• 제목/요약/키워드: Ocean stratification

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진해만에 형성되는 천해전선과 수질분포 (A Shallow Water Front and Water Quality in Chinhae Bay)

  • Kum, Cha-Kyum
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.86-96
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    • 1997
  • 진해만에서 천해전선의 형성 및 전선과 수질분포와의 관계를 해석하기 위해 해양학적인 조사가 수행 되었으며, 또한 Simpson-Hunter의 성층계수 log(H/U$^3$)을 수치계산하였다.인공위성 자료와 현지조사결과에 의하면, 진해만의 천해전선은 가덕수로 북쪽해역 부근에서 형성되며, 전선부근에서 성층계수 값은 2.0~2.5이다. 전선이 셩성되는 위치를 기준으로 했을 때 만의 외해역과 진해만 서부해역에서는 COD 농도가 2.0 mg/l 이하로 낮으나, 전선역의 북쪽 내해에 위치한 마산만에서는 3.0~5.5 mg/l로써 높다. COD 농도는 마산만에서 외해로 갈수록 강한 해수교환으로 인해 점차 감소한다. 하계 저층 무산소 및 저산소 수괴는 진해만 서부해역과 마산만에서 일어나며, DO 농도는 성층계수가 증감함에 따라 감소한다. DO 농도는 전선이 형성되는 해역을 기준으로 만외에서는 약 4.0 mg/l 이상으로 높으나, 만내에서는 낮다. 천해전선은 연안에서 외해로의 물질수송에 대해 중요한 역하을 하며, 또한 전선의 형성지역은 물리적 및 화학적으로 중요한 경계를 이루는 것 같다.

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2017년 한국 가막만 북서내만해역 빈산소수괴 발생의 특성 (Characteristics of Hypoxic Water Mass Occurrence in the Northwestern Gamak Bay, Korea, 2017)

  • 정희호;최상덕;조현서
    • 해양환경안전학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.708-720
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    • 2021
  • 가막만 북서내만해역에서 매년 여름 발생하는 빈산소수괴는 해양환경에 악영향을 미쳐왔다. 따라서, 본 연구는 빈산소수괴 발생시기의 집중적인 현장조사 결과를 바탕으로 다중회귀분석(MRA)을 이용하여 빈산소수괴의 종합적인 발생 메커니즘을 밝혀내고, 그 주요인에 따른 빈산소수괴 관리방안의 방향성을 모색하였다. 그 결과, 2017년 첫 빈산소수괴는 6월 26일에 발생하였으며, 기상 조건에 의한 수온약층의 형성과 퇴적된 유기물의 영향으로 형성되었다. 이어 7월 12일에는 강우량의 증가에 의한 염분약층의 형성으로, 조사 시기 중 빈산소수괴가 수직 및 수평적으로 가장 크게 확장되었다. 그리고, 8월 8일에는 소량의 강우로 빈산소수괴가 크게 약화되었으며, 이때 주 요인은 Chlorophyll-a 농도 증가(식물플랑크톤 증식)과 퇴적된 유기물이었다. 그리고, 약 1주일 후인 8월 16일에는 많은 강우량에 기인한 매우 안정된 염분약층과 Chlorophyll-a 농도 증가(식물플랑크톤 증식)에 의해 크게 확장된 빈산소수괴가 재발생하였다. 이후 9월 13일의 빈산소수괴 소멸시기에서는 빈산소수괴가 해저 면을 따라 얕게 확장되었으며, 퇴적된 유기물에 의해 주로 영향을 받은 것으로 나타났다. 이는 빈산소수괴 관리를 위해서는 퇴적된 유기물의 개선뿐만 아니라 성층의 완화 기술이 필요함을 암시하였다.

영양염류가 풍부한 온대 해역 내만(한국, 진해만)에서의 영양염류와 용존산소의 연변화 (Annual cycles of nutrients and dissolved oxygen in a nutrient-rich temperate coastal bay, Chinhae Bay, Korea)

