• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.166-178
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• 2012

서해안에 영향을 미치는 폭풍해일 모의를 위해 비대칭 태풍바람장, 조석 및 파랑의 복합적 현상이 동시에 고려되어 북서태평양까지 확장된 동일한 상세유한요소격자상에서 수행되었다. 비대칭형 태풍 경도풍은 JTWC에서 제공하는 Best track의 4분면 풍속반경 자료 등이 조석유동모형 pADCIRC에 입력되고 파랑모형 unSWAN과 동적 결합되어 병렬클러스터에서 계산된다. 태풍 곤파스(TY1007)에 적용한 모의실험에서 이어도 관측기지의 파랑자료 및 우리나라에 근접한 시간에 관측된 주요 검조소에서의 해수면자료와 매우 잘 일치하는 만족스러운 결과가 도출되었다. 비대칭형 경도풍 고려로 태풍상륙 이남에서 국부적인 해일고 상승이 두드러지게 모의되어 본 연구에서 제안한 방법은 폭풍해일로 인한 해안저지대 및 주요시설물 범람대비 등 연안재해관리에 유용하게 활용될 수 있다.

• 상하수도학회지
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• 제27권2호
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• pp.261-272
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• 2013

Algae boom (Red tide) in south coastal area of Korea has been appeared several times during a decade. If algae boom appears in the desalination plant, media filter and UF filter are clogged quickly, and the plant should be shutdown. In general, Algae can be removed from water by flotation better than by sedimentation, because of the low density of algal cell. The purpose of this study conducts the CFD simulation of DAF flotation basin to apply the design of the dissolved air flotation with ball filter in the Test Bed for SWRO desalination plant. In this study, Eulerian-Eulerian multiphase model was applied to simulate the behavior of air bubbles and seawater. Density difference model and gravity were used. But de-sludge process and mass transfer between air bubbles and seawater were ignored. Main parameter is hydraulic loading rate which is varied from 20 m/hr to 27.5 m/hr. Geometry of flotation basin were changed to improve the DAF performance. According to the result of this study, the increase of hydraulic loading rate causes that the flow in the separation basin is widely affected and the concentration of air is increased. The flow pattern in the contact zone of flotation basin is greatly affected by the location of nozzle header. When the nozzle header was installed not the bottom of the contact zone but the above, the opportunity of contact between influent and recycle flow was increased.

• 해양환경안전학회지
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• 제30권1호
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• pp.74-81
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• 2024

곧 다가올 미래에는 자율운항선박, 육상 원격제어센터에서 제어되는 선박, 그리고 항해사가 탑승하여 운항하는 선박이 함께 공존하며 해상을 운항할 것이며, 이러한 상황이 도래했을 때 해상 교통 환경의 안전을 평가할 수 있는 방법이 필요할 것으로 사료된다. 이에 본 연구에서는 자율운항기술을 사용하여 항해사가 직접 조종하는 선박과 자율운항선박이 공존하는 해상환경 하에서 선박조종시뮬레이션을 통해 통항 안전성을 평가하기 위한 방안을 제시하였다. 자선은 6-자유도 운동 기반의 MMG 모델을 심층 강화학습기법 중 하나인 PPO 알고리즘으로 학습하여 자율운항 기능을 갖출 수 있도록 설계하였다. 타선은 평가 대상 해역의 해상 교통 모델링 자료로부터 선박이 생성되도록 하였고, 기 학습된 선박모델을 기반으로 자율운항 기능을 구현되도록 하였다. 그리고 해양기상 자료 데이터베이스로부터 조위, 파랑, 조류, 바람에 대한 자료를 수집하여 수치 모델을 수립하고 이를 기반으로 해양기상 모델을 생성하여 시뮬레이터 상에서 해양 기상이 재현되도록 설계하였다. 마지막으로 안전성 평가는 기존의 평가 방법을 그대로 유지하되, 선박조종시뮬레이션에서 해상교통류 시뮬레이션을 통한 충돌 위험성 평가가 가능하도록 하는 시스템을 제안하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권4호
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• pp.361-371
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• 2015

