• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.81-81
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• 2015

전 지구적 기후변화는 대기-해양의 물리 특성을 변화시켜, 연안 및 하구의 수온상승과 염도 변화의 주요 원인이 되며, 생태 환경 및 다양한 경제 사회 문제를 야기 시킬 수 있다. 이러한 변화를 예측하고 영향을 최소화 하기위해서는 연안의 물리 특성을 세밀하고 정확하게 예측해야 한다. 그러나, 기후변화의 영향을 고려한 대기-해양 전 지구모델의 기후변화 시나리오는 우리나라와 같이 작고 복잡한 연안 지형을 가진 지역의 미래 환경 변화 예측에 적합하지 않다. 본 연구에서는 저해상도 정규격자 모형인 RIAMOM(RIAM Ocean Model)의 결과를 이용하여 비정규격자 모형인 FVCOM(Finite Volume Coastal Ocean Model)으로 울산만의 미래 물리 특성 변화를 상세 예측하였다. 기후변화로 인한 대기-해양의 물리 특성 변화를 고려하여 한국 주변해 및 연안을 대상으로 모의한 RIAMOM의 결과를, 본 연구의 대상 지역인 울산만 FVCOM 모델 경계에 초기 값과 시계열 자료로 사용하였다. FVCOM 모의 결과를 RIAMOM 자료와 비교 했을 때, 초기 표층 염분과 수온이 각각 0.4%, 2%의 오차를 보였다. 조위는 개방경계에서 01~0.4% 정도의 오차가 나타나, 다운스케일링(downscaling) 기법을 통한 수치 모의 결과가 초기 수온과 염분 및 조위 특성을 잘 재현하는 것으로 나타났다. 2001년(현 상태), 2050년(미래), 해수면 상승의 영향을 고려한 2050년에 대하여 모의 한 결과. 정규격자 모형인 RIAMOM에서 나타나지 않았던 기후변화로 인한 표층 염분과 수온의 상세한 변화가 울산만의 태화강 하구에서 나타났고, 염수쐐기의 길이 또한 상류쪽으로 증가하는 결과를 나타내었다. 다운스케일링을 통한 대상 지역의 상세 모델을 통해 기존의 예측 모델에서도출할 수 없던 결과를 나타낸 바, 향후 연구를 통해 지역의 장기 상세 환경 변화 예측에 활용할 수 있을 것으로 예상한다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.28 no.5
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• pp.746-752
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• 2022

Kiribati, a South Pacific island, and its surrounding countries are gradually submerging to rising sea levels. The sea level continues to change according to the degree of thermal expansion of glaciers and seawater that decreases with increase in temperature. Global warming affects both the amount and volume of seawater, thus increasing sea level. Tidal phenomena occur twice a day to the attraction of celestial bodies such as the moon and the sun. The moon changes the angle of orbiting surface with the Earth equator every 18.6 years, and the magnitude of the tidal force changes depending on the distance between the Earth equator and the moon orbital surface. The University of Hawaii Sea Level Center selected Tarawa, Christmas, Kanton of Kiribati,, Lautoka, Suva of Fiji,Funafuti of Tuvalu, Nuk1u'alofa of Tonga, and Port Vila of Vanuatu. When comparing tide levels for each year for 19 years, the focus was on checking the change in sleep to Tide levels, and rising sea levels was the effect of Tide levels. The highest astronomical tides (HAT) and lowest astronomical tides (LAT) were identified as Tarawa 297.0, 50.8 cm, Christmas 123.8, 19.9 cm, Kanton 173.7, 39.9 cm, Lautoka 240.7, 11.3 cm, Funafuti 328.6, 98.4 cm, Nuk1u'alofa 188.8, 15.5 cm, Port Vila 161.5, -0.5cm, respectively. The Sea level rising speed was Tarawa 3.1 mm/year, Christmas -1.0 mm/year, Kanton 1.6 mm/year, Lautoka 3.1 mm/year, Suva 7.4 mm/year, Funafuti 1.4 mm/year, Nuk1u'alofa 4.2 mm/year, and Port Vila -1.2 mm/year, respectively

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.13 no.4
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• pp.309-318
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• 2001

A zero-dimensional simple model is presented to predict the currents in the opening channel of tide embankment and the sea-level response of the interior basin to ocean sea level. In general, a tidal embayment has wide tidal flats so that the effect of tidal flats has been taken into account by formulating the volute variation vs. depth. The model has been verified through the comparison with the 2-dimensional depth-integrated model which can resolve the small area by using the multigrid method. As the results applied to the storage of dredged material of Incheon North Harbour, the results indicate that both models adequately describe the sea-level and current fluctuations in the storage.

