• 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.

• 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.

• 한국해양학회지
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• 제24권1호
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• pp.29-38
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• 1989

동해 해수순환의 특징은 대한해협으로부터 유입된 난수가 동한난류를 형성하여 한국연안을 따라 북상한 후 다시 외해로 분리되어 나간다는 것과 북쪽에서부터 연안을 따라 남하하는 북한한류가 형성하는 반시계 방향의 순환류가 동해 북부에 존재한다는 사실일 것이다. 본 논문에서는 이러한 사실을 설명하기 위하여 간단한 역학적 모델을 수립하였다. 동해 해수순환을 기본적으로 유입-유출 형태라 한 후 여기에 해양-대기 열 교환을 적용하였으며 해수혼합에 의한 열의 소멸, 마찰에 의한 운동량의 소멸도 고려하였다. 결과에 의하면, 상기의 순환특징은 열역학적 요인에 의하여 기인됨이 밝혀졌다. 또한, 열교환의 정도에 따라 여러가지 순환형태가 나타날 수 있음도 보였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제28권1호
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• pp.1-18
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• 2023

동해는 전 세계적으로 가장 빠른 수준의 온난화를 경험하는 해역 중 하나로서, 기후변화에 민감하게 반응할 뿐 아니라 대양에 비해 월등히 짧은 순환 주기를 가지고 있기 때문에 미래의 대양 환경 변화에도 중요한 시사점을 주는 것으로 알려져 있다. 그러나 동해 심층 해수의 특성과 순환의 변화 과정에 대한 연구는 동해 전역의 심층을 정밀하게 조사하기 위한 국제협력 프로그램이 자리잡고, 측정 장비의 분해능을 포함하는 관측기술과 수치모델 모의 능력이 크게 향상된 최근(1990년대 이후)에서야 본격화되고 있다. 여기서는 동해 심층 해수의 물리적 특성과 순환의 변화 과정에 대한 그간의 연구 결과를 요약하고, 향후 남은 과제를 제시하고자 한다. 동해는 내부에서 자체적으로 심층 해수가 생성되며 대양과 분리된 독특한 심층 순환 구조를 가진다. 동해의 수백 m 수심 아래에는 수온이 낮고(<1℃) 염분이 거의 일정(34.0-34.1)한 해수가 분포하기 때문에 오랜 기간 이 해수를 일본해고유수(동해고유수)로 명명된 단일 해수로 여겨 왔다. 그러나 1990년대 이후 정밀한 관측이 이루어지며, 동해 심층을 채우고 있는 해수가 적어도 3개의 서로 다른 물리적 특성을 가진 해수(중앙수, 심층수, 저층수)로 구성됨이 밝혀졌다. 이들 3개 해수의 물리적 특성과 해수 사이의 경계 수심은 항상 일정한 것이 아니라, 지난 수십 년 동안 유의한 수준의 변화를 겪어왔다. 동해 북부 해역의 대마난류 재순환, 해양-대기 열과 담수의 교환량, 해빙 형성에 영향을 받는 대류(심층사면대류 및 심층외양대류) 과정에 따라 심층 해수 생성에 뚜렷한 차이가 발생했기 때문이다. 생성된 심층 해수는 수심이 얕은 곳을 오른쪽에 두고 일본 분지에서부터 반시계 방향으로 울릉 분지, 야마토 분지를 차례로 거쳐 다시 일본 분지로 수송되며, 이 수평적인 심층 순환도 변화를 겪어 왔다. 수평적인 심층 순환은 동시에 남북 및 연직 방향의 순환(자오면 순환) 경로와 강도의 변화를 동반한다. 동해는 수천 년 규모의 순환 주기를 가지는 대양에 비해 훨씬 짧은 수백 년 혹은 그 이내의 순환 시간 규모를 가지기 때문에 동해 심층 해수의 물리적 특성과 자오면 순환의 급격한 변화를 더 뚜렷하게 볼 수 있을 것으로 기대 가능하다. 심층 및 자오면 순환 사이의 연계성, 대양과 동해의 유출입 해수 수송을 포함하는 동해 상층 순환과 심층 순환 사이의 연계성은 아직까지 잘 밝혀지지 않았다. 동해 심층 해수 수송의 경로와 강도를 지배하는 다양한 과정들에 대한 후속 연구들이 요구된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2001년도 춘계종합학술대회
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• pp.755-758
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• 2001

Topex/poseidon 위성의 자료를 통하여 남인도양의 암스테르담- 크호제트- 케르겔른 지역에 대한 표층 순환과 해수면 변화의 시ㆍ공간적인 해석을 쉽게 수행 할 수 있었다. 각 지역에서의 시ㆍ공간적인 변화 특성들을 보면, 암스테르담지역은 서쪽으로 전파하는 로쓰비파가 존재한다. 이때 이 파는 동쪽으로 전파하는 남극순환해류의 영향을 받는다. 1993년 늦가을에서 초겨울 동안에 분지의 동부지역에서 해수면이 급격히 떨어졌다. 이곳은 남극순환해류(아규라스순환반류전선과 아열대전선)의 북부에서 발전하는 시계방향(cyclonic)의 와동류가 예외적으로 강하게 북쪽으로 상승했다가 이어서 급격히 남쪽으로 하강했던 것과 관련된다. 쌩뽈지역은 5cm 정도의 해수면 진동과 함께 약 130일 정도의 주기성을 보였다. 서쪽으로 전파하는 신호인 자유 표면의 진동이 실제로 조사되었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.215-223
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• 2010

