• 생태와환경
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• 제41권2호
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• pp.247-263
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• 2008

A two-dimensional (2D) reservoir hydrodynamics and water quality model, CE-QUAL-W2, is employed to simulate the hydrothermal behavior and density current regime in Andong Reservoir. Observed data used for model forcing and calibration includes: surface water level, water temperature, dissolved oxygen and suspended solids concentration. The model was calibrated to the year of 2003 and verified with continuous run from 2000 till 2004. Without major adjustments, the model accurately simulated surface water levels including the events of large storm. Deep-water reservoirs, like Andong Reservoir, located in the Asian Monsoon region begin to stratify in summer and overturn in fall. This mixing pattern as well as the descending thermocline, onset and duration of stratification and timing of turnover phenomenon were well reproduced by the Andong Model. The temperature field and distinct thermocline are simulated to within $2^{\circ}C$ of observed data. The model performed well in simulating not only the dissolved oxygen profiles but also the metalimnetic dissolved minima phenomenon, a common1y occurring phenomenon in deep reservoirs of temperate regions. The Root Mean Square Error (RMSE) values of model calibration for surface water elevation, temperature and dissolved oxygen were 0.0095 m, $1.82^{\circ}C$, and $1.13\;mg\;L^{-1}$, respectively. The turbid storm runoff, during the summer monsoon, formed an intermediate layer of about 15 m thickness, moved along the metalimnion until being finally discharged from the dam. This mode of transport of density current, a common characteristic of various other large reservoirs in the Asian summer monsoon region, was well tracked by the model.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제10권4호
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• pp.235-243
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• 2007

동해중남부 해역의 수괴 분포특성을 구명하고자 2005년 4월 최대 약 2000 m까지 수심별 수온, 염분의 관측과 용존 무기영양염류의 농도 분포를 조사하였다. 수온과 염분의 분포에서 나타난 동해의 수괴는 고온 저염을 나타내는 표층과 일정한 수온분포를 보이는 표면혼합층, 그리고 저온저염을 나타내는 수온약층을 경계로 수층간의 환경의 현저한 차이를 나타내었다. 300 m 이심에서는 수온 $1^{\circ}C$ 미만, 염분은 34.06으로 동해고유수의 특성을 보였다. 울릉분지를 중심으로 동서를 연결한 해역에서의 용존무기영양염은 최저 농도 분포를 나타내는 표층 수괴를 포함한 표면혼합층과 $100{\sim}200$ m에서는 농도가 점차 증가하는 비교적 안정된 수괴의 상태로 나타났다. 그리고 200 m에서 급격히 농도가 증가하여 수온약층을 경계로 수층간의 뚜렷한 농도의 차이를 보였으며, 심해수층에서 높은 농도의 분포를 나타내었다. 동해남부에서 울릉 북동쪽을 연결하는 해역에서는 정점별 나타나는 수괴의 분포에 차이를 나타내었는데, 대마난류의 북상과 함께 표면혼합층의 두께와 농도의 급변화층(nutricline)이 감소하는 경향으로 나타났다. 이는 동해남부에서 울릉분지 북동쪽으로 대마난류가 북상하면서 그 세기가 점차 감소하였음을 시사한다. 해수중에서 생물에 의한 소비와 생산에 관여하는 화학성분의 조성비를 Redfield ratio(N:P=16:1)를 지표로서 수괴별로 구분하여 보면 상부 수온약층을 경계로 하여, 수심 100m 까지는 질소 부족으로 16보다 낮은 값을 나타내었고, $100{\sim}200$ m 이 심에서는 16이상으로 높게 나타나 생물에 의한 영양염의 재생산활동이 비교적 느리게 일어남을 알 수 있었으며, 이는 Chlorophyll a의 200 m 이심에서 보인 낮은 농도분포와도 일치하였다.

