• 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.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제11권1호
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• pp.13-23
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• 2008

연안해역의 부영양화, 빈산수괴 형성 그리고 유해적조류 출현과 같은 수질오염은 하계 담수의 대량유입에 의해 빈번하게 발생한다. 따라서 연안해역의 수질오염 현상을 정확히 예측하기 위해서는 담수가 해수유동에 의해 이송-확산되어 해역수질 및 생태계에 미치는 영향범위에 대한 예측 및 분석기술 개발이 필요하다. 본 연구에서는 GUI(Graphic User Interface)를 이용하여 연안해역 해수유동과 담수 확산을 쉽게 예측하고, 그 결과를 효과적으로 검토할 수 있는 소프트웨어를 개발하였다. 3차원 유한요소모형을 사용하여 조석에 의한 해수유동을 계산하였고, 담수 확산 계산에는 통계학적인 개념을 이용하여 담수 입자의 운동을 묘사하는 2차원 Random-Walk 모형을 사용하였다. 개발된 시스템을 이용하여 목포해역의 2차원 조류 분포와 담수 확산을 모의하였다. 사용한 입자추적모형의 검증을 위해 다른 이송확산 수치해석 방법에 의한 결과 및 1, 2차원 해석해와 비교하였다. 본 연구에서 개발한 예측시스템은 GUI 환경에서 작동되므로 누구나 쉽게 자료의 입력 및 수정이 가능하며, 계산된 모형결과를 그래픽을 이용해 효과적으로 가시화 하여 계산결과를 누구나 쉽고 정확하게 볼 수 있다. 따라서 본 시스템을 이용하여 연안해역으로 유입되는 담수의 확산 범위를 수시로 예측하여 신속하게 대책을 수립한다면, 오염된 담수유입으로 인한 인근해역의 환경피해를 줄일 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권9호
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• pp.915-928
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• 2012

한강하구 염하수로 주변의 조석 조류 변형과 창 낙조 우세를 분석하기 위해서 4개 정점에서 동기간에 관측한 조류자료와 기 관측된 조석자료를 분석하였다. 조석 및 조류의 변형 정도는 $M_4/M_2$ 진폭비를 분석한 결과 상류로 갈수록 증가하며, 조석의 상대 위상차($2M_2-M_4$)를 계산하면 모든 정점의 값이 $180^{\circ}C$ 이하로 창조 우세를 보여준다. 그러나 조류자료의 통계분석 결과를 보면 조석 조화상수의 상대 위상차 결과와는 다르게 최강 평균 낙조가 창조에 비하여 강하게 나타나며, 정조시각을 이용하여 창조, 낙조 지속시간을 계산하면 낙조 지속시간이 길게 나타난다. 각 조류 관측정점의 주축 방향 유속성분의 상관도를 분석한 결과 인천항 이후 염하수로 북쪽입구까지는 상관도 값이 0.9 이상으로 높게 나타났다. 조류 분석결과에서 보여지는 낙조가 우세하고 낙조 지속시간이 긴 형태의 원인을 분석하기 위해서 조화분해 결과를 재구성하였다. 주 분조($M_2$)와 천해 분조($M_4$)를 결합하면 창조가 우세하고 낙조 지속시간이 긴 전형적인 창조우세 형태의 곡선이 나타난다. 그러나 이 곡선에 조류 성분의 산술 합으로 계산한 비 조류성분(잔차류)의 값을 더하면 낙조가 강해지고 낙조 지속시간이 긴 형태로 나타난다. 즉, 천해분조에 의해서 발생하는 상류방향의 흐름을 극복하는 담수와 하구 비선형 효과에 의해서 생성되는 장주기 조류성분과 같은 낙조방향의 평균적인 흐름이 존재하기 때문에 독특한 낙조심화 현상이 염하수로에서 나타난다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제4권1호
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• pp.1-9
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• 1999

금강에서 유출된 담수의 거동 특성을 파악하기 위해, 금강하구에서 담수가 대량 방류된 1997년 7월 7일에서 7월 12일 사이에 한국 서해 중부의 금강하구에서 태안 반도에 이르는 해역에서 해양조사를 실시하였다. 금강하구에서 북서쪽으로 약 60 km 떨어진 어청도 사이의 해역은 30.0 psu 이하의 저염수가 분포하였으며, 어청도 이북해역에서도 부분적으로 금강 담수 기원으로 해석되는 저염수가 관측되었다. 특히 금강 담수 플룸에 의한 것으로 추정되는 염분전선이 십이동파도 인근에서 관측되었으며, 48 시간 후에는 북서쪽으로 약 25 km 떨어진 어청도 근방에서도 관측되어 염분전선의 위치가 시간에 따라 이동하는 결과를 보였다. 담수 플룸에 의해 수직성층이 잘 된 십이동파도 북측해역에서 20 시간 연속 관측된 조류를 분석한 결과 담수 플룸 내인 상층에서 평균유속이 0.2 m/s 이상인 북서방향의 흐름이 관측되었다. 관측된 평균흐름 및 염분전선의 위치변동은 금강 담수 플룸이 외해로 확장되는 과정으로 해석되며, 금강하구에서 유출되는 담수가 금강하구 인근 연안역의 표층해수 순환에 크게 영향을 줄 수 있음을 제시한다.

