• 제목/요약/키워드: 저염수

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제주도 서부 해역의 저염수층을 고려한 수중통신 성능 (Performance of Underwater Communication in Low Salinity Layer at the Western Sea of Jeju)

  • 복태훈;김주호;이종현;배진호;팽동국;방익찬;이종길
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권1호
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    • pp.16-24
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    • 2011
  • 해양에서의 음속은 수온, 염분, 압력에 의한 실험식으로 계산되며 해양에서의 평균 염분은 약 34 psu (practical salinity unit)로 수성이나 수평 거리에 따른 변화가 대부분 수 psu 이하이기 때문에 음속에 크게 영향을 마치지 못한다. 그러나 최근 여름철에 중국 양쯔강 범람에 의해서 24 psu 정도의 저염수가 제주 서부 해역으로 유입되는 사례가 발생하고 있으며 이 저염수는 음속에 영향을 미친다. 본 논문에서는 이러한 환경 변화가 수중통신에 미치는 영향을 분석하였다. 즉, 저염수로 인한 음속구조의 변화를 계산하였고, 저염수층 내에서 송수선 수심과 전달거리를 바꿔가며 음파 전달 경로를 모의하여 통신 채널을 추정하였으며, BPSK(Binary phase shift key) 변조방식을 이용하여 비트 오류율을 계산하였다. 동일한 실험 조건하에 저염수가 없는 경우의 성능을 비교하여, 저염수가 통신 성능에 어떠한 영향을 미치는가에 대해 분석하였다. 저염수는 수심 약 20m까지의 표층부에서 음속의 기울기를 양의 기울기로 변화시켜 음과 채널을 형성하였고, 표층부에서 대부분의 송수신 신호의 비트 오류율을 감소시키는 경향을 확인하였다. 본 논문의 저염수에 의한 수중 통신 성능에 미치는 영향을 분석한 결과는 정확한 해양 통신 및 탐지 성능분석을 하기 위해서는 해양환경의 변화를 고려하는 것이 매우 중요하다는 것을 시사한다.

영산강 하구둑 배수갑문 확장 후 시간 변화에 따른 저염수 거동 예측 (The Prediction Of Low Salinity Water Behavior Caused By Tidal Gate Extension In Yeongsan-River Estuary)

  • 권철휘;권민선;강훈;장규상;서정빈;조광우;맹준호
    • 환경영향평가
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    • 제21권4호
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    • pp.553-565
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    • 2012
  • 영산강 하구에서 담수유입에 따른 저염수의 거동을 파악하기 위하여 EFDC 모델을 수행하였다. 모델의 수행은 홍수기 배수갑문 확장 전 후로 나누어 수행하였으며, 모델의 마지막 담수유입시점으로부터 16일 후 해역이 준 정상상태에 도달하기까지 저염수의 확산양상을 시간 경과순으로 살펴보았다. 그 결과, 담수유입이 멈춘 후에 저염수는 방류시점으로부터 약 6시간 경과 후에 배수갑문 전면 해역으로부터 해측으로 최대의 확산을 보였으며, 약 2~7일 후 염분의 분포 양상은 담수가 유입되기 전으로 회복되는 경향을 보였다. 한편, 배수갑문을 확장하기 전보다 배수갑문을 확장한 후에 담수유입 후 해역이 준 정상상태에 도달하는 시간이 더욱 짧았는데, 이는 시간당 방류량의 증가가 난류혼합을 강하게 하고, 해측으로 더 멀리 확산된 저염수는 외해수에 의해 보다 쉽게 혼합되기 때문인 것으로 판단된다. 따라서, 본 해역에서 일정한 양의 담수가 유입되는 경우, 저염수의 확산은 시간당 방류량이 크고 방류지속시간이 짧을수록 해역이 준정상상태에 도달하는 시간이 더욱 짧아질 것으로 사료된다.

