• 제목/요약/키워드: 해수 상태

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해수침투 발생 시 혼합비 계산의 오차에 관한 연구 (A study on propagation of uncertainties for a mixing ratio calculation by seawater intrusion)

  • 이정훈
    • 지질학회지
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    • 제54권5호
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    • pp.579-584
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    • 2018
  • 해수침투가 발생할 때 혼합비를 결정하는 것은 해수침투연구에 매우 중요한 사항이며, 단성분 혼합분석방법을 주로 사용한다. 본 연구에서는 이러한 해수와 담수의 혼합비 계산시 발생되는 오차를 불확정성의 원리를 이용하여 결정하였다. 또한 해수침투 혼합비를 계산할 때 평균값과 표준편차의 차이에 의해 발생할 수 있는 혼합비의 오차를 제시하였다. 이러한 오차의 크기는 (1) 혼합비가 커질수록, (2) 사용된 평균값과 표준편차값의 차이가 클수록, 마지막으로 (3) 해수와 배경지하수의 추적자 농도 값이 작을수록 커진다. 특히, 해수침투가 발생하여 양이온교환반응이 일어날 때 이온델타(이론적인 지하수화학성분과 실제 시료의 화학성분의 차이)값이 0 근처에서는 오차값이 지구화학적인 상태(침전 또는 용해)를 결정하는 데에 기여할 수 있다.

담수 및 해수에서 순화 사육한 감성돔, Acanthopagrus schlegeli의 생리상태 비교 (Comparison of Physiological Conditions on Black Porgy, Acanthopagrus schlegeli Acclimated and Reared in Freshwater and Seawater)

  • 민병화;최철영;장영진
    • 한국양식학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.37-44
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    • 2005
  • 해산어류의 담수순화 양식을 위한 기초자료를 얻고자, 감성돔을 재료로 하여 담수와 해수에서 90일간 사육하였을 때, 어체의 생리상태를 스트레스, 삼투압조절, 성장 및 생존율 측면에 서 조사 비교하였다. 스트레스 측면에서 담수돔과 해수돔의 혈장 cortisol농도의 경우 60일째까지 유의한 차이가 없었으며, 실험종료시에는 각각 12.6$\pm$5.0 ng/ml, 4.5$\pm$2.9 ng/ml로 담수돔이 해수돔보다 높았지만 안정시의 농노에 포함되는 것으로 나타났다. 삼투압조절 측면에서 담수돔과 해수돔의 삼투질농도의 범위는 각각 346.7$\pm$4.6$\~$356.5$\pm$2.1 mOsm/kg, 350.0$\pm$2.0$\~$351.0$\pm$2.6 mOsm/kg으로 차이가 나타나지 않았으며, 또한 아가미 조직의 손상이나 세포의 괴사도 관찰되지 않았다. 성장 및 생존율 측면에서 실험종료시 담수돔과 해수돔의 전장은 각각 17.0$\pm$1.3 cm, 16.1$\pm$0.8, 체중은 각각 88.2$\pm$22.0 g, 69.4$\pm$11.8 g, 생존율은 각각 $80.2\%$, $73.7\%$로 담수돔에서 높게 나타났으나 유의한 차이는 인정되지 않았다. 또한 증중률 등의 성장관련 요인과 체성분의 조성면에서도 담수돔과 해수돔간의 차이가 없는 것으로 나타났다.

만구를 통한 해수유출입과 만내수괴의 해수교환성 (Cross-Sectional Velocity Variability and Tidal Exchanger in a Bay)