본 연구는 최근 3년간의 항만 및 어항개발사업에 따른 해역이용협의서 91건을 분석하여 그 작성실태(평가항목별 조사현황과 영향예측 등)를 파악하고, 문제점을 개선하기 위한 방안을 요약 제시하였다. 9개 평가항목 중에서 해양화학, 해양퇴적물 및 해양생태계 부분에서는 현장조사 비율이 높았으나(70 % 이상), 조사자료를 활용한 영향예측은 미흡하였다. 반면, 해양물리의 경우는 현황조사 비율은 낮았지만(조석 7.7 %, 조류 24.2 %), 영향예측 수행비율은 높아 예측결과를 뒷받침할 만한 근거와 검증 측면에서 문제점이 있었다. 즉, 조사와 예측에 대한 평가가 연관성이 낮아 신뢰성이 떨어지고 있었다. 항만 및 어항개발사업에 있어 영향예측과 밀접하게 관련되어 있는 주요 외력(조석, 조류 및 파랑 등) 및 중점평가사항에 대한 체계적인 진단이 필요하나, 현재는 사업유형을 고려하지 않는 일반적인 평가방법과 자료인용이 이루어지고 있는데, 향후 사업규모와 지역특성 등을 고려한 중점평가항목과 구체적 평가사항(조사시기, 정점선정)을 사전에 스코핑해 줄 수 있는 제도적 장치가 필요할 것이다. 또한, 현장조사자료의 신뢰성 강화를 위해 해양화학 및 해양퇴적물의 분석에 관한 정도관리체계의 적용이 강화되어야 할 것이다.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권8호
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• pp.689-695
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• 2007

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.

• 한국해안해양공학회지
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• 제18권1호
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• pp.43-52
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• 2006

해수소통을 전제한 경우 새만금호 내측의 염분변화가 만경강의 평수량 및 홍수량 유입에 따라 혼합 확산되는 것을 평가하고, 내부 개발이후 배수수문을 통한 새만금호소수 방류시 관리수위별로 저염수가 외해에 미치는 영향범위를 평가하기 위한 수치모형실험이 실시되었다. 해석에는 2차원 ADCIRC 및 3차원 TIDE3D모형과 3개 연직층을 고려한 3차원 CE-QUAL-ICM모델이 이용되었다. 내부의 확산 모의결과는 시간이 지남에 따라 외해에서 유입되는 염수가 점차 혼합확산되며, 최소 1개월 이상 경과되어야 만경호측에 외해수가 혼합되고, 5개월 지속되어야만 동진호측까지 혼합된다. 호내측의 수위를 관리하기 위해 신시 또는 가력수문을 개방하면 유속이 지수적으로 감소되나 갑문으로부터 전면 10km 이상까지 0.5m/s의 유동장이 형성된다. 이러한 결과는 저염수 방류로 인한 영향이 주기적으로 낙조시에 발생되어 새만금 방조제 전면의 해수순환과 유동 및 생태환경에 적지 않은 영향을 미칠 개연성을 제시하는 것으로 해석된다.

• Ocean and Polar Research
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• 제25권spc3호
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• pp.361-371
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• 2003

The effect of bottom friction on the steady wind-driven circulation in the Yellow Sea and the East China Sea (YSECS) has been studied using a two-dimensional numerical model with and without tidal forcing. Upwind flow experiment in YSECS has also been carried out with a schematic time variation in the wind field. The surface water setup and circulation pattern due to steady wind forcing are found to be very sensitive to the bottom friction. When the effects of tidal currents are neglected, the overall current velocities are overestimated and eddies of various sizes appear, upwind flow is formed within the deep trough of the Yellow Sea, forming a part of the topographic gyre on the side of Korea. When tidal forcing is taken into account, the wind-induced surface elevations are smoothed out due to the strong tide-induced bottom friction, which is aligned almost normal to the wind stresses; weak upwind flow is farmed in the deep trough of the Yellow Sea, west and south of Jeju. Calculation with wind forcing only through a parameterized linear bottom friction produces almost same results from the calculation with $M_2$ tidal forcing and wind forcing using a quadratic bottom friction, supporting Hunter (1975)'s linearization of bottom friction which includes the effect of tidal current, can be applied to the simulation of wind-driven circulation in YSECS. The results show that steady wind forcing is not a dominant factor to the winter-time upwind flow in YSECS. Upwind flow experiment which considers the relaxation of pressure gradient (Huesh et al. 1986) shows that 1) a downwind flow is dominant over the whole YSECS when the northerly wind reaches a maximum speed; 2) a trend of upwind flow near the trough is found during relaxation when the wind abates; 3) a northward flow dominates over the YSECS after the wind stops. The results also show that the upwind flow in the trough of Yellow Sea is forced by a wind-induced longitudinal surface elevation gradient.

