• 한국해양학회지:바다
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• 제29권2호
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• pp.77-100
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• 2024

진해·마산만에 대한 연구는 그동안 해수순환, 조석, 조류, 적조, 수질, 빈산소 환경을 주제로 많이 연구되었으나 주로 단기간 동안 일어나는 해양현상에 대해 연구가 수행되었으며, 만 전체적인 해수순환을 일으키는 물리적 기작을 자세히 살펴본 연구는 부족했다. 오염 물질의 이동과 확산 같은 현상은 주로 계절별로 변동성이 크기 때문에, 이 연구에서는 진해·마산만 해역의 해수순환이 계절적으로 어떻게 변동하는지를 파악하고자 하였다. 이를 위하여 3차원 해양 순환 모델을 이용하여 2016년부터 2018년까지 진해·마산만의 해수순환을 수치모의하고, 여름철과 겨울철 해수순환을 표층, 중층, 저층에 대하여 살펴보았다. 또한 조석, 바람, 담수 유입에 대한 민감도 실험을 수행하여 각 요인들이 해수 유동에 미치는 영향을 분석하였다. 진해·마산만의 해수순환은 가덕수도 저층에서 대한해협의 해수가 유입되고, 표층에서 진해·마산만의 해수가 유출되는 대류성 염하구 순환이 일어난다. 가덕수도를 통해 교환되는 해수의 순환은 크게 진해만 동부해역과 진해만 서부해역으로 나누어져 일어난다. 각 해역의 수로 방향을 기준으로 해수 수송량을 계산하였을 때, 진해만 동부해역의 남북방향 해수 교환 수송량은 진해만 서부해역에서 일어나는 동서방향 해수 교환량보다 겨울철에는 2.3배, 여름철에는 1.4배 크다. 진해만 서부해역은 계절별로 작용하는 힘들의 균형이 변화하여 해수순환 특성이 계절에 따라 크게 다르다. 겨울철에는 북서풍이 만드는 전단응력과 해수면 기울기의 영향으로 표층 해류가 남쪽으로, 저층 해류는 북쪽으로 흐르는 남북방향 대류성 순환이 강화된다. 반면, 남서풍이 부는 여름철에는 바람 응력에 의해 표층 해수가 동쪽으로 유출되고, 또한 남동쪽 해수면이 높아 북쪽 방향 순압성 압력경도력이 커져 동쪽 방향 유속이 강화된다. 저층에서는 밀도 구배가 커져 경압성 압력경도력이 남쪽으로 크게 작용하여 지형류 균형에 의해 가덕수도의 해수가 서쪽으로 강하게 유입하는 동서방향 대류성 순환이 겨울철보다 26% 강화된다. 진해만 서부의 대류성 순환은 겨울과 여름 모두 조류와 바람의 영향을 크게 받는다. 진해만 동부해역과 마산만에서는 모든 계절에 표층에서는 해수가 외해로 유출되고, 저층에서는 해수가 만 안쪽으로 유입되는 전형적인 염하구 순환을 보였다. 겨울철에는 바람과 담수유입이, 여름철에는 조류의 영향이 남북방향 염하구 순환 규모에 크게 기여하였다. 진해만 동부해역에는 지형의 영향을 받아 형성된 조석 잔차류도 뚜렷하다. 이 연구에서 제시한 진해·마산만의 계절별 해수순환 특성은 이 해역의 오염물질 확산, 여름철 빈산소수괴의 형성 기작 파악, 적조 생물의 유입과 유출을 이해하는 데 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 2003년도 한국해안해양공학발표논문집
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• pp.110-117
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• 2003

해수교환방파제란 방파제에 설치된 통수구를 통해 해수가 항내로 일방향으로 유입되거나 통수구에서 양방향 흐름이 발생함으로써 종국에는 항내ㆍ외간의 해수교환이 활발하게 이루어지게 하는 방파제를 말한다. 그리고 방파제를 통한 순유입유량이 클수록 해수교환의 영향은 항내의 넓은 수역까지 미친다. (중략)