  • 김종화
    • 수산해양기술연구
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    • 제26권4호
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    • pp.353-359
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    • 1990
  • 물리적, 지형적 특성으로 구성되고 있는 만내수괴의 유출입 구조와 해수의 교환능력을 정량적으로 구하기 위해, 진해만과 그 부속 내만을 대상으로 하여 현지관측에 근거해서 다음과같은 결과를 얻었다. 1. 가덕수도 단면의 유출입 특성은 유출수괴의 유축은 1조석주기동안 남북으로 2회 왕복운동을 진행하며, 대체로 하층에 존재한다. 유입수괴의 유축은 남부와 북부에 양분되어 존재하는 경향이다. 전 시간에 걸쳐 반류현상으로 보이는 유출입 수괴가 동시에 존재한다. 2. 양 수도를 통한 해수유출입량의 비율은 가덕수도에서 대조기 약 86~90% 소조기 61~80%유출입된다. 따라서, 가덕수도를 통한 수괴의 유출입이 만의 해수교류.교환을 지배한다. 3. 하계만의 해수교환율은 양 수도에서 대조기 12~13%, 소조기 20%이상이나, 마산만 입구에서는 대조기 9%, 소조기 2%정도에 불과하다. 4. 하구역 특성으로 본 해수교환기구는, 가덕수도가 흐름은 깊이에 따라 방향이 변하고 약간 성층되나, 잘 혼합된 염분분포를 나타내어 salt flux는 주로 이류에 의존한다. 마산만은 sill의 해저지형가 만 입구에서 tidal trapping 현상으로, 고도의 성층된 상태를 보이고 있다.

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시간변화적 바람에 따른 넓은 천해에서의 해수유랑 (ON TRANSPORTS DRIVEN BY TIME-VARYING WINDS IN HORIZONTALLY UNBOUNDED SHALLOW SEAS)

  • 강용균
    • 한국해양학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.41-50
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    • 1982
  • 수평적으로 무한히 넓은 천해에 시간에 따라 크기와 방향이 바뀌는 바람이 불 때의 해수의 유량transports)에 대한 이론적인 계산을 할 수 있는 모델을 만들 었다. 이 모델에서 사용하는 선형화된 이론식은 가속력, 편향력(Coriolis force), 바람의 응력(wind stress) 및 저면 마찰력을 포함하고 있으며, 이 모델로부터 해수 유량에 대한 다음과 같은 결과를 얻었다. 일정한 바람이 계속 불 때의 해수유량은 해저면 마찰로 인하여 바람 오른쪽 방향 90 보다 작다. 바람이 불기 시작한 후의 천이상태(transient state)의 유량은 정상류적(steady)인 에크만류( Ekman current) 에다가 시간이 지남에 따라서 크기가 감소하는 관성진동(inertial oscillation)과의 합성으로 나타난다. 바람의 크기가 정현적(sinrsoidal)으로 바뀌는 경우는 유량 벡터 는 바람 변화의 주기와 같은 시간동안 일주회전을 하는 유량타원(transport ellipse) 을 그린다. 바람의 방향이 바뀔 경우 해수유량은 자유관성진동(free inertial oscillation)과 강제진동의 합으로 나타나는데, 이 경우 강제진동의 주기는 바람 방향의 회전주기(rotation period)와 같다. 이 이론적인 해수유량모델은 해에서 시간에 따라 바람이 바뀔 경우 해수와 영양염의 이동에 대한 해석을 하는데 유용 하다.

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해수에 의한 제강 슬래그의 납, 구리, 카드뮴 및 수은 화합물의 용출특성 평가 (Evaluation of Lead, Copper, Cadmium, and Mercury Species in the Leachate of Steel Making Slag by Seawater)