• The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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• v.10 no.1
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• pp.100-112
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• 2005

Soil temperature was measured from the surface to 40 cm depth at three stations with different heights in tidal flat of Gomso Bay, west coast of Korea, for one month in every season 2004 to examine the thermal structure and the variation. Mean temperature in surface layer was higher in summer and lower in winter than in lower layer, reflecting the seasonal variation of vertically propagating structure of temperature by heating and cooling from the tidal flat surface. Standard deviation of temperature decreased from the surface to lower layer. Periodic variations of solar radiation energy and tide mainly caused short term variation of soil temperature, which was also intermittently influenced by precipitation and wind. Time series analysis showed the power spectral energy peaks at the periods of 24, 12 and 8 hours, and the strongest peak appeared at 24 hour period. These peaks can be interpreted as temperature waves forced by variations of solar radiation, diurnal tide and interaction of both variations, respectively. EOF analysis showed that the first and the second modes resolved 96% of variation of vertical temperature structure. The first mode was interpreted as the heating antl cooling from tidal flat surface and the second mode as the effect of phase lag produced by temperature wave propagation in the soil. The phase of heat transfer by 24 hour period wave, analyzed by cross spectrum, showed that mean phase difference of the temperature wave increased almost linearly with the soil depth. The time lags by the phase difference from surface to 10, 20 and 40cm were 3.2,6.5 and 9.8 hours, respectively. Vertical thermal diffusivity of temperature wave of 24 hour period was estimated using one dimensional thermal diffusion model. Average diffusivity over the soil depths and seasons resulted in $0.70{\times}10^{-6}m^2/s$ at the middle station and $0.57{\times}10^{-6}m^2/s$ at the lowest station. The depth-averaged diffusivity was large in spring and small in summer and the seasonal mean diffusivity vertically increased from 2 cm to 10 cm and decreased from 10 cm to 40 cm. Thermal propagation speeds were estimated by $8.75{\times}10^{-4}cm/s,\;3.8{\times}10{-4}cm/s,\;and\;1.7{\times}10^{-4}cm/s$ from 2 cm to 10 cm, 20 cm and 40 cm, respectively, indicating the speed reduction with depth increasing from the surface.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.31 no.2B
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• pp.109-119
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• 2011

In this study, the flow characteristics of Han River Estuary were investigated by using a two-dimensional numerical model according to the assumption of shift and modification of the Shingok submerged weir. The two-dimensional analysis has contributed to our understanding of the hydraulic effects induced by shift of the weir on the topography, especially wetlands. The tide and flow discharge of 2007 were adopted as an input data for the simulation. The tidal data contained both spring and neap tide, and the flow discharge condition was divided into monsoon and normal seasons. The boundaries of this study were Hangang Bridge, Tongil Bridge, and Yu island. The simulation results showed that influence area of seawater changed depending on the weir shift, and the water level at particular station fluctuated according to the condition of tide and flow discharge.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.23 no.6
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• pp.429-441
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• 2011

In the southeast coastal zone of Yellow Sea, the tide characteristics showing ebb-dominant tide and tidal flow were confirmed by analysis of observed tide and tidal currents. Physical factors generating asymmetric tide were reviewed. Influence of bottom shear stress, tidal flat, and nonlinear terms in shallow water equations was investigated by two-dimensional tide modeling. The model results gave good agreements with observed tides, but the amplitude of simulated $M_4$ tide was less than that of observed tide. The tidal flats existing in the study area widely have great effect on the generation of nonlinear tide. The M4 tide is mainly generated near the tidal flats. The deletion of tidal flats prevents the production of the M4 tide. We can conclude that the wide tidal flats is a primary cause of tide asymmetry in the study area.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.32 no.6
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• pp.639-645
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• 2016