1996년 여름철 남해 표층수의 이상저염수 현상과 영양염류의 분포특성 (Low Salinity Anomaly and Nutrient Distribution at Surface Waters of the South Sea of Korea during 1996 Summer)

  • 김성수;고우진;조영조;이필용;전경암
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제3권3호
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    • pp.165-169
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    • 1998
  • 1996년 8월 1일부터 10일까지 남해 해양조사에서 얻어진 자료를 이용하여 우리나라 남해 표층의 저염화현상과 표층수 중 영양염류의 분포특성에 대해 고찰하였다. 제주도 서쪽에 위치한 313선의 05점과 제주도 남쪽에 위치한 314선의 09점에서 20.00 psu 이하의 저염수가 출현하고 있으며, 이 저염수의 핵을 중심으로 30.00 psu 이하의 저염수가 남해 동부해역을 제외한 제주도 주변 대부분의 해역들에 나타나고 있다. 이러한 저염수의 최저염분 농도는 과거 30년 동안의 평균값보다 11.78 psu 낮은 값으로서 이는 양자강 유역에서 6월과 7월에 평년보다 훨씬 많은 강수량에 의해 막대한 양의 담수가 유출되었기 때문이라고 생각된다. 또한, 이러한 저염수는 대체적으로 수심 10~20 m 상부층에 존재하고 있어서 중 저층수와는 확실히 구분되고 있다. 표층수 중 영양염류는 인산인의 경우 농도가 비교적 낮고, 해역별 차이도 매우 작았다. 그러나, 질산질소와 규산규소는 저염수가 분포하고 있는 제주도 서쪽 및 남서쪽 해역에서 비교적 높은 농도를 보이며, 특히 염분농도가 가장 낮은 정점에서 농도가 가장 높았다. 질산질소와 규산규소의 경우 보존성 성분인 염분과 역의 상관성을 보이는데, 이는 양자강 유출수와 같이 영양염류 농도가 풍부한 물이 제주도 서쪽 해역으로 이동되어 왔음을 의미한다. 그라나, 인산인이 다른 영양염류 성분과는 달리 염분의 큰 변동에도 불구하고 농도 변화가 거의 일정한 것은 해수중의 물질순환과정이 질산질소 및 규산규소와는 다름을 의미한다.

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2010년 동해 영덕 연안의 저염수 (Descriptive Analysis of Low Saline Water in Youngdeuk, the East Coast of Korea in 2010)

  • 최용규;권기영;양준용
    • 해양환경안전학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.379-387
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    • 2012
  • 동해 영덕 연안의 저염수를 보기 위하여 지난 2010년 격월별(2월 23일, 4월 6일, 6월 8일, 8월 19일, 10월 6일, 12월 20일)로 20개의 정점에서 CTD 관측을 수행하였다. 혼합층은 여름에 약 10 m 깊이로 얕았으며, 겨울에 약 20 m 깊이에서부터 저층까지 혼합층을 나타내었다. 연중 $5^{\circ}C$ 이하의 찬 물이 수온 약층 이심을 점하고 있었다. 염분 약층은 8월에는 깊이 20 m에, 10월에는 깊이 40 m에 분포하였으며 연중 가장 뚜렷하였다. 뚜렷한 저염수는 10월에 깊이 10 m에서 나타났는데, 10월에 강수량-증발량의 값이 음을 보였다, 이것은 10월에 영덕 연안에서 나타나는 저염수가 이류되어 온 것임을 시사하였다. 동해의 영덕 연안에서 나타나는 저염수는 동한 난류가 주요한 역할을 하는 것으로 보여진다.

하계 서해안 새만금 연안역 주변 저염수와 순환 (Low-salinity Water and Circulation in Summer around Saemangeum Area in the West Coast of Korea)