  • 이한국;이동훈
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.75-84
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    • 2005
  • 본 연구는 해양구조물로 재활용되는 제강 슬래그의 납, 구리, 카드뮴과 수은의 용출특성을 평가하는데 있다. 이를 위하여 고형폐기물의 용출규제 시험, 액고비 변화시험, pH 고정시험과 같은 다양한 용출시험을 하였다. 용출용매로 증류수를 이용한 경우와 해수를 이용한 경우의 pH 고정시험 결과, 제강슬래그에서 용출된 납, 구리, 카드뮴은 뚜렷한 차이를 확인할 수 있었다. 용출용매로 증류수 사용시, pH 7-8 구간과 pH 11-12 구간에서 낮은 용출을 보였지만, 해수를 용출용매로 사용한 경우는, 증류수를 용매로 사용한 것 보다 높게 용출되었다. 수은 용출의 경우는 증류수를 용출용매로 이용한 것보다 해수를 이용한 경우에서 더 낮게 용출되었다. 한편, 제강 슬래그에서 용출되는 납, 구리, 카드뮴의 용존 및 침전 상태의 파악과 중금속 화합물들의 파악을 위하여 지화학 평형 프로그램인 Visual minteq를 사용하였다. 해수와 반응한 제강 슬래그에서 용출된 납, 구리는 pH 11-12 구간에서 대부분 용존되지만 pH가 감소되는 pH 7-10에서는 90% 이상만이 침전하였고, 카드뮴의 경우는 100% 용존상태로 존재하였다. 증류수와 반응한 제강 슬래그에서 용출된 납은 해수의 경우도 유사하였고, 구리와 카드뮴은 100% 용존상태로 존재하였다. 해수 내의 $Cl^-,\;CO_3^{-2},\;SO_4^{-2}$와 결합한 납화합물은 $PbCl^+,\;PbSO_4$로 이루어졌으며, 구리화합물은 $CuSO_4,\;CuCO_3$, 카드뮴화합물은 $CdCl^+,\;CdSO_4$ 등이 형성되었다. 수은의 경우는 해수 및 증류수를 용출용매로 이용한 모든 경우에서 납, 구리, 카드뮴과는 달리 대부분 침전하였다. 더욱이 해수에 존재하는 고농도 염소($Cl^-$)와의 수착으로 인해 finite solid인 calomel($Hg_2Cl_2$)이 형성되어 대부분 침전(SI=0)되기 때문에 납, 구리, 카드뮴 보다 더 낮은 환경이동성을 갖을 것으로 사료된다. 상기 실험결과 용출용매로 증류수와 해수를 이용했을 때, 제강 슬래그에서 용출되는 납, 구리, 카드뮴, 수은의 용출 경향의 차이를 확인할 수 있었고 이에 따라서, 납, 구리, 카드뮴의 용출 유해성은 낮기 때문에 해양구조물로의 제강슬래그 유효이용은 적합할 것으로 판단되었다.

해상 담수화 공장에서 배출되는 고온고염 해수의 확산예측 (Dispersion of High Temperature and High Salinity Water Discharged from Offshore Desalination Plant)

  • 이문진;홍기용
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.33-40
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    • 2000
  • 해상에 설치되는 담수화 공장의 가동에 따른 환경영향평가를 위하여 고온고염 배출수의 확산을 예측하였다. 진해만에 설치될 담수화 공장에서는 200ton/일의 해수를 유입하여 50ton은 담수화 하고 150ton은 고온고염수로서 배출한다. 배출되는 해수의 수온은 15℃ 상승되며, 염분은 약 1.33배 증가된다. 배출수의 확산예측에서는 2차원 조류모델로 이류를 계산하며, 몬테카르로 방법으로 난류확산을 재현한다. 배출수에 의한 수온상승의 예측에서는 대기를 통한 열량 방출을 감소요인으로 고려하였으며, 100일간의 계산을 통하여 평형상태의 확산분포를 재현하였다. 고염수에 의한 확산에서는 감쇠가 없는 것으로 간주하였으며, 약 1년간의 계산을 통하여 평형상태의 확산분포를 재현하였다. 평형상태에서 배출수에 의한 수은상승과 염분상승은 배수구 근처에 국한되어 나타났으며, 각각 약 0.01℃와 0.001‰의 상승폭을 보였다.

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해수의 포말생성 영향 인자 고찰

  • 이주화;신정식;서근학
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
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    • pp.371-373
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    • 2003
  • 해수 중 초기 단백질 농도가 증가할수록 준정상상태에 도달하는 시간이 길어졌으며 최대 포말생성 높이는 증가하였다. 공기분산기의 기공크기가 작을수록 포말생성 높이는 증가하였으나 G3, G4, 산기석에서는 포말생성 높이가 거의 비슷하게 나타났다. 공탑공기유속이 증가할수록 포말생성 높이는 증가하였으며 운전시 안정적인 기포생성을 위해서 공탑공기유속을 0.7-0.8 cm/sec 로 하는 것이 보다 좋을 것으로 생각된다. 최적 pH 조건은 5-8의 약산과 약염기 부근이었으며 해수에서 $NaHCO_3$ 농도에 따른 포말생성 높이의 변화는 거의 없는 것으로 나타났는데 이는 해수 중 NaCl의 영향 때문이라고 생각된다.

