• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.173-173
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• 2015

The flood water level in tidal river is determined by the joint effects of flood discharge and tidal water levels at downstream boundary. Due to the variable tidal boundary conditions, the evaluated design water levels associated with a certain flood event can be significantly different. To avoid determining of design water levels just by a certain tidal boundary condition and remove the influence of variability in boundary condition from the evaluation of design water levels, a probabilistic approach is considered in this study. This study focuses on the development of a method to evaluate the realistic design water levels in tidal river with taking into account the combined effects of river discharge and tidal level. The flood water levels are described by the joint probability of two driving forces, river discharge and tidal water levels. The developed method is applied to determine design water levels for the tidal reach of the Han River. An unsteady flow model is used to simulate the flow in the reach. To determine design water levels associated with a certain flood event, first, possible boundary conditions are obtained by sampling starting times of tidal level time series; then for each tidal boundary condition, corresponding peak water levels along the channel are computed; and finally, design water levels are determined by computing the expectations of the peak water levels. Two types of tides which are composed by different constituents are assumed (one is composed by $M_2$, and the other one is composed by $M_2$ and $M_2$) at downstream boundary, and two flood events with different maximum flood discharges are considered in this study. It is found that (a) the computed design water levels with two assumed tides have no significant difference for a certain flood event, though variability of peak water levels due to the tidal effect is considerably different; (b) tidal effect can reach to the Jamsil submerged weir and the effect is obvious in the downstream reach of the Singok submerged weir; (c) in the tidally affected reach, the variability of peak water levels due to the tidal effect is greater if the maximum flood discharge is smaller.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.199-202
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• 2008

It is well-known fact that tidal difference between the ebb and flow in Yellow Sea is about 9 m so that it has largest value in the world. This wide range of tide level enables Yellow Sea water to intrude into main stream of Han River. However, the study of the tidal reach of Han River has not been carried out thoroughly since North and South Koreas share this region so that topography data and physical measurement are lacking. In this study, to examine the reverse flow and dispersion behavior by tidal effect at the tidal reach of Han River, 2-D river analysis models were applied. RMA-2 was applied to calculate the horizontal velocities and water surface elevation. With the results of velocities and water depth, RAM4, which is 2-D advection-dispersion model based on FEM was simulated to analyze the horizontal transport behavior of BOD.

• 한국농공학회지
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• 제32권4호
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• pp.81-88
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• 1990

The flow in a river reach where is influenced by tidal motion is characterized by unsteady flow. The flood analysis in the river reach needs depending upon the theory based on the complete unsteady flow equations. In this study the unsteady flow model which is called CRIUM (Channel Routing by Implicit Unsteady Flow Model) was developed and was applied to the Mankyong and Dongjin river in order to analyze the flood characteristics. The results, which were calibrated and verified by the flood records to be measured in the two rivers, show that unsteady flow mode] can be used for the derivation of the flood hydrograph. The peak flood discharges were estimated as 4,960 and $2,870m^3$/sec in 100 year frequency at the estuary of the Mankyong and Dongjin river, respectively. In addition, it was analyzed that the river reaches were not influenced by tidal motion when the discharge magnitude was larger than approximately $3,000m^3$/sec.

• 한국안전학회지
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• 제29권6호
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• pp.104-110
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• 2014

The Han River is the only waterway in Korea where estuary is not blocked by dykes so that tidal water is flowing in and out through the tidal reach. The extreme tidal range in the Yellow Sea causes an intense flood current, stretching over horizontal extents of tens of kilometers into the rivers. To elucidate the flow reversal by discharge conditions and transient tidal level in the Han river, numerical simulations were conducted under 7 boundary conditions for two days with 10 minute time step. As the flow conditions changed from low discharge and high tidal difference to high discharge and low tidal difference, the flow reversals became weaker and the velocity of forward flow direction became higher due to the increased flow momentums and decreased tidal differences. In the case of normal flow, the maximum reverse velocity was 0.4 m/s, which was equivalent to the maximum forward velocity. In addition, the pattern of the development and decay of forward and reverse flow was presented.

• 물과 미래
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• 제21권1호
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• pp.87-94
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• 1988

금강하구의 비선형(비대칭) 조석을 관측결과로부터 조사하였는데 하구에서의 강한 해저마찰에 의한 에너지소산에도 불구하고 M4 분조는 확폭되어 강한 조석비대칭현상을 야기시킨다. 관측된 조석비대칭은 긴 지속시간의 낙조보다 상대적으로 짧은 지속시간의 강한 장조류속이 토사의 이동을 증대시키는 데 이 현상이 하구의 매몰을 유발시켜 M2 내역에 분포된 사주의 형성요인인 것으로 추정된다. M2 분조와 M4 분조에 관련된 첨두해안응력의 분포를 2차원조류 수치모델에 의해 산정했는데 결과는 현존의 조류퇴적체계중 소류사의 분포는 하구둑 건설로 인해 외항접근수로와 하구둑 사류부에 변화를 가져올 것으로 초기추정된다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제1권1호
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• pp.31-43
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• 1989