Yeongjong-do is seventh largest island in the west coast of Korea which is 4.8 km away in the direction of south-west from Incheon. The mudflat area around the Yeongjong-do has variable dimension according to tide level. In addition, Yeongjong-do is important area with high environmental value as wintering sites for migratory birds. The mudflat of Yeongjong-do is also meaningful region because it is used as place of education and tourist attraction. But, there are increasing concerns about preservation of mudflat area caused by artificial development such as land reclamation project and Incheon airport construction. In this paper, mudflat area was detected using Landsat 7 ETM+ images that United States Geological Survey (USGS) is providing the data in 16 days period. The false color composite was made from band 7, 5, and 3 that could dividing boundary between water and land for the purpose of appearance of boundary line in mudflat region. This area was calculated using results of classification based on false color composite images and was digitized through repetitive algorithm during research of period. Therefore, the change of northeastern area in Yeongjong-do was detected according to tide level during 16 years from 2000 to 2015 on the basis of providing period at tide station. This paper will expect as indicator for range of area in same tide level prior to the start of the research for preservation of mudflat. It will be also scientific grounds about change of mudflat area caused by artificial development.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.25 no.4
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• pp.255-265
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• 2013

In the coastal region of Korea, historical tide harmonic constants were collected. Long-term tides and short-term tides observed by the KHOA were analyzed by a tide harmonic analysis method. Based on the harmonic constants, tidal characteristics such as tide asymmetry in Korean coastal waters were investigated. The harmonic constants obtained from the long-term tide data in the western coast have been used to show the relation between tide variation and reclamation project. $M_2$ amplitudes in the western coast have been decreased and $M_2$ phases were faster. $M_4$ amplitudes also were reduced and $M_4$ phases were faster in overall. In Mokpo and Kunsan tidal nonlinearity is relatively conspicuous. Overall, non-linearity of tidal currents is higher in the tidal channels flowing fast. The tidal non-linearity has increased by the development projects including large reclamation. The flood dominant characteristic in the northern and central part of Korean western coastal waters and the ebb dominant characteristic in the southern part have been intensified. The construction of Saemangeum sea dike has significantly changed the tidal characteristic in Korean western coastal waters.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.219-219
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• 2021

서해안 중부 아산만 안쪽에 위치하는 평택·당진항에서 장래 개발 예정인 면적 6.9km²의 내항2공구 수역은 내항2공구 외곽호안 - 내항가호안 - 내항2공구 중앙 분리호안으로 둘러싸여 있으며, 투수성 제체인 내항가호안 사석 공극을 통하여 해수가 유통되어 조석 현상이 나타나고 있다. 2020년 8~9월의 2개월간 내항2공구 외곽호안 내·외측에서 조석 관측 결과, 2공구 수역의 최대 조차는 1.97m로서 외측 해역 최대 조차 9.79m의 20.1%이고 내·외측의 순간 수위차는 최대 5.82m에 달한다. 내항가호안은 내항2공구 개발이 거의 완료되는 시기까지 유지될 예정이므로 2공구 개발에 따른 내측 조차와 내·외측 수위차의 변화를 정확하게 예측하는 것은 내항가호안 제체 안전에 매우 중요하다. 이 연구의 목적은 장래 개발단계별 변화 예측에 앞서, 관측이 이루어진 2개월간의 실시간 내측 조석과 내·외측 수위차 시계열을 Delft3D-Flow를 이용하여 기 구축된 아산만 수치모델에서 재현하는 것이다. 내항가호안 제체 통과 유량은 내·외측 수위차에 비례하는 것으로 가정하고, 수위차 - 유량 관계식을 도출하였다. 수위차는 평택 조위관측소와 내항2공구 수역의 1분 간격 관측 조위로부터 산출하였고, 제체 통과 유량은 내측 조위(z, 평택항 DL 기준, m) - 수용적(V, 10⁶m³) 관계식으로 계산하였다. 내측 조위 - 수용적 관계식은 수심측량 성과로부터 V = 0.28z² + 3.73z + 2.96 (r²=1.00)으로 얻어졌다. 다양한 함수식의 적합성을 검토한 결과, 다음과 같은 수위차(𝚫z, m) - 제체 통과 유량(Q, m³/s) 관계식을 도출하였다. [내항가호안 내측으로 유입시] $Q_{IN}=\{\begin{array}{lll}{\exp}\{0.54\;{\ln}({\Delta}z)+6.00\}&&\text{; }{\Delta}z{\leq}1.8\\219.82{\Delta}z+158.56&&\text{; }{\Delta}z>1.8\end{array}\;\;(r^2=0.86)$ [내항가호안 외측으로 유출시] Q_OUT = -exp{0.44 ln(-𝚫z) + 5.70} (r²=0.59) 매 𝚫t 마다 제체 통과 유량을 계산하는 알고리즘을 Delft3D 소스 코드에 추가하고, 8개 분조 합성조석(M₂, S₂, K₁, O₁, N₂, K₂, P₁, Q₁)을 외력조건으로 설정하여 2개월간 조석 수치모델링을 수행하였다. 내항2공구 수역의 매 시별 조위 관측치와 모델치를 비교한 결과, 오차는 -0.37~0.37m의 범위이고, 오차 평균은 0.02m, 절대오차 평균은 0.08m로 상당히 정확하게 실시간 조위 변동을 모의하였다. 보정·검정된 이 모델을 이용하여 향후 내항2공구 개발에 따른 내측 조석과 내·외측 수위차 변화에 대한 예측모의를 진행할 예정이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.102-102
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• 2021