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동해의 해수 순환에 대한 Numerical Modelling 연구 -I. 폐쇄해역으로 가정한 경우 (Numerical Study of the Circulation in the Japan Sea -I. Case of Closed Basin)

  • 김영의;정종률
    • 한국해양학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.96-108
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    • 1989
  • 동해의 해수 순환에 영향을 주는 요인들 가운데 대기와의 열 염교환과 바람에 대한 순환계의 반응을 Semtner(1974)의 3차원 수치모델을 이용하여 규명하였다. 동해와 북태평양을 연결하는 해협을 막아 유출입이 배제된 상태에서 구해진 한국 동안을 따라 북상하는 흐름과 동해 북동부의 반시계방향 순환 등의 표층 해수 순환은 Uda(1934) 및 Naganuma(1972)에 의한 해류모식도와 유사하다. 또한 100-200m 층에서 Kim and Kim(1983)이 지적한 북한한류와 비슷한 남향류가 한국 동안을 따라 나타났고, 동해 고유냉수가 형성되는 것과 유사한 형태로 동해 북동부 해역에서 상대적으로 고염인 해수의 침강현상이 나타났다.

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해수와 담수에서 점탄성을 갖는 그라우트재의 공학적 특성 평가 (Characteristics of the Visco-elastic Grout Material in Fresh and Sea Water)

  • 김욱기;조삼덕;박봉근;송병덕;김주형
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.41-50
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    • 2012
  • 일반적인 그라우팅 재료는 물속에서 재료 분리가 발생하여 수중 그라우팅 작업시 시공 품질 확보가 매우 어렵다. 최근에는 다양한 혼화제를 첨가하여 수중에서 재료분리가 발생하지 않는 수중 불분리성의 그라우팅 재료들이 개발되고 있다. 본 연구에서는 계면활성제계 개질제를 이용하여 수중에서 재료분리가 발생하지 않으면서도 유동성을 충분히 갖는 점탄성 그라우트재를 개발하고 실내시험을 통해 해수 및 담수에 수중 불분리성 그라우팅 재료와 일반 그라우팅 재료를 시공하였을 때의 공학적 특성을 분석하였다. 본 연구에서 개발한 수중 불분리성 그라우팅 재료는 일반 그라우트재와 비교하여 해수와 담수 상태에서 충분한 강도가 발휘되었으며 수중에서 재료 분리가 발생하지 않아 수중에서도 좋은 시공 품질을 확보할 수 있을 것으로 평가되었다.

해수의 영향에 따른 이수식 TBM의 슬러리 관리를 위한 기초적 연구 (A fundamental study of slurry management for slurry shield TBM by sea water influence)

  • 김대영;이재원;정재훈;강한별;지성현
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.463-473
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    • 2017
  • 벤토나이트는 물과 접촉하면 팽창하고 점성을 발휘하는 성질이 있어 일반적으로 차수가 필요한 토목공사에 많이 활용되고 있다. 이수식 TBM에서는 이와 같은 성질을 활용하여 가압된 슬러리로 불투수성 막을 형성하고 굴착벽면의 붕괴를 방지하는 동시에 굴착된 버력을 운송하며 굴착을 수행한다. 하지만 벤토나이트는 해수와 접촉할 경우 팽창성이 저하되어 그 성질을 발휘하지 못하는 문제가 있다. 이는 해수 조건에서 이수식 TBM으로 터널을 굴착할 시 지하수 유입 증가로 인한 굴착 안정성 및 버력 배출에 문제를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 이수식 TBM으로 터널을 굴착 시 해수의 유입으로 인한 슬러리의 상태변화를 살펴보고 이에 대응하기 위한 슬러리 관리방안을 제시 하였다. 이를 위해 현장에서 적용된 슬러리 품질관리 기준을 바탕으로 실내 시험을 수행하였으며, 해수의 영향이 있는 현장에 적용 할 수 있는 방안을 제시하였다.