을 대상으로 한다. 해석에서는 기체와 액체의 혼상동적현상을 하나의 지배방정식으로 해석하는 이상류(二相流) 모델에 기초한 2차원 및 3차원수치파동수로를 각각 적용한다. 얻어진 수치해석결과에 의하면, 슬리트케이슨제의 전면유공부에서는 단주기 파랑에 비해 지진해일파의 작용파압이 약 3~5배 높은 값을 나타내고, 유수실 내부벽에서는 약 2~4배 높은 값을 각각 나타낸다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.390-399
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• 2012

본 연구에서는 지속적인 담수유입이 존재하고 S자의 수로형태를 가진 경기만 석모수로에서 소조기 홍수시 13시간 동안 7개의 정선에서 단면유속 및 염분을 관측하였다. 각 단면의 최강 창조와 낙조시의 유속 크기와 방향을 파악하였고, 단면 내의 유속 분포 및 염분구조를 분석하였다. 또한 정선 별로 나타나는 횡 방향 흐름이 어떠한 운동량에 의해 지배되는지 파악하고자 횡 방향의 운동량 분석을 수행하였다. 운동량 분석에서는 석모수로의 S자 형태의 영향을 고려하기 위해서 원심력을 고려하였다. 분석 결과 소조기 홍수시 석모수로는 횡 방향 압력 경도력과 수직적 마찰력이 가장 우세하기 때문에 염분 분포와 성층에 의한 흐름이 주로 나타났다. 수로의 특성은 크게 북단과 남단으로 나누어 볼 수 있는데 상대적으로 조간대가 넓게 형성되고 담수의 영향이 큰 석모수로 북단의 4개 정선중에서 수심이 깊은 정선에서는 횡 방향 압력 경도력이 우세하지만 수직적으로 크기가 다르며, 수심이 낮은 정선에서는 수직 마찰항이 우세하였다. 이와는 달리 수심이 깊고 수로의 굴곡이 심한 석모수로 남단에서는 낙조시 지형학적 원인과 담수의 영향에 따라 이류 가속항과 원심력이 강해지게 된다. 이와 같은 결과를 종합할 때, 석모수로는 위치와 수심, 수로의 굴곡 등에 따라 운동량 분포가 각기 달리 나타나며 이러한 영향으로 인해 횡 방향 흐름 특성이 발생했음을 알 수 있다.

• 한국항해항만학회지
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• 제30권1호
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• pp.97-104
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• 2006

최근 부산 신항만의 1단계 개발이 북 컨테이너 터미널쪽으로 가시적으로 나타나고, 12,000TEU 대형 컨테이너선을 서비스할 수 있도록 접근 수로 및 박지의 수심을 기존 15m 에서 18m로 준설작업을 통해 증심시킴과 아울러, 신항만의 웅동만 내 일부 수역을 매립하는 것으로 항만배후지 부분의 매립계획에 대한 수정이 논의되고 있다. 더구나 2003년 태풍 매미의 내습 이후 이곳 해역에서 항만구조물 설계의 기준이 되는 입사 파랑의 변화로 인해 각 부두에서의 극한파랑조건 및 항만 내 정온도에도 다소의 변화가 발생할 것으로 예상되어 각 부두에서의 정온도 분석이 뒤따라야 한다. 따라서 본 연구에서는 이들 변화에 대한 수치모델을 구성하고 실험을 수행한 후 현장 계측 자료와 함께 실험결과를 비교하였으며, 아울러 유동장에 대해서도 검토하였다. 결과, 전반적으로 항만의 반응이 증가되는 편이나 우려할 수준에 이르지는 않았지만 일부 구간에서는 태풍내습 시 대비하여야 하는 경우도 발생하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권2호
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• pp.201-211
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• 2017

낙동강 하구역은 인공 구조물인 하구둑, 항구의 건설 및 일부 지역의 매립과 인위적인 수로 변경 등에 의해 기존의 사주가 소멸되거나, 새로운 사주가 생성되는 등의 면적 변화를 초래하고 있다. 낙동강 유역의 사주 변화는 연안사주의 기능에 영향을 줄 수 있고, 환경 변화를 초래하고 있다. 따라서 낙동강 하구의 면적 변화를 관측하는 것은 중요한 연구로 자리 잡고 있다. 이 연구에서는 Landsat TM/ETM+ 영상을 기반으로 낙동강 하구의 연안사주의 면적 및 부유퇴적물에 대하여 장기적인 변화를 분석하였다. 그 결과, 연간 해안선 변화율은 진우도는 약 5 m/yr 이하, 신자도는 약 50 m/yr이며, 도요등은 북-남 방향은 20 m/yr, 동-서 방향은 -20 ~ 10 m/yr 이다. 부유퇴적물 농도는 진우도와 신자도 부근에서 최대 $25g/m^3$ 값을 가지는 반면에, 신자도와 도요등 부근에서는 최대 $40g/m^3$ 농도를 가진다. 그 결과 진우도는 면적 변화 및 부유퇴적물 농도 변화량이 적으며 신자도와 도요등은 면적 변화량과 부유퇴적물 농도 변화량은 크다. 모든 자료를 활용하여 연안 사주 면적 변화와 부유퇴적물 농도 간의 상관관계를 분석한 결과, 피어슨 계수 값이 0.36을 가지며, 겨울 자료의 경우 0.32의 값을 가진다. 즉, 부유퇴적물 변화량이 연안 사주 면적 변화에 영향을 미치는 것으로 사료된다. 하지만 추후에는 정밀 고도 측량자료 등을 활용한 검증이 필요하다. 이러한 연구는 연안 관리 및 환경 변화에 의한 연안 모니터링 연구에 활용 될 수 있다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제35권2호
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• pp.123-129
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• 2012