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
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• 한국어업기술학회 2001년도 춘계 수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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• pp.237-239
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• 2001

항 또는 폐쇄성 만에서의 수질은 만내로 유입하는 오염부하량이 얼마나 원활하게 외해로 방출되느냐에 따라 좌우된다 이러한 문제는 해수교환, 해수교류라는 말로 표현되고 있다. 일반적인 교환의 개념에서 볼 때 해수교환이란 어떤 해역(수괴)과 어떤 해역(수괴)이 현상의 1주기 사이에 서로 해수를 교환하는 것을 말한다. 실제 해양에서 물질수송은 조류, 바람, 밀도류 그리고 해류등이 복합적으로 작용하고 있으며, 어떤 한 지점에서 1조석주기에 대하여 이러한 성분을 적분한 흐름을 잔차류라고 부른다. (중략)

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 1997년도 가을 학술발표회 프로그램
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• pp.125-127
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• 1997

• 한국양식학회:학술대회논문집
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• 한국양식학회 2003년도 추계학술발표대회 논문요약집
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• pp.23-23
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• 2003

김 붉은갯병은 김 엽체에 난균류 Pythium속의 Pythium porphyrae의 기생에 의해 발생되어 매년 김 양식에 큰 피해를 주는 매우 심각한 김 갯병중의 하나이다. 최근에는 이들 병해의 발생 및 억제를 위한 김 산처리제 (활성처리제) 남용에 따른 연안 양식어장의 생태계 파괴 및 김의 자연식품에 대한 이미지 훼손 등의 문제점이 대두되고 있다. 따라서 본 연구에서는 김 양식시 발생되는 붉은갯병의 병해를 억제하고자 활성처리제 처리시 고염분해수 처리를 병용함으로써 활성처리제의 사용을 최소화하면서 처리효과를 배가시키고자 하였다. 시험에 사용한 김 엽체는 2002년 10월에 전라남도 해남군 황산면 지선에서 채묘한 방사무늬김 (Porphyra yezoensis)을 육묘해 엽장 1cm 내외에서 냉동망을 제작하여 -2$0^{\circ}C$에 저장한 엽체를 자연해수 (약 27$\textperthousand$), 15$^{\circ}C$, 100$\mu$mol photon m$^{-2}$ s$^{-1}$, 광주기 9L : 15D의 배양조건하에서 15일간 배양한 엽장 3-4cm 정도의 것이었다. 활성처리제와 고염분해수처리제의 병용에 의한 붉은 갯병 억제효과는 붉은갯병 병원균의 유주자를 김 엽체에 감염시킨 후 27$\textperthousand$의 자연해수에 12일간 배양하면서 염분농도를 3-25%, 처리주기를 1-2회로 하여 각 시험구별 병해정도로 평가하였다. 고염분해수 처리에 의한 붉은갯병균 균사의 생장억제 효과는 김 엽체를 붉은갯병 병원균의 유주자로 감염시킨 다음 감염 12시간 후 염분농도를 3-25%로 처리한 후 27$\textperthousand$의 자연해수에 4일간 배양하면서 각 시험구별 배양시간에 따른 병원균 균사에 의한 김 엽체의 감염세포수로 평가하였다. 활성처리제와 고염분해수처리제의 병용이 김 엽체 생장에 미치는 영향은 건전한 김 엽체의 절편을 27$\textperthousand$의 자연해수에 배양하면서 시험구별로 활성처리와 고염분해수 (5, 10, 15, 20, 25%) 처리를 3일 간격으로 하면서 12일간 배양한 후 엽체의 엽면적 증가율로 평가하였다. 활성처리제와 고염분해수처리제의 병용에 의한 붉은갯병의 억제효과는 대조구 (활성처리 1회)와 비교해 주 2회의 활성처리구와 염분농도 20, 25% 처리구에서 병해 억제효과가 월등히 높았다. 고염분해수 처리에 의한 붉은갯병균 균사의 생장억제 효과는 염분농도 5, 10% 처리구의 경우 무처리구에 가까운 감염세포수를 보였으나, 염분농도 20, 25% 처리구의 경우 활성처리제 처리와 비슷한 감염세포수를 보여 뚜렷한 생장 억제효과를 나타냈다. 활성처리와 고염분해수 처리의 병용이 김 엽체 생장에 미치는 영향은 대조구 (활성처리 1회)의 3.4배 생장율과 활성처리와 염분농도 5-20%의 고염분해수 병용 처리구의 3.1-3.6배 생장율은 유의한 생장차이를 보이지 않았다 (P<0.05).