• 한국물환경학회지
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• 제35권6호
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• pp.580-588
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• 2019

The flow of the middle and downstream of the Yeongsan River is stagnant by two weirs of Seungchon and Juksan and the estuary dam and maintained in freshwater. In this study, the Environmental Fluid Dynamics Code-National Institute of Environment Research(EFDC-NIER) model was applied to the Yeongsan River to simulate water flow, temperature, and salinity stratification. The EFDC-NIER model is an improved model which can simulate multi-functional weirs operation, multiple algal species, and the vertical movement mechanism of algal based on the EFDC model. The simulation results for the water level, water temperature, velocity, and salinity reproduced the observed values well. The mean absolute error(MAE) of the model calibration in the annual variations of the water level was 0.1-0.3 m, water temperature was 0.8-1.7 ℃, velocity was 4.5-7.1 cm/sec, and salinity was 1.5 psu, respectively. In the case of scenario simulation for the full opening of the estuary dam, the water level of the estuary dam was directly impacted by the tide so it was predicted to rise - 1.35 m to 0.2 m on average sea level. The velocity was also predicted to increase from 2.7 cm/sec to 50.8 cm/sec, and the flow rate to increase from 53 ㎥/sec to 5,322 ㎥/sec.

• 한국수자원학회논문집
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• 제48권10호
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• pp.869-877
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• 2015

해수침투 방지나 대수층 인공함양을 위하여 다수의 관정을 통하여 대수층으로 물을 주입하는 공법이 있다. 이러한 공법의 경우 소기의 목적을 달성하기 위해서는 관정의 위치와 주입량, 그리고 결과되는 관정의 지하수위 등이 별도의 지하수 모델링을 통하여 결정된다. 주입수는 통상 관망을 통하여 관정으로 공급되는 데 이 때 관망에는 관정별 주입량을 조절하기 위한 밸브가 설치된다. 본 연구에서는 다수의 주입 관정이 연결된 관망에서 사전에 산정된 주입량 분포를 준수하기 위한 밸브 개도와 주입관망 가동에 필요한 펌프 최소 소요양정 산정방안을 제시하였다. 본 연구결과는 주입군정 운영의 정밀도를 향상시키는 데 기여할 수 있다.

• 한국물환경학회지
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• 제27권4호
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• pp.445-460
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• 2011

The objective of this study was to construct and assess the applicability of the EFDC model for Saemangeum Reservoir as a 3D hydrodynamic and water quality modeling tool that is necessary for the effective management of water quality and establishment of conservation measures. The model grids for both reservoir system only and reservoir-ocean system were created using the most recent survey data to compare the effects of different downstream boundary conditions. The model was applied for the simulations of temperature, salinity, water quality variables including chemical oxygen demand (COD), chlorophyll-a (Chl-a), phosphorus and nitrogen species and algal biomass, and validated using the field data obtained in 2008. Although the model reasonably represented the temporal and spatial variations of the state variables in the reservoir with limited boundary forcing data, the salinity level was underestimated in the middle and upstream of the reservoir when the flow data were used at downstream boundaries; Sinsi and Garyuk Gates. In turn, the error caused to increase the bias of water quality simulations, and inaccurate simulation of density flow regime of river inflow during flood events. It is likely because of the loss of momentum of sea water intrusion at downstream boundaries. In contrast to flow boundary conditions, the mixing between sea water and freshwater was well reproduced when open water boundary condition was applied. Thus, it is required to improve the downstream boundary conditions that can accommodate the real operations of the sluice gates.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.227-227
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• 2015