광양만의 해수교환은 주로 여수해만을 통해 이루어지고, 만의 동측에는 노량수로를 통해 진주만으로의 해수교환이 일어나고 있으며, 만의 북측에는 섬진강을 끼고 있다. 광양항 건설 전 만내의 수심은 약 10 m 이내로 얕았으며, 만의 입구인 여수해만과 노량수로에서의 수심은 약 20 m 이상이었다. 광양만은 1982년 광양제철소의 건설을 시점으로 하여 광양항의 확장 개발, 폐기물처리장 건설 등으로 인한 매립이 진행되었다. 특히, 섬진강 하구는 광양만 개발 전에는 넓은 조간대 퇴적층의 발달로 다양한 생태계환경을 유지하고 있었으나, 광양항 건설 및 하구에서 모래 준설 등으로 인해 근래에 와서는 해수의 역류가 심각한 상태이다. 1982년 광양제철소 건설이후 계속적으로 광양만을 개발함으로써 해양환경에 큰 변화가 발생하였다. 따라서, 본 연구에서는 광양만 개발 전·후의 조석 및 해수유동의 변화특성을 해석하기 위해 조석 및 조류에 대한 현장관측과 3차원 해수유동 수치모형실험을 수행한 후 남해도를 둘러싸고 있는 광양만, 진주만 등의 조석 및 조류의 변동특성을 해석하였다. 광양만 개발 전·후의 해수유동의 변동특성을 해석하기 위해 김 등(1999)에 의해 개발된 3차원 layer·level 혼성 해수유동 모델을 광양만, 진주만을 포함하는 남해도 주변해역에 적용하여 30일간의 수치계산결과를 이용하여 해수유동의 변동특성을 해석하였다. 모델에서 격자간격은 동서-남북방향 동일하게 200 m, 시간간격은 20 sec, 계산영역은 동서방향으로 52 km, 남북방향으로 65 km인 260×325 격자체계로 구성 운영하였다. 외해 개방경계에서 조위는 수로국에서 관측한 조위와 본 연구에서 관측한 조위를 보간하여 사용하였다. 광양만 개발전·후의 조류의 변동특성을 수치해석한 결과 여수해만에서는 광만만 개발전이 개발 후보다 유속이 강하게 나타났으나, 노량수로에서는 개발 후가 개발전보다 유속이 훨씬 강하게 나타났다. 이와 같은 현상은 광양만 개발로 광양만으로 유입되는 조량이 감소함으로 인해 여수해만에서는 유속이 감소한 것으로 생각된다. 노량수로에서 개발 후가 개발전보다 유속이 증가한 것은 여수해만을 통해 유입한 해수가 개발 후에는 광양만의 해수면적 감소로 광양만의 서측으로 유입하는 조량이 감소한 반면에 광양만의 북측(섬진강 하구) 또는 동측(노량수로)으로 유입하는 조량이 많기 때문인 것으로 사료된다.