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권3호
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• pp.68-79
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• 2009

제주도는 투수성이 좋은 화산암류로 형성이 되어 지표수의 발달이 빈약하므로 수원의 대부분을 지하수에 의존하고 있다. 따라서 지구 온난화로 인한 해수면 상승이 발생하여 지하수로의 해수 침투가 발생할 경우 매우 심각한 문제에 봉착할 수 있는 취약성을 지녔다. 본 연구에서는 장기 조위 관측 자료를 토대로 한반도 주변과 제주도 근해의 장기적인 해수면 변화를 분석하였다. 그 결과, 최근 40년 간 한반도 주변에서 해수면이 $2.16\;{\pm}\;1.71\;mm/yr$의 속도로 뚜렷한 상승 양상을 보였으며 제주도 해안에서는 더욱 빠른 속도로 해수면이 상승해 왔음을 알 수 있었다. 또한 제주특별자치도의 지하수/해수침투관측망의 지하수 관측 자료를 통하여 갈수기 중 해수면이 연주기적으로 상승하는 4-5개월 정도의 시기 동안 해수면의 상승에 따라 염수대가 육지 쪽으로 확장하여 침투하고 있는 것을 관측할 수 있었다. 이를 통하여 제주도 동부 지역이 장기적으로 해수면의 상승에 따라 염수대가 육지 쪽으로 확장하여 침투하였음을 간접적으로 보였다. 이는 지구 온난화에 의한 해수면의 상승이 그 동안 관찰되어 왔던 제주도 동부 지역의 해수 침투현상의 한 원인이 될 수 있음을 제시하고 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제48권12호
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• pp.1023-1035
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• 2015

본 연구에서는 해수-담수-해안대수층의 비선형 상호작용을 직접 해석할 있는 PBM(Porous Body Model) 기반의 3차원 N-S Solver인 LES-WASS-3D ver 2.0을 적용하며, 해안대수층의 해수침투모의를 수행하였다. 이와 같은 N-S Solver를 적용한 해안대수층의 해수침투모의는 국내 최초 수행되는 것일 뿐만 아니라, 국외적으로도 찾아보기 어려운 새로운 수치해석방법이라고 할 수 있다. 먼저 적용하는 수치모델을 검증하기 위하여 해안대수층의 해수-담수 경계면에 관한 수리모형실험결과와 비교 검토하여 수치모델의 타당성 및 유효성을 확인하였다. 그리고 해수위 및 지하수위 변화를 고려한 해안대수층 내의 해수침투모의를 수행하여 해수위-지하수위 차와 해수위의 비(${\Delta}h/h$)의 증가에 따른 해안대수층 내의 유동장 그리고 해수-담수 경계면 분포 특성에 관하여 논의하였다. 또한 기존의 비확산 수치모델에서 도출할 수 없었던, ${\Delta}h/h$에 따른 해안대수층 내의 연직 염분농도로 부터 해수침투 특성을 파악하였으며, 최종적으로 지표화 할 수 있는 ${\Delta}h/h$가 해안대수층 내의 해수침투거리에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. 이 결과로부터 ${\Delta}h/h$가 작을수록 해안대수층 내의 해수침투가 약해지는 메커니즘을 이해할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.2063-2067
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• 2009