진주만에서 계절별 해수순환구조의 특성을 해석하기 위해 진주만의 서쪽인 노량수로와 동쪽인 대방수로에서 해수유동을 2005년부터 2008년까지 장기간 관측하였다. 진주만의 해수유동은 주로 노량수로와 대방수로를 통한 해수교환에 의해 지배된다. 동계 노량수로의 표층에서 조류는 광양만에서 동쪽인 진주만으로 유입하는 흐름이 발생하고, 저층에서는 진주만에서 서쪽인 광양만으로 유출하는 흐름이 발생하고 있다. 하계 노량수로의 표층에서 조류는 진주만에서 서쪽인 광양만으로 유출하는 흐름이 발생하고 있다. 즉, 노량수로에서 해수순환은 전형적인 열염분순환 형태를 보여주고 있다. 춘계 동-대방수로의 표층에서 조류는 진주만에서 외해로 유출하는 중력순환류가 발생하고 있다. 그러나, 하계 서-대방수로에서는 전층에 걸쳐 진주만내로 유입하는 흐름 양상을 보여주고 있다. 유속의 크기는 서-대방수로에서 유속이 동-대방수로에서 유속보다 약 50~70 cm/sec 정도 크게 나타났다. 노량수로와 대방수로에서 계절별 해수순환 패턴을 보다 정확하게 해석하기 위해서는 현장관측과 3차원 수치모형실험에 관한 상세한 연구가 추가적으로 수행되어야 할 것으로 사료된다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2009년도 춘계학술발표회
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• pp.89-94
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• 2009

본 연구에서는 부산 북항 재개발의 개발 단계별 해수순환 특성을 살펴보고, 이와 동시에 북항으로 유입되는 4개의 하천의 유량을 갈수기, 평수기, 홍수기로 나누어 각 시기별 하천유량의 유입이 북항의 해수순환에 어떠한 영향을 미치는지를 수치모의하고자 하였다. 결과적으로 부산 북항을 중심으로 한 해수유동 수치모의 시 건설 전과 후에 하천유량이 증가할수록 신선대 방향으로의 Flux가 증가하고 이는 건설 전 후와 상관없이 유동방향이 변하지 않기 때문인 것으로 사료된다. 또한 건설 이전의 홍수시 하천 조건에서의 해수교환율은 60%, 건설 전 후의 해수교환율은 하천유량조건과 관계없이 거의 같은 간으로 해수교환율이 증가하였다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2005년도 추계 학술대회 논문집
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• pp.321-331
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• 2005

과학기술부고시 2003-12호 "원자로시설부지 수문 및 해양특성 조사평가 기준" 이 신규 제정되어, 원전 액체 방사성 유출물에 대한 삼차원적인 해양확산 평가 필요성이 커지고 있다. 한국수력원자력(주)와 전력연구원은 신고리, 신월성, 신울진 원 전등 다수의 신규원전 건설이 계획 또는 추진되고 있는 동해안을 대상으로 광역 및 부지별 입지특성을 반영한 해양확산 평가기술을 개발하고 있다. 동해안의 해수유동은 동해 해수순환에 의해 영향을 받기 때문에 원전 주변의 방사성 물질의 해양확산을 보다 정확히 평가하기 위해서는 동해 해수순환에 대한 이해가 선행되어야한다. 따라서 본 연구에서는 일본 큐슈대학교 응용역학연구소에서 개발한 RIAMOM 모델을 근간으로 동해 해수순환 모델링을 수행하였다. 모델 영역은 $126.5^{\circ}E{\~}142.5^{\circ}E$ $33^{\circ}N{\~}52^{\circ}N$, 수직층은 20개로 나누었다. 이 모델은 JODC, KNFRDI, 그리고 ECMWF로 부터 구하였다. 모델링 결과, 동해 해수순환을 비교적 잘 모의하고 있는 것으로 나타났다. 향후 모델링 결과를 정량적으로 평가하기 위해 인공위성 추적 부이를 이용하여 확산 검증 실험을 실시할 예정이다.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 1998년도 정기학술강연회 발표논문 초록집 Annual Meeting of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• pp.20-23
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• 1998

현재 해운대 해빈의 사빈이 유실되고 있지만, 이에 대한 연구는 미흡한 상태에 있다. 또한 현장 관측자료의 결핍으로 해운대 해빈 부근의 해수순환패턴과 표사이동을 포함한 해빈변형기작의 규명이 곤란하다. 따라서 해안선 부근의 파랑을 관측하여 실제 현장에서의 연안류 및 연근해 해수순환계의 존재를 밝히고, 그와 관련하여 해안선 부근의 표사이동 양상을 밝히고자 한다. 해운데 해빈에서 파랑의 물입자 운동을 관측하기 위하여 3, 5, 8, 10월에 11, 8, 7, 12개의 정점을 정하여 유속을 측정하였다. (중략)

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제13권3호
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• pp.206-215
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• 2010

주문진항의 해수교환율을 증대시킬 목적으로 기존의 해수교환방파제에 원거리 방류가 가능하도록 다기수로를 설치하였다. 원거리 방류가 가능한 해수교환시스템의 성능을 평가하기 위해서 총 4개의 CASE를 선정하여 수리모형 실험과 수치모형실험을 실시하였고, 항내수역의 해수순환 양상과 해수교환율을 비교 및 분석하였다. 실험결과 기존의 해수교환방파제(CASE 1)를 통하여 유입된 해수는 정체수역의 발생으로 전체 해수교환율이 48%로 측정되었다. 반면, 원거리 방류가 가능한 해수교환시스템은 해수순환이 원활하지 않은 정체수역까지 외해수를 전달하여 CASE 2, CASE 3, 그리고 CASE 4의 경우 전체 해수교환율은 CASE 1에 비교하여 각각 19%, 15%, 그리고 17%가 향상되었다.