  • 이상호;최현용;손영태;권효근;김영곤;양재삼;정해진;김종구
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제8권2호
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    • pp.138-150
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    • 2003
  • 만경강과 동진강이 담수를 유출하는 서해중부 연안에서 41,000 ha의 하구 천해역을 간척하기 위해 33 km의 새만금 방조제가 건설되고 있다. 이 연안역에 담수의 주 공급원은 방조제 북쪽에 위치하는 금강이다 현재 고군산군도 와 연결되고 있는 방조제는 이 해역을 세 지역으로 나누는데 방조제의 북서, 남서 그리고 동부(새만금) 지역이고, 새만금 지역 해수는 북방조제에 한 곳과 남방조제에 두 곳인 미축조 구간을 통해 교환된다. 이 연안역에서 저염수와 관련된 하계순환을 진단하기 위해 1998년과 1999년에 수온과 염분의 분포와 구조를 관측하였다. 북방조제 외측지역의 표층에서는 저염수의 혀모양 분포가 관측되었는데, 금강하구 입구에서 북서쪽으로 60 km까지 확장하고 외해수와 경계지어지는 강한 풀룸전선을 형성한다. 새만금 방조제 내측에서 염분분포는 두 강물이 병합되고 있으며 저염수가 북방조제 미축조 구간쪽으로 편향되었음을 보여준다. 남방조제 외측지역 표층에서는 곰소만으로부터 북쪽으로 확장하는 다른 저염수의 작은 혀모양 분포가 관측되었다. 이러한 저염수 분포와 전선구조 분석을 바탕으로 새만금 방조제 주변에 반시계방향의 연안수 순환을 제시할 수 있는데, 이는 방조제 내측에서 북방조제 미축조 구간으로 유출되는 하구 수와 남쪽 방조제 미축조 구간을 통하여 외해에서 유입하는 해수로 구성된다. 하지만 방조제 축조가 완성된 후에는 만경강과 동진강 담수 유출이 인위적이고 직접적으로 남방조제 외측으로 변경되기 때문에 방조제 주변 연안역 순환형태는 변화될 것이다.

탄산염암 저류층에 저염수주입공법과 폴리머공법의 복합 적용에 따른 오일 생산량 평가 (Oil Production Evaluation for Hybrid Method of Low-Salinity Water and Polymer in Carbonate Oil Reservoir)

  • 이연경;김수연;이원석;장영호;성원모
    • 한국가스학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.53-61
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    • 2018
  • 저염수 기반 폴리머공법은 기존의 폴리머공법과 저염수주입공법의 시너지 효과를 통해 오일회수율을 더욱 증진시킬 수 있는 기술로서, 공법의 효율성을 극대화하기 위해서는 폴리머의 특성을 고려한 저염수 설계가 필수적이다. 이에 본 연구에서는 탄산염암 오일 저류층에 저염수 기반 폴리머공법 적용 시, 주입수의 pH와 주입수 내 PDI(Potential Determining Ion) 이온 중 $SO_4{^{2-}}$ 이온이 오일 생산량에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 우선, 주입수의 pH와 주입수 내 $SO_4{^{2-}}$의 농도에 따른 폴리머 분자의 안정성 및 흡착 현상을 분석하였다. 그 결과, 주입수의 pH와 주입수 내 $SO_4{^{2-}}$의 농도에 상관없이, 주입수 내 $SO_4{^{2-}}$가 함유되어 있는 경우 폴리머 용액의 안정성이 확보되었다. 그러나, 폴리머 용액의 정체 현상 분석 결과, 주입수의 pH가 중성인 7일 때에는 $SO_4{^{2-}}$ 이온이 폴리머의 흡착을 방해하여 $SO_4{^{2-}}$의 농도가 높을수록 폴리머 흡착층의 두께가 더 얇은 것으로 나타난 반면에, 주입수가 pH 4로 산성인 경우에는 폴리머 용액을 주입함에 따라 폴리머의 흡착량이 증가하여 폴리머 용액의 유동성이 크게 낮아졌다. 다음으로, 저염수 효과에 의한 습윤도 변환을 살펴본 결과, 주입수가 중성일 때에는 $SO_4{^{2-}}$의 농도가 높을수록 탄산염암 표면에 흡착되어 있던 오일의 탈착이 증가하여 암석의 습윤도가 친유성에서 친수성으로 크게 변환되었다. 반면에, 주입수가 산성일 때에는 용해와 폴리머 흡착의 복합적 작용으로 인해 전체 코어 시스템의 습윤도는 중성일 때에 비해 비교적 덜 변환되는 것으로 나타났다. 이에 따라 $SO_4{^{2-}}$ 농도가 높은 중성의 저염수 기반 폴리머 용액을 주입할 경우 오일 생산량은 저염수주입공법에 비해 최대 12.3% 증진되어 보다 양호한 EOR(Enhanced Oil Recovery) 효과를 얻을 수 있는 것으로 평가되었다.