Salt marsh is an important transitional zone among terrestrial, riverine, and marine ecosystems and is a productive habitat that interacts extensively with adjacent landscape elements of estuarine and coastal ecosystems. Nowadays, in addition to various human activities, a variety of natural processes induce changes in salt marshes. This study aims to provide background information to restore disturbed salt marshes and to propose their ecological restoration using seed banks. The study area is a prepared area for the Gwangyang Container Port located in the southern Korea. This area was formed by accumulating mud soils dredged from the bottom of the forward sea. This land was created in a serial process of preparing the Gwangyang container port and the salt marsh was passively restored by seeds buried in mud soil dredged from seabed. As a result of stand ordination based on vegetation data collected from the land, stands were arranged according to tolerance to salinity in the order of $Suaeda$ $maritima$, $Salicornia$ $europaea$, and $Phragmites$ $communis$ communities on the Axis 1. Landscape structure of the projected area was analyzed as well. Edges of the projected area were divided from the marginal waterway by the dike. Four types of vegetation appeared on the dike: $Alnus$ $firma$ plantation, $Robinia$ $pseudoacacia$ plantation, $Lespedeza$ $cyrtobotrya$ plantation, and grassland. In the more internal areas, two types of vegetation sequences appeared: $Aster$ $tripolium$ community-$Suaeda$ $glauca$ community-$Salicornia$ $europaea$ community sequence and $Aster$ $tripolium$ community-$Suaeda$ $maritima$ community-$S.$ $europaea$ community sequence. Mixed community showed the highest species diversity (H' = 0.86) and $S.$ $europaea$ community showed the lowest (H' = 0.0). Evenness is the highest in Mixed community (J' = 2.26) and the lowest in $S.$ $maritime-S.$ $europaea$ community (J' = 0.0). Several plant communities were successfully established on the land created by mud soil dredged from the bottom of Gwangyang Bay. Moreover, community diversity in this area approached a similar level with those from other studies involving natural salt marshes. Therefore, restoration effect based on community diversity obtained in our study can be evaluated as a successful achievement. In this respect, although most salt marshes in Korea and other places worldwide have been destroyed or disturbed by excessive land use, feasibility of seed bank as a restoration tool is greatly expected.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.117-124
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• 2005

최근 부산 신항만의 1단계 개발이 북 컨테이너 터미널쪽으로 가시적으로 나타나고, 12,000TEU 대형 컨테이너선을 서비스할 수 있도록 접근 수로 및 박지의 수심을 기존 15m 에서 18m로 준설작업을 통해 증심시킴과 아울러, 신항만의 웅동만 내 일부 수역을 매립하는 것으로 항만배후지 부분의 매립계획에 대한 수정이 논의되고 있다. 더구나 2003년 태풍 매미의 내습 이후 이곳 해역에서 항만구조물 설계의 기준이 되는 입사 파랑의 변화로 인해 각 부두에서의 극한파랑조건 및 항만 내 정온도에도 다소의 변화가 발생할 것으로 예상되어 각 부두에서의 정온도 분석이 뒤따라야 한다. 따라서 본 연구에서는 이들 변화에 대한 수치모델을 구성하고 실험을 수행한 후 현장 계측 자료와 함께 실험결과를 비교 하였으며, 아울러 유동장에 대해서도 검토하였다. 결과, 전반적으로 항만의 반응이 증가되는 편이나 우려할 수준에 이르지는 않았지만 일부 구간에서는 태풍내습 시 대비하여야 하는 경우도 발생하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.16-25
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• 2012

경기만 염하수로 입구인 영종대교 남단에서 평수기와 홍수기에 13시간동안 연속적으로 층별 유속관측을 수행하였다. 홍수기와 평수기에 한강과 임진강으로의 평균 담수유입량은 각각 약 $8000m^3/s$, $200m^3/s$로 40배의 큰 차이를 보이는데 이러한 변화가 잔차류의 공간 분포와 총 유출입량에 어떠한 차이를 보이는지 분석하였다. 수집된 자료의 분석을 위하여 조석주기 동안의 평균이 필요하며, 반복 관측된 자료의 연직위치와 수평격자위치를 일치시킬 필요성이 있다. 따라서 본 연구에서 공간적 sigma 격자 체계로 변환시켰다. 변형된 sigma 좌표체계는 z-level상의 원시자료와 비교하였을 때 5%이내의 오차로 자료분석에 무리가 없는 것으로 판단되었다. 분석결과 평수기 단면 잔차류는 수로의 수심에 따라 패턴이 다른 수평적 2층 흐름 구조를 보였으며, 홍수기의 경우 표층에서는 낙조하고, 저층에서는 창조하는 수직적 2층 흐름구조를 보였다. 이는 담수의 유입량에 따라 단면에서 공간적 잔차류 흐름구조가 크게 변동되는 특성이 나타났다. 총 수송량은 평수기와 홍수기에 각각 $359m^3/s$, $261m^3/s$ 로 약 $100m^3/s$의 차이를 보였다. 홍수기 많은 양의 담수 유입이 발생하였지만, 총 수송량과 적은 상관도를 보인 것은 염하수로 남단 해역에서 Stokes drift의 크기가 강하게 나타나기 때문으로 보여지며, 총량은 강화도와 영종도 사이의 조간대 지역으로 이동하는 것으로 짐작된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권5호
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• pp.217-227
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• 2017