The Wairarapa Valley occupies a predominantly rural area in the lower North Island of New Zealand. It supports a mix of intensive farming (dairy), dry stock farming (sheep and beef cattle) and horticulture (including wine grapes). The valley floor is traversed by the Ruamahanga River, the largest river in the Wellington region with a total catchment area of 3,430 km2. Environmental, cultural and recreational values associated with this Ruamahanga River are very high. The alluvial gravel and sand aquifers of the Wairarapa Valley, support productive groundwater aquifers at depths of up to 100 metres below ground while the Ruamahanga River and its tributaries present a further source of water for users. Water is allocated to users via resource consents by Greater Wellington Regional Council (GWRC). With intensifying land use, demand from the surface and groundwater resources of the Wairarapa Valley has increased substantially in recent times and careful management is needed to ensure values are maintained. This paper describes the approach being taken to manage water resources in the Wairarapa Valley and redefine appropriate limits of sustainable water use. There are three key parts: Quantifying the groundwater resource. A FEFLOW numerical groundwater flow model was developed by GWRC. This modelling phase provided a much improved understanding of aquifer recharge and abstraction processes. It also began to reveal the extent of hydraulic connection between aquifer and river systems and the importance of moving towards an integrated (conjunctive) approach to allocating water. Development of a conjunctive management framework. The FEFLOW model was used to quantify the stream flow depletion impacts of a range of groundwater abstraction scenarios. From this, three abstraction categories (A, B and C) that describe diminishing degrees of hydraulic connection between ground and surface water resources were mapped in 3 dimensions across the Valley. Interim allocation limits have been defined for each of 17 discrete management units within the valley based on both local scale aquifer recharge and stream flow depletion criteria but also cumulative impacts at the valley-wide scale. These allocation limits are to be further refined into agreed final limits through a community-led decision making process. Community involvement in the limit setting process. Historically in New Zealand, limits for sustainable resource use have been established primarily on the basis of 'hard science' and the decision making process has been driven by regional councils. Community involvement in limit setting processes has been through consultation rather than active participation. Recent legislation in the form of a National Policy Statement on Freshwater Management (2011) is reforming this approach. In particular, collaborative consensus-based decision making with active engagement from stakeholders is now expected. With this in mind, a committee of Wairarapa local people with a wide range of backgrounds was established in 2014. The role of this committee is to make final recommendations about resource use limits (including allocation of water) that reflect the aspirations of the communities they represent. To assist the committee in taking a holistic view it is intended that the existing numerical groundwater flow models will be coupled with with surface flow, contaminant transport, biological and economic models. This will provide the basis for assessing the likely outcomes of a range of future land use and resource limit scenarios.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제9권3호
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• pp.107-114
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• 2006

A dermal sarcoma was found in a freshwater, soft-shelled turtle Pelodiscus sinensis. The neoplasm consisted of proliferating fibrous tissue and extended from the dermis. The overlying epidermis was hyperplastic and partially folded. The deeper dermis and hypodermis contained three large, discrete necrotic foci of -10 mm diameter. Numerous eosinophilic granule cells and macro phages surrounded the necrotic areas. A mixed population of cells with nuclear pleomorphism was observed between the papillary layers of vessels. This area also had regions of different histological structures: (l) regularly arranged, spindle-shaped cells with compact nuclei in a fine-fibrillar matrix; (2) haphazardly arranged cells ($\leq$ 23 11m diameter) with ovoid, highly hypertrophic, faintly stained nuclei; and (3) cells (3.6-5.8 11m diameter) with irregularly shaped nuclei and marginal condensed chromatin in a myxomatous matrix. Some mitotic figures, binucleate cells, and multinucleate giant cells of up to 50 11m in length were also found. Flow cytometry of propidium iodide-stained cells yielded different histograms for the normal skin and the skin (primarily epidermis) and fibrous dermis of the tumor, indicating DNA heterogeneity in the dermal portion of the tumor. The ploidy indices for the dermal cells were 1.91 and 0.78, as compared to normal cells.

• 환경생물
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• 제22권1호
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• pp.227-232
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• 2004

Hydrological and biological studies on ecosystems of the lakes 'etang de Berre' and 'etang de Vaime', the four rivers flowing into these lakes, and the Mediterranean Sea are carried out during the whole two-year period. The phytoplankton population of the lakes 'etang de Berre' and 'etang de Vaine' is larger than that of the seawater or freshwater populations of four neighbouring rivers. This is due to the increasing nutriments such as phosphate, nitrate, and silicate flowing into the lakes from the four rivers. The superfluous phytoplanktons in the lakes flow into the Mediterranean Sea via the Caronte Canal. Phytoplanktons multiplicated by phosphate of lake 'etang de Berre' can produce 10,160 tons of assimilated carbon per year, and those multiplicated by nitrate produce 18,450 tons of assimilated carbon per year. According to Steeman Nielsen's primary production estimation, phytoplanktons produce about 45,000 tons of carbon per year through assimilation in lake'4tang de Berre' and 10,000 tons of carbon per year in lake 'etang de Vaime'. The amount of carbon produced by phytoplanktons and the amount of phosphate, and nitrate are different according to the sea, river, and estuary.