하천의 효율적 이용에 대한 시민들의 인식 변화로 도시하천의 친수공간에 대한 관심과 이용증가 추세에 따라 도시하천의 수질개선이 필요한 실정이다. 특히 하천유량에 해수가 지배적인 하구가 바다에 접한 감조하천의 경우 해수도수에 의한 하천 수질개선방안들이 강구되고 있다. 따라서 본 연구의 목적은 도시하천에 해수 유입에 따른 하천에의 영향을 분석하기 위해서 수질모의를 통해 수질개선효과를 분석하였다. 본 연구를 위하여 대상하천으로 도시하천이며 감조하천인 부산광역시 소재 동천으로 하였고, 수질모의모형으로 WASP7(Water Quality Analysis Simulation Program Ver, 7)과 RMA-4를 이용하여 수질분석과 대상물질의 이송과 확산을 분석하였다. 현재 동천의 경우 목표수질을 하천수질기준 중 DO 농도를 기준으로 하고 있어 본 연구에서도 DO 농도를 주 분석대상으로 하여 연구를 진행하였다. 동천의 WASP7 모형과 RMA-4 모형을 구축하고 현재 동천의 수질이 목표수질에 도달할 수 있는 적정 해수도수량을 산정하였다. 그리고 효율적인 수질개선을 위하여 도수한 해수를 분배하여 방류하는 방안을 검토하여 적정 분배지점과 적정 분배유량을 산정하였다. 향후의 연구에서는 염도 등 기타 수질항목의 검토가 필요하고, 본 연구에서 수행한 루틴은 다른 하천에서의 해수도수에 의한 수질개선효과 분석에 이용될 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.295-295
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• 2015

강우의 시 공간적 불균형이 심한 우리나라는 수자원 확보 및 관리가 어려움에 따라 신규 수자원 확보와 기존 수자원 관리의 중요성에 대한 인식이 높아지고 있다. 최근 대체수자원으로서 대두되고 있는 지하수는 지표수에 비해 이용지점에서 바로 취수하여 사용이 가능하다는 장점이 있으나, 오염이 진행되면 복구에 상당한 기간과 비용이 소요됨에 따라 철저한 관리가 필요하다. 특히 해안지역 수자원의 경우, 내륙지역에 비해 하천이 발달해 있지 않아 지하수에 대한 높은 의존도에 따른 수량적 문제와 해수와 접해있는 면적이 많음에 따라 지하수와 해수간의 유동으로 인한 수질적 문제로 지하수 관리가 더욱 어렵다. 이에 본 연구는 지하수유동해석프로그램인 Visual MODFLOW의 SEAWAT model을 이용하여 지하수위 변화에 따른 해수침투의 영향을 판단하고자 하였다. 연구지역은 태안지역의 근흥1, 근흥2 관측소의 지하수위 데이터를 사용하였으며, 2008 ~ 2014년 까지 매년 지하수위 변동에 따라 해수침투 영향을 분석하였다. 이와 함께 해수침투 영향 판단 인자인 EC, TDS는 각 관측소 데이터를 통한 환산 및 분석 진행하고, $Cl/HCO_3$ 몰비는 참고문헌을 인용하여 모델링에 의한 해수침투 영향과 관측자료 및 이온분석을 통한 영향을 비교하였다.

• 암석학회지
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• 제23권3호
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• pp.249-259
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• 2014

해수의 순환이 지구표면의 열 분배 및 궤도함수주기와 천년주기의 기후변화와 밀접한 관계가 있음이 알려지면서 과거 해수의 흐름을 지시할 수 있는 지시자의 개발이 관심을 끌고 있다. 이 논평에서는 해수 자생성 네오디뮴 동위원소 비를 해수순환의 지시자로 활용하는 원리와 분석방법 그리고 두 가지 적용사례를 소개한다. 먼저 지난 빙하기-간빙기와 아빙기-아간빙기에 걸쳐 북대서양심층수 세기의 변화를 명확히 볼 수 있는 예를 소개한다. 다음으로는 북극해에서 담수의 유입과 해수순환을 재구성한 예를 보인다.