• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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• v.7 no.3
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• pp.99-107
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• 2004

This study presents an application of GIS technologies to construct the graphic user interface for 3-dimensional exhibition of the results obtained by ocean hydrodynamic model. In coastal management studies, GIS provide a receptacle for scattered data from diverse sources and an improvement of the 3D visualization of such data. Within the frame of a GIS a variety of analytical, statistical and modeling tools can be applied to transform data and make them suitable for a given application. A 3D hydrodynamic model was driven by time-dependent external forcing such as tide, wind velocity, temperature. salinity, river discharge, and solar radiation under the open boundary condition. The Jinhae bay was selected as a case study. Here, we have used GeoMania v2.5 GIS software and its 3D Analyst extension module to visualize hydrodynamic model result that were simulated around the Jinhae bay.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2006.11a
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• pp.255-260
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• 2006

천수만의 수리 역학 및 수질 모델을 위하여 3차원 수리역학 모델(EFDC)과 21개 수질 변수에 대한 수질 모델이 접합된 3차원 수리역학-부영양화 모델(HEM-3D)을 이용하였다. 관측 자료에 대한 모델 검증 결과, 조위는 관측치에 비해 5% 정도, 유속은 10% 정도 작은 값을 보였으며, 지각은 모델 결과치가 고정항에서 늦고 간월도에서 빠르게 나타났다. 수질 항목, 특히 용존산소의 관측치에 나타난 전반적인 분포 양상을 잘 재현하고 있었으며, 항목별 기여도 분석에서는 수질 모델이 퇴적물에 의한 산소 소비에 민감하게 반응하고 있으며, 용존산소 변화에 있어서 퇴적물에 의한 영향이 중요한 역할을 하고 있음을 보여주었다. 본 모델 결과는 기존의 모델들과 비교하여 천수만 해역의 해수 유동 특성을 잘 재현하고 있으며, 본 모델과 연계된 수질 모델의 오염물 확산과 수질 항목들의 거동을 이해할 수 있는 정보를 제공하였다. 그럼에도 불구하고 본 연구를 통하여 나타난 문제점은, 수질 예측 모델에 필요한 수질 변수들의 관측 자료와 양식장에 의한 오염 부하량 자료가 충분하지 못하며, 퇴적물에 의한 수질 변화를 정량화할 수 있는 모델의 개발이 시급하다는 것이다. 특히 퇴적물에 의한 산소 요구량은 유기퇴적물이 미생물 등에 의해 분해되는 과정에서 요구되는 산소량으로서, 해수 유동 조건의 변화와 오염부하에 의한 유기퇴적물의 집적이 주된 요인이다. 방조제 건설 이후 해수유동 조건의 변화와 더불어 지속적으로 오염물이 유입되고, 담수 및 천수만의 수질이 점점 악화되고 있다. 따라서 이러한 오염부하와 퇴적물에 대한 관리대책이 시급한 것으로 판단되며, 향후 정확한 수질 예측을 위해서는 본 연구에서 나타난 문제점들에 대한 재고가 필요할 것으로 사료된다.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.14 no.2
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• pp.121-129
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• 2011

The EFDC model has been simplified to enhance the computing performance in hydrodynamic modeling. Water quality module and unnecessary conditional statements were deleted in subroutine list and memory allocation. The performance of the enhanced model (EFDC-E) was checked by applying EFDC and EFDC-E models to simulating the tidal flow in Mokpo coastal zone. Both two-dimensional models and threedimensional models have been applied and compared. Three-dimensional models showed better simulation results agreeing with observed currents than two-dimensional models. The simulation results of EFDC-E model gave good results agreeing with the simulation results of EFDC model and the observed data. The computing speed of EFDC-E model is improved 3 times faster than that of EFDC model in modeling hydrodynamic flow for real time of 3 days in both 2-dimensional modeling and 3-dimensional modeling. The EFDC-E model can be used widely for hydrodynamic modeling because of improved simulation speed.

• 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.

• Proceedings of KOSOMES biannual meeting
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• 2006.11a
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• pp.213-215
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• 2006

This study presents an application of GIS technologies to construct the graphic user interface for 3-dimensional exhibition of the results obtained by ocean hydrodynamic model. In coastal management studies, GIS provide a receptacle for scattered data from diverse sources and an improvement of the 3D visualization of such data. Within the frame of a GIS a variety of analytical, statistical and modeling tools can be applied to transform data and make them suitable for a given application. A 3D hydrodynamic model was driven by time-dependent external forcing such as tide, wind velocity, temperature, salinity, river discharge, and solar radiation under the open boundary condition. The Jinhae Bay was selected as a case study. Here, we have used GeoMania v2.5 GIS software and its 3D Analyst extension module to visualize hydrodynamic model result that were simulated around the Jinhae Bay.