  • 홍기훈;김경태;배세진;김석현;이수형
    • 한국해양학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.204-222
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    • 1991
  • 한반도 남해안에 위치한 반폐쇄성 연안해역으로 영양염류가 풍부한 진해만에서의 영양염류와 용존 산소의 계절적인 순환양상을 최초로 보고 하였다. 진해만의 수리학적 인 양상은 성층화된 여름 (4-9월)과 수직적으로 잘 혼합된 겨울로서 특징지울 수 있 다. 진해만의 내부는 여름에 표층에서는 용존산소가 400 uM을 넘으나 저층에서는 50 uM 이하로 무산소 환경을 이룬다. 10월경 성층이 파괴된 후에도 2월경까지는 물기둥 절체가 용존산도로 불포화 되어 있다. 질소계 영양염류는 육지로부터 일년내내 유입된 다. 그러나 간단한 수지 계산결과 모든 영양염류들은 진해만 생태계 내에서 효과적으 로 순환되고 외부 대륙붕으로의 유출은 거의 없는 것으로 생각된다. 따라서 엄밀한 의 미에서 영양염류의은 거의 일어나지 않는 것으로 보인다. 겨울철 벤틱층(해저표면을 포함하는 인접수층)에서의 호흡률을 용존산소 현존량과 대기-해양 교환량을 이용하여 추정하면 최소 21-24 mmol m/SUP -1/d/SUP -1/이다. 이는 겨울철 식물플랑크톤에 의한 광합성량의 20% 정도를 차지하는 양이다.

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하계 인공용승구조물 주변해역의 물리환경변화 (Variation of Physical Environment near the Artificial Upwelling Structure during the Summer)

  • 서호산;김동선
    • 해양환경안전학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.372-380
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    • 2015
  • 인공용승구조물 설치 전 후 주변해역의 하계 물리환경특성을 조사하였다. 구조물 설치 전(2002년)의 수온구조는 수심 30m에 강한 성층이 형성되었다. 한편 구조물 설치 3~4년 후(2012, 2013년)의 수온구조는 조류방향에 따라 구조물에 의한 성층의 형성수심 및 세기가 변화하였다. 이와 같은 현상은 구조물에 의한 연직류의 효과로 하계 강한 성층에 의해 저층에 분포하는 저수온수가 상승류에 의해 부상하여 성층분포에 영향을 미친 것으로 판단한다. 또한 구조물 설치 이후 연직류의 분포를 보면, 구조물 중심으로 국지적인 상승류 및 하강류가 혼재하여 나타났다. 즉 연직류는 조류방향에 따라 시 공간적인 변화를 보이면서 흐름이 진행하는 방향의 구조물 후면부에서 형성하는 상승류에 의해 성층이 약화되는 현상을 볼 수 있다. 또한 구조물에 의해 발생하는 연직류는 보다 넓은 해역으로 확장하여 발생한다. 본 연구해역에 설치한 인공용승구조물에 의해 발생하는 국지적인 용승은 한국 남동해안에 나타나는 연안 용승에 비해 유량이 100배 이상 크게 나타났다. 이와 같이 구조물에 의해 발생하는 상승류는 하계 저층에 존재하는 고농도의 영양염을 표층으로 상승시켜 주변해역의 기초생산량을 증가 시키는 역할을 가능하게 한다.

엘니뇨와 라니냐가 한국 동해 연안용승에 미치는 영향 (Effect of El Niño and La Niña on the Coastal Upwelling in East Sea, South Korea)

  • 서호산;김동선
    • 해양환경안전학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.75-83
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    • 2020
  • 본 연구는 51년 장기(1967-2017년) 수온 관측자료와 ONI(Oceanic Niño Index)를 이용하여 El Niño와 La Niña가 한국 동해 연안용승 발생에 미치는 영향을 파악하였다. 수온의 시계열분석 결과 하계 연안용승 발생빈도가 동해남부(울기~감포) 연안에서 가장 높았다. 하계 ONI 가 2.5 이상 급감하는 연변동이 발생한 1987-1988년과 1997-1998년에 동해 전 연안역(부산~고성)의 수온이 4~7 ℃ 급상승하였다. ONI가 1.5 이상으로 El Niño가 강한 1987, 1997년과 ONI가 -0.8 이하로 La Niña가 강한 1988, 1998년 동해 연안역의 수온구조가 서로 다르게 나타났다. El Niño가 강한 시기 연안해역의 이상 수온은 음의 값으로 비교적 차가운 냉수괴가 분포한다. 이는 수온 경계층경사(Baroclinic tilting)가 강해 연안역의 수온 성층 형성 수심이 얕아지기 때문이다. La Niña가 강한 시기는 El Niño가 강한 시기와 반대로 이상 수온은 양의 값으로 수온이 높게 나타났다. 또한 수온의 경계층경사가 El Niño가 강한 시기에 비해 약해 수온 성층이 El Niño가 강한 시기보다 깊은 곳에 형성된다. El Niño가 강한 시기 얕은 수심에 수온성층이 형성되는 현상은 하계 남풍계열의 바람에 의한 연안용승이 발생할 확률을 높일 수 있다. 반대로 La Niña가 강한 시기에는 남풍계열의 바람이 지속적으로 불어도 연안용승이 발생할 확률이 작다. 왜냐하면, 수온성층이 El Niño가 강한 시기에 비해 깊은 수심에서 형성되기 때문이다.