• 한국항해항만학회지
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• 제28권1호
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• pp.97-104
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• 2004

복잡한 수심을 가진 연안해역에서 조석, 바람과 파랑에 의해 발생된 흐름의 영향까지를 고려한 파랑모델의 도입은 대부분의 해안공학 설계나 방재 문제에 매우 중요한 요소이다. 근해역에서 수심변화에 의한 굴절 및 천수효과, 흐름에 의해 유발되는 굴절효과, 파형경사에 따를 쇄파, 회절, 바람에 의한 파의 성장, 파랑 상호간의 간섭, 파랑과 흐름의 상호 간섭 및 에너지 재분포 등을 다룰 수 있다는 점에서 정상상태 스펙트럼 모델의 현장 전용은 지금까지 여러 모델이 다루지 못한 부분을 해소하게 될 것이다. 본 연구에서는 부산 신항만 건설이 이루어지고 있는 가덕인접의 넓은 수역에 대해 파랑의 변환과정을 보다 합리적으로 해석하기 위해 스펙트럼 모델을 적용하고 기존의 모델 결과와 비교 분석하는 것을 골자로 하고 있다. 이러한 시도가 가까운 장래에 항만설계 및 방재시스템 분야에서 보다 안전하고 널리 스펙트럼 모델을 적용하게 하는 계기가 되도록 의도하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.313-325
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• 2011

황해 조석모의를 위한 유한요소 격자체계가 h-상세화에 의해 구축되어 이전연구(서, 1999b) 14 K 절점에 비해 210 K로 연안지역 해상이 특별하게 고려되었다. 격자생성시 인접절점간 수심변화, 무차원 조석파장비가 고려되어 전체절점의 약 1/4이 수심 5 m 내외 연안역에 집중적으로 분포되었다. 수심에 ETOPO1 및 30초 정밀자료가 적용되었고 개방경계에 FES2004로부터 자동추출된 8대분조가 정의되었다. 조석모의에는 비선형 3차원 조화모형이 수립되었으며, 연직난류와 바닥마찰계수의 변화에 따른 서해연안의 조석확폭이 모의되었고, 8대분조 및 $M_4,$ $MS_4$ 등 비선형 천해조석과 $M_f$ 및 $M_{sf}$의 장주기 등이 재현되었다. 천문조뿐만 아니라 비선형 항의 반복에 의해 계산되는 천해조 해석결과에 마찰계수의 공간적변화가 미치는 영향이 지대하여, 조석 주기별로 다른 값을 적용하는 것이 제시되었다. 조석 비대칭성 분포를 파악하고자 진폭비 $M_4/M_2$와 위상차 $2g(M_2)-g(M_4)$를 계산하였는데, 우리나라 서해연안에 조석왜곡 비율이 0.2에 다다르는 등 천해역 특성이 뚜렷하며 목포해역 전면에 폭넓은 낙조우세가 재현되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제29권3호
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• pp.369-385
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• 1996

가막만 식물플랑크톤에 대한 기초생산력을 산정하기 위해 해수유동모델과 생태계 모델을 이용하였다. 이를 위해 양식기간동안 양식장이 없는 조건으로 식물플랑크톤에 대한 기초생산력을 산정하였으며 그 결과는 다음과 같다. 양식장이 없는 경우로 월별 식물플랑크톤을 예측한 결과로 월별 식물플랑크톤량의 변화를 보면 6월부터 증가하기 시작하여 9월이 가장 높은 식물플랑크톤량을 보이고 9월부터 12월까지 급격히 감소하다가 그 이후 3월까지 서서히 감소하였다. 양식장이 없는 경우로 월별 식물플랑크톤에 대해 계산한 기초생산력을 보면 양식기간 동안 범위는 $0.99\~10.20gC/m^2/d$로 평균 $4.43gC/m^2/d$이였다. 월별 변동을 보면 6월부터 급격하게 증가하기 시작하여 8월에 가장 높은 생산력을 보이고 8월 이후 12월까지 급격히 감소하다가 1월 이후에 3월까지 서서히 증가하는 경향을 보였다.