사강하구의 비선형 조석 및 이에 관련된 퇴적동력학을 조석수치모형을 이용하여 조사하였다. 조석모형은 하구조문대의 노출양상 및 이차원 하구모형과 일차원 감조하천모형을 동적접합시키는 데 역점을 두었다. 모형의 결과는 하구의 강한 봉제소산에도 불구하고 M$_4$분조는 상당한 크기로 산정되었으며 이에 의한 조석비선형은 강한 장조와 상대적으로 약하나 대적시간이 긴 노조로서 제시된 바 하구사주형성의 한 요인이 된다. 또한 모형으로부터 산정된 해저최대봉제응력의 공간적인 분포는 사강하구둑 건설로 인해 군산항접 근수로 및 하구둑 하류부에 큰 퇴적변화가 야기될 수 있음을 제시하고 있다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.51-58
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• 2015

This paper presents a study on Vane Tidal Turbine (VTT) focusing on analysis of two types of blade arrangement originated from the previous studies where the original design was examined and performance-tested for different numbers of blades (six, eight and twelve). Compared to conventional tidal turbines, VTT has several special features and potential advantages which have been being thoroughly developed. The purpose of this study is to analyze VTT's capability of extracting and converting the hydrokinetic energy of tidal currents into electricity at given arrangement of blades (single and double rows, six and twelve blades) using CFD. From the calculation results, the six-blade single row turbine shows the best performance, in which the highest power and torque coefficients reach up to about 34 % and 36 %, respectively, at TSR=0.94. However, despite of lower power coefficient, by adding more blades, the torque's extraction of twelve-blade turbine, especially the double row type, is less fluctuate than that of the six-blade setups.

• 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.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권6B호
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• pp.523-529
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• 2011

감조하천은 조석의 영향을 받는 하천으로, 하루에 두 번 수위를 상승 및 하강시킨다. 감조하천에서는 홍수시 하천유속 보다 비홍수기 조석에 의한 유속이 구조물 설계에 보다 지배적인 인자가 될 수 있다. 본 연구는 한강 하류부 감조구간에서 비홍수기에 발생된 유속 및 수위 관측을 실시하고 수치해석의 검증자료로 활용하였다. 흐름해석을 위해 부정류 해석이 가능한 UNET모형을 이용하였다. 신곡수중보 아래 감조구간의 조도계수 추정을 위해 통계적인 방법이 사용되었다. 통계적 방법으로 실측수위와 계산수위 간의 불일치율을 이용하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권6B호
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• pp.731-741
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• 2008

기존의 한강 감조구간 수치모의에 대한 연구는 단면자료 획득의 어려움이나 유도의 조위자료가 없으므로 하류 경계단을 전류지점으로 하여 모의한 논문이 대부분이나 본 연구에서는 수치해도를 바탕으로 곡릉천 합류부 이후와 임진강 하구부의 단면을 가정하고 인천검조소의 조위자료를 유도지점으로 전이시켜 서해안 조위에 의한 한강하류부에서의 수리학적 거동을 해석하였다. 모형의 적용구간은 신곡수중보로부터 한강의 법적 하류단인 김포시 유도까지 총 36.8 km에 이르는 구간으로 흐름 및 혼합거동 해석은 RMA-2 모형과 서일원(2008)이 개발한 2차원 이송-분산 해석모형인 RAM4를 이용하였다. 전류지점에서의 수위 및 종횡방향 유속 실측자료와 수치모의 결과를 비교하여 흐름해석 결과를 검증하였다. 수위 관측소의 자료가 양호하고 인천검조소에서 높은 조차가 발생하는 2006년 6월 23일~25일 동안 모의한 결과 유도지점의 조위에 따라 총 5회의 역방향 흐름이 관찰되었고 최대 역류 길이는 장항 IC까지 총 32.9 km에 이르렀다. 최대 역방향 흐름의 발생 및 소멸 과정, 최고 유속선을 따른 수위 및 유속을 분석하였으며 이에 따른 비보존성 오염물질의 혼합거동을 해석하였다. 굴포천으로부터 유입된 오염물질은 하폭방향 퍼짐이 두드러지게 일어났지만 곡릉천에서 유입된 BOD는 곡릉천 합류부를 전후하여 중앙 및 좌안측 수심이 급격히 깊어지고 최대유속선이 곡릉천 방향인 우안에서 발생하고 있으므로 횡방향 혼합이 빠르게 완료되어 오염운의 반경이 상대적으로 좁은 것을 확인할 수 있었다. 또한 1차원 이송-분산방정식의 해석해를 적용해 유도지점의 염도 값을 인천검조소로부터 추산하여 한강 하류부에서의 수평 2차원 염수 혼합거동을 해석하였다.