경기만 염하수로에서 시 공간적으로 변화하는 총수송량과 잔차류를 산정하고자 소조기와 대조기에 염하수로의 하류(정선-1), 염하수로 중간 지점(정선-2)에서 13시간 동안 단면 유속을 관측하였다. 총수송량은 Eulerian flux와 Stokes drift의 합인 Lagrange flux로 계산하였고, 잔차류는 최소자승법을 이용하여 구하였다. 총수송량과 잔차류의 계산은 관측 시간별, 수평 수직 sigma 좌표계로 변환하여 수행하였다. 변환된 sigma 좌표체계는 z-level 좌표 체계와 비교하였을 때 주 방향 유속 오차가 3~5% 내외로 자료 분석에 무리가 없는 것으로 판단되었다. 분석결과 단면 잔차류는 정선-1에서는 대조기에 주 수로 방향에서 북향, 수로 양 끝 단에서 남향하였으며, 소조기에는 수직적으로 표층에서는 창조, 저층에서는 낙조하는 이층흐름 구조를 보였다. 반면 정선-2에서는 대조, 소조 모두 남향(낙조)하였다. 한편 총수송량은 정선-1에서는 대조 시와 소조 시에 각각 $359m^3s^{-1}$, $248m^3s^{-1}$로 북향(창조), 정선-2에서 대조 시와 소조 시에 각각 $576m^3s^{-1}$, $67m^3s^{-1}$로 남향(낙조)하였다. 정선 별 공간 수송량 차이로 영종도와 강화도 사이의 조간대 지역의 순 유출량을 추정하였으며, 크기는 대조기와 소조기에 각각 $935m^3s^{-1}$, $315m^3s^{-1}$로 나타났다. 이처럼 대 소조기와 공간적 특성에 따라 잔차류와 순 수송량이 변화되는 주된 요인은 순압력구배와 Stokes drift가 복합적으로 작용한 결과이다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제25권2호
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• pp.9-25
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• 2020

가로림만 퇴적물에서 미량금속의 인위적인 영향을 평가하기 위하여 2010년과 2015년 총 77개의 표층 퇴적물 시료를 채취하여 물리적 특성 요소(입도 및 비표면적)와 지화학적 요소(주성분(Al, Ca, Fe, K, Ba) 및 미량금속(Mn, Cs, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Pb), 유기탄소 및 탄산칼슘)들을 분석하였다. 가로림만 표층 퇴적물의 평균 입도는 0.51-5.58 Ø(평균 3.98 Ø) 범위였으며 외만에서부터 내만으로 증가하였고, 수로에서 육지 방향으로 증가하였다. 일부 원소를 제외한 대부분의 금속 농도는 입자의 크기가 작아지고 비표면적이 증가함에 따라 증가하였다. 미량금속의 농도를 조절하는 요인을 추정하기 위하여 요인분석(factor analysis)을 실시하여, 총 3개의 요인을 추출(총 변이의 92.7%) 하였다. 요인 1은 총 변이의 71.3%를 설명하였는데 입도 요인이었고, 요인 2는 총 변이의 14.2%를, 요인 3에서는 총 변이의 7.2%를 설명하였다. 배경농도를 이용하여 농축인자를 계산하였다. 농축인자가 1.5 이상인 금속과 그 시료 수는 Cr 4개(정점 1, 16, 27, 39)와 Pb 1개(정점 39)였으나 이 들 금속에 대한 용출 금속 농도에서는 타 시료와 차이가 없었다. 가로림만의 총 금속 농도에 대한 1M HCl 용출 금속 농도의 백분율은 Pb~Co>Cu>Zn~Mn>Ni>Cr 순서로 감소하였으며 Pb은 입도에 따른 변화를 보였으나 다른 금속들은 모래를 제외하면 매우 일정한 값을 보였다. 이 값을 오염된 지역 및 청정 해역과 비교하면 모든 지역에서 Cu, Zn 및 Pb의 농도 수준과 관련없이 금속별 백분율이 유사하였다. 이는 1M HCl 용액과 퇴적물 구성 성분 사이의 반응 여부에 따른 결과라고 판단되고, 농축 정도를 판단하는데 이 용출 비율을 사용하는 것은 한계가 있음을 나타낸다.