곡선형격자 삼차원 수치모형을 이용한 바람에 의한 물의 순환 (Wind-Driven Circulation Using a Curvilinear Hydrodynamic Three-Dimensional Model)

  • Lee, Hye-Keun
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.1-11
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    • 1994
  • 곡선형격자 삼차원 수치모델이 소개되며 바람에 의한 물의 순환을 계산하기 위하여 얕은 호수에서 적용되었다. 수치모델의 결과가 실측자료와 비교되었으며, 바람이 점차 증가할 때 물의 성층에 의한 효과가 좋은 계산 결과를 얻기 위하여 결정적임을 알 수 있었다. 기상자료가 불충분할 때 소위 Inverse Method가 물 표면에서 열흐름을 추정하기 위하여 사용되었다.

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해양방류구에서 방류된 Jet류의 방류모형 (Model of Jet Flow Dispersion Discharged from Ocean Outfalls)

  • 이정규
    • 물과 미래
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    • 제20권4호
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    • pp.279-284
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    • 1987
  • 해양방류구에서 연직밀도구배가 있고, 임의의 수류의 방향과 속도를 가지고 흐르는 주변수중으로 방류되는 폐수의 초기 최소 희석도와 최종상승고를 예측하는 개선된 수학적 모형을 제시하였다. 밀도구배가 없는 균일한 수중에서 선분플륨의 방류실험을 통하여 얻은 결과를 이용하여 선형밀도구배를 가진 수중으로 방류되는 경우에 대한 해가 유도되었다. 유속, 유향, 밀도의 성층화 및 노즐의 형태에 대한 영향이 고찰되었으며 계산결과는 실험치와 비교되었다.

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가로흐름 수역으로 방출되는 3차원 온배수 난류모형 (A Three-Dimensional Turbulence Model far the Thermal Discharge into Cross-Flow Field)

  • 이남주;최흥식;허재영
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.148-155
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    • 1995
  • 가로흐름이 존재하는 무한수역으로 방출되는 표면 온배수에 의한 온도장 예측을 위하여 k-$\varepsilon$ 난류모델을 이용한 근해역 3차원 온배수 수치모델을 개발하였다. 개발된 모델에 의한 수치실험 결과는 다소 제한적이긴 하나, 실험결과 자료와 비교적 잘 일치하였다. 3차원 온배수 난류모델의 적용을 통해 가로흐름과 상호작용은 물론 수심적분 2차원 수치모델에서 해석이 곤란한 온배수 확장에 따른 성층화 현상, 부력에 기인된 횡방향의 중력확장 및 제트 저면에서의 포획연행 현상을 잘 나타내었다.

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이중확산 대류계에서의 부력효과에 관한 연구(II) - 이론적 연구 - (A Study on Buoyancy Effects in Double-Diffusive Convecting System(II) - Theoretical Study -)

  • 홍남호;김민찬;현명택
    • 한국해양공학회지
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    • 제13권2호통권32호
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    • pp.129-137
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    • 1999
  • The time of the onset of double-diffusive convection in time-dependent, nonlinear concentration fields is investigated theoretically. The initially quiescent horizontal fluid layer with a uniform temperature gradient experiences a sudden concentration change from below, but its stable thermal stratification affects concentration effects in such way to invoke convective motion. The related stability analysis, including Soret effect, is conducted on the basis of the propagation theory. Under the linear stability theory the concentration penetration depth is used as a length scaling factor, and the similarity transform for the linearized perturbation equations. The newlly obtained stability equations are solved numerically. The resulting critical time to mark the onset of regular cells are obtained as a function of the thermal Rayleigh number, the solute Rayleigh number, and the Soret effect coefficient. For a certain value of the Soret effect coefficient, the stable thermal gradient promote double-diffusive convective motion.

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재질에 따른 인공용승구조물의 기능성에 관한 연구 (A Study on Function of Artificial Upwelling Structure of Material)

  • 전용호;김홍진;류청로
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.277-282
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    • 2002
  • This study was performed to find out basic function of artificial upwelling structures. Generation of artificial upwelling current was affected by size of structures, incident current and porosity. when stratification parameters was about 3.0, relative height(hs/h) of structures was $0.125{\sim}0.15$, stable artificial upwelling current was generated in the back-side of structures. when porosity is lower than 50%, the effect of artificial upwelling structure was to be better than little by little.

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