1996년 제주도에 나타난 대형저서동물의 대량폐사: 물리해양학적 요인의 역할 (The 1996 Mass Mortality of Macrobenthic Animals in Cheju Island: A Possible Role of Physical Oceanographic Factor)

  • 서해립;조양기;서호영;김대환
    • 환경생물
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    • 제17권2호
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    • pp.175-182
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    • 1999
  • 1996년 여름 제주도 서쪽 해안에서 전에 볼 수 없을 정도로 유용 대형저서동물이 대량으로 죽어, 전복, 오분자기, 소라, 해삼, 말똥성게에 큰 피해를 주었다. 제주도 해안에서 식물플랑크톤 대발생은 없었고, 대량폐사가 일어나기 전에 해안에서 표층 저염수가 나타났기 때문에 저염분 스트레스가 대량폐사에 결정적인 영향을 미쳤을 것으로 여겨진다. 같은 기간 관측된 강수량이 적어, 강수량으로 저염화를 설명하지 못한다. 국립수산진흥원(1997)이 관측한 자료는 1996년 8월 제주도와 중국 사이 해역에 표충 저염수가 나타난 것을 확실히 보여준다. 제주도 서쪽 해안에 나타난 표층 저염수는 다량으로 유출된 강물이 그 기원일 가능성이 가장 높다. 해류와 양자강에서 제주도까지 거리등도 표층 저염수가 양자강에서 방류된 강물에서 기원한 것이라는 가설을 지지한다.

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저염수에서 이매패류 참굴(Crassostrea gigas)의 패각운동 (Shell Valve Movement of Pacific Oysters, Crassostrea gigas, in Response to Low Salinity Water)

  • 문수연;오석진
    • 해양환경안전학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.684-689
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    • 2017
  • 본 연구는 참굴(Crassostrea gigas)의 패각운동을 이용하여, 연안역에서 발생하는 저염수에 대한 조기경보가능성을 살펴보았다. 30 psu와 20 psu에서 패각운동은 각각 $7.32{\pm}3.21$회/hr와 $7.11{\pm}3.90$회/hr였으며, 파형과 횟수는 차이가 없었다(t-test, p>0.001). 하지만 10 psu와 5 psu에서는 모든 개체가 폐각상태를 지속하였다. 수온과 염분의 복합실험결과, Group 1(수온 $15^{\circ}C$ ${\times}$ 염분 15 psu)은 20~30 psu에서 보인 패각운동 후(약 2~3시간), 장시간 폐각을 하였다. Group 2(수온 $30^{\circ}C$ ${\times}$ 염분 15 psu)에서는 Group 1의 패각 개폐운동보다 더 빠르고 자주 나타나, 참굴의 생리적인 위기상황에 대한 신호를 나타내었다. 따라서 이러한 파형은 하계 저염수 출현 시 나타낼 수 있는 조기경보 신호로 충분히 활용될 수 있을 것으로 보인다.

벼 생육시기별 염수처리 농도와 기간에 따른 생육 및 수량 (Growth and Yield of Rice as Affected by Saline Water Treatment at Different Growth Stages)