• Journal of Korean Port Research
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• v.11 no.2
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• pp.241-255
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• 1997

Three dimensional numerical model is used to simulate the circulation patterns in the Gamcheon Bay located in Pusan, Korea and compared with the observed data. The model is forced by winds, tidal elevation at open boundaries, and warm water discharged from the outfall of power plant, Turbulence mixing coefficients are calculated according to a ${\kippa}-{\varepsilon}$ turbulence closure submodel. Temperature, salinty and current are measuted extensively and these measuted data are compared with the simulation results. Eddy-like features exist both in observed data dna simulation results. These eddies are the results of interaction with the weak tidal current, wind driven current and warm water discharges. Compensational deeects are also found to exit such that while surface current is strong, bottom current tends to weaken and vice versa.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.22 no.2
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• pp.95-100
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• 2010

In this study we predicted some of the negative effects on the ocean ecosystem and water quality, caused by a coastal reclamation project in semi-closed bay that makes it extremely difficult to be purified by natural process. In order to predict change of water quality triggered by coastal reclamation, the 3D hydrodynamic model and material cycle model are used. And we suggested new ecological park, an artificial beach and eco-friendly revetments on the reclamation area to mitigate the environmental impacts affecting this area using the numerical simulation results and observation data.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.14 no.2
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• pp.107-113
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• 2011

To evaluate the performance of the hydrodynamic model, we introduced 10 skill assessments that are assorted by two groups: quantitative skill assessments (Absolute Average Error or AAE, Root Mean Squared Error or RMSE, Relative Absolute Average Error or RAAE, Percentage Model Error or PME) and qualitative skill assessments (Correlation Coefficient or CC, Reliability Index or RI, Index of Agreement or IA, Modeling Efficiency or MEF, Cost Function or CF, Coefficient of Residual Mass or CRM). These skill assessments were applied and calculated to evaluate the hydrodynamic modeling at one of Florida estuaries for water level, current, and salinity as comparing measured and simulated values. We found that AAE, RMSE, RAAE, CC, IA, MEF, CF, and CRM are suitable for the error assessment of water level and current, and AAE, RMSE, RAAE, PME, CC, RI, IA, CF, and CRM are good at the salinity error assessment. Quantitative and qualitative skill assessments showed the similar trend in terms of the classification for good and bad performance of model. Furthermore, this paper suggested the criteria of the "good" model performance for water level, current, and salinity. The criteria are RAAE < 10%, CC > 0.95, IA > 0.98, MEF > 0.93, CF < 0.21 for water level, RAAE < 20%, CC > 0.7, IA > 0.8, MEF > 0.5, CF < 0.5 for current, and RAAE < 10%, PME < 10%, CC > 0.9, RI < 1.15, CF < 0.1 for salinity.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 1989.07a
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• pp.113-114
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• 1989

원자력, 화력발전소, 제철소 등의 다양한 임해 공업시설로부터 방출되는 냉각용 온배수는 연안일대 해수의 열균형을 파괴시켜 생태계의 보존 및 환경관리에 좋지 못한 영향을 야기케 된다. 이러한 영향은 해안 또는 만내의 수중온도를 전반적으로 높일뿐 아니라 가동중단시 갑자기 수온을 떨어뜨려 해양생물상에 피해를 줄수도 있다. 또한 온배수에 의하여 온도가 상승된 해수가 취수구를 통하여 재순환되어 냉각기능의 부진을 초래하게되면 발전효율 또는 기계가동율을 저하시키게 된다. 이러한 측면에서 온배수의 확산에 대한 정성, 정량적인 예측은 환경영향평가, 취.배수구 설계조건의 산정 등에 매우 중요한 문제라 하겠다. 본 연구는 정지수역으로 유입하는 3차원 정상류 표면온배수 해석모형의 개발로서 개발된 모형의 수치실험을 통하여 온배수 확산의 물리적 특성을 규명한다. 지배방정식에 나타나는 Reynolds 응력항($)과 온도유동 프럭스항($)의 해석에서 필요한 난류모델은 k-$\varepsilon$ 모형에 난류 평균자승 온도유동($) 및 그 감쇄방정식을 추가한 4-방정식 모델로서 구성하였다. 아울러 3차원 정상류 모형에서 야기되는 타원형 방정식을 포물형 방정식의 형태로 전환하여 효과적으로 해석할 수 있도록 모델의 특성을 정리하였다. 본 모델의 검증을 위하여 Lal 및 Rajaratnam(1977)의 물리적 실험값과 비교해본 결과 온배수 거동의 물리적현상이 잘 일치하였다. 또한 McGuirk 및 Rodi(1979)에 의해 개발된 2-방정식 k-$\varepsilon$ 난류모형의 해석결과에 대하여 비교분석을 실시하였다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.28 no.6
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• pp.350-360
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• 2016

In order to investigate characteristics of waves and currents varying in space in the Haeundae coast in winter, numerical simulations by using a 2-D spectral wave model(SWAN) and 2-DH hydrodynamic model(Delft3D) were carried out in this study. The results of numerical simulations were validated with the field data collected at several different locations in the study area in February, 2014. From the numerical simulations, it was found that waves and currents were significantly influenced in terms of direction and magnitude by bottom topography characterized by straggling rock crops covered with sea grasses. The coupling of SWAN and Delft3D models also revealed that alongshore currents directing from the east to the west were developed in the nearshore, due to the influence of larger waves with the main incident direction from the east.