  • 이충근;윤영환;신진철;이변우;김정곤
    • 한국작물학회지
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    • 제47권6호
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    • pp.402-408
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    • 2002
  • 본 연구는 염수 농도, 처리기간 및 처리시기가 벼의 생육 및 수량에 미치는 영향을 검토하고자 한 것이다. 처리시기는 분얼기, 감수분열초기, 출수기였으며, 염수처리 농도는 고농도(3.0%), 중농도(1.5%) 및 저농도(0.5%)로 하여, 고농도와 중농도는 4일간, 저농도는 30일간 처리하였다. 공시품종은 장안벼로 하여 시험을 수행한 결과를 요약하던 다음과 같다. 1. 잎 피해율은 처리시기에 관계없이 고농도 단기처리에서 가장 심하였으며, 1999년에는 분얼기, 출수기, 감수분열초기 순으로 및 피해율이 높았으나, 2000년도에는 출수기, 감수분열초기 , 분얼기 순이었다. 2. 출수기는 분얼기 염수처리에서 1-5일 지연되었다. 간장 및 수장의 단축은 감수분열초기에 염수를 처리하였을 때 가장 심하였다. 3. 감수분열초기 염수처리에서 수량감소가 가장 켰고, 다음이 출수기, 분얼기 순이었으며, 이삭수를 제외한 수량 및 수량 구성요소에서 무처리>중농도 단기처리>저농도 장기처리>고농도 단기처리 순으로 낮게 나타났다 수량구성요소중 등숙률과 천립중이 염수처리에 의한 감소가 가장 현저하였다. 4. 감수분열초기 염수처리에서 다른 생육시기에 비해 많은 지발이삭의 발생으로 이삭수가 많았으며, 지발이삭에 의한 수량 보상력은 2.1-12.0%이었다. 5. 립중, 등숙속도 및 등숙기간에 대하여 분얼기 처리에서는 처리농도 및 처리기간별로 차이가 크지 않았으며, 감수분열초기 처리에서는 저농도 장기처리 및 고농도 단기처리에서, 출수기 처리에서는 고농도 단기처리에서 크게 감소하였다.

벼 생육시기별 염수관개에 따른 벼 작물의 민감도 평가 (Sensitivity evaluation of rice by salting water irrigation in different rice growth stages)

  • 최선화;최강원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.178-178
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    • 2020
  • 본 연구에서는 벼 생육시기별로 염수 관개가 벼 작물에 미치는 생육 영향정도(민감도)를 평가하기 위하여 벼 재배실험(포트실험)을 수행하였다. 벼 재배실험은 일반 논토양(삼광벼)과 간척 논토양(신동진벼)을 대상으로 하였고, 벼 생육시기는 이앙기~활착기, 활착기~유수형성기, 유수형성기~수잉기, 수잉기~출수기, 등숙기의 5단계로 구분하였다. 벼 재배는 3반복 실험을 위해 총 126개의 포트(Φ215×Φ170×210mm(H))를 조성하여 5월 20일에 1주 3본으로 이앙을 하였다. 물 관개방식은 생육시기별로 염도를 1,000, 1,500, 2,000, 2,500 ppm으로 조절한 각각의 염수를 관개하고, 그 이외의 기간에는 담수(지하수)를 관개하였다. 벼 생육시기별로 염수 관개에 의한 벼 생육에 대한 민감도를 평가하고자 벼의 초장, 분얼수, 수확량을 조사하였다. 간척 논토양에서 초장, 분얼수는 생육초기인 이앙기의 염수에 의해 가장 민감하게 영향을 받는 것으로 나타났고, 수확량은 이앙기, 분얼기, 유수형성기 순으로 민감하게 영향을 받는 것으로 나타났다. 일반 논토양에서는 초장, 분얼수는 생육시기에 따른 염수관개에 의한 영향이 크지 않았으며, 수확량은 염분농도에 관계없이 이앙기, 분얼기, 유수형성기 순으로 염수에 의해 민감하게 영향을 받는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 다수의 선행연구(Hassen Ebrahimi 등, 2011)의 벼 생육기인 분얼기, 유수형성기의 염수 관개가 수확량에 가장 많은 영향을 받는 결과와 일치하였다. 일반 논토양과 간척 논토양 모두 이앙기, 분얼기, 유수형성기 순으로 염수 관개에 민감한 영향을 나타내고 있으며, 특히 염분 배경농도가 높은 간척토양은 저농도의 염수에서도 민감한 반응을 보이고 있는 것으로 나타나, 벼 생육초기의 관개용수 염도관리는 매우 중요하다고 판단된다.

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