• 한국해양학회지
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• 제30권4호
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• pp.279-287
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• 1995

1992년 5월 21과 22일에 동해 중부해역 3개 정점의 100 m 상부층에서 ²¹⁰Po, ²¹⁰Pb, ²³⁴Th의 농조를 연직적으로 측정하고, 이들 천연방사성핵 종의 분포가 소용돌이의 형성 및 수괴분포에 따라 어떻게 달라지는지를 알아보았다. 그 결과, 소용돌이의 남쪽에 위치한 정점 A1에서는 강한 수온약층이 50~100 m 사이의 층에 존재하고 있고, 속초 연안에 위치한 정점 B10에서는 10~50 m 사이의 층에 존재 하고 있다. 특히, 이 정점의 50~220 m 사이의 층에는 수온이 10.1$\pm$0.5$^{\circ}C$범위인 비교 적 균질한 해수가 존재하고 있으며, 이 수괴는 다른 2개 정점의 동일수심에 비해 수온 이 현저히 높고 영양염류의 농도가 매우 낮다. 이는 영양염류가 고갈된 따뜻한 표층수 가 침강하기 때문일 것이다. ²¹⁰Pb과 ²¹⁰Po의 농도는 3개 정점중 정점 A1 에서 가장 높고, 정점 B1에서 가장 납다. 또한, ²¹⁰Pb과 상반된 분포 양상을 보 인다. 그리고, 소용돌이가 형성되지 않은 2개 정점의 경우 표층 또는 강한 수온약층 상부에서는 어미핵종인 ²¹⁰Pb 보다 ²¹⁰Po 이 부족하지만, 그 하부층에서 는 ²¹⁰Po 의 과잉량을 보인다. 그러나, 소용돌이 중심에 가까운 정점에서는 50 m 하부층에서도 ²¹⁰Po 의 과잉량을 보이지 않고 거의 방사평형된 값이다. ²²⁴Th 의 농도는 정점 A1과 B10의 경우 대체적으로 강한 수온약층 상부층이 그 하부 층보다 낮다.. 그러나, 소용돌이의 중심부에 가까운정점 A1에서는 30 m 상부층의 ²³⁴Th 농도가 그 하부층 보다 오히려 높은데, 이는 입자 물질의 영향 때문인 것 같 다. Box-model 계산 결과, 정점 A1과 정점 B10의 표연혼합층에서 ²¹⁰Po의 체류 시간은 약 1년정도이고, 소용돌이의 중심에 가까운 정점 A1에서는 0.4년이다. 3개 정 점에서 100 m 상부층의 ²³⁴Th 체류 시간은 18~30일 범위이다. 또한, 표면혼합 층으로부터 제거된 ²¹⁰Po 이 수온약층내에서의 재순환율은 정점 A에서 39%이고, 정점 B1에서 92%이다. 이처럼, 정점 B1에서 ²¹⁰Po의 대순환율이 상대적으로 큰 것은 수온약층에서 ²¹⁰Po 의 재순환속도가 느릴 뿐만 아니라 표면혼합층의 두께 가 훨씬 얇기 때문이라고 생각된다.

• 태양에너지
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• 제19권4호
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• pp.33-43
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• 1999

The study on ice thermal storage system is to improve total system performance and increase the economical efficiency in actual all-conditioning facilities. To obtain the high charging and discharging efficiencies in ice thermal storage system, the improvement of thermal stratification is essential, therefore the process flow must be piston flow in the cylindrical type. With the relation of the aspect ratio(H/D) in the storage tank, the stratification is formed better as inlet flow rate is smaller. If the inlet and the outlet port are settled at the upside and downside of the storage tank, higher storage rate could be obtainable. In case that the flow directions inside the thermal storage tank are the upward flow in charging and the downward in discharging, thermal stratification is improved because the thermocline thickness is maitained thin and the degree of stratification increases respectively. In the charging process, in case of inlet flow rate the thermal stratification has a tendency to be improved with the lower flow rate and smaller temperature gradient in case of inlet temperature, the large temperature difference between inflowing water and storage water are influenced from the thermal conduction. The effect of the reference temperature difference is seen differently in comparison with the former study for chilled and hot water. In the discharging process, the thermal stratification is improved by the effect of the thermal stratification of the charging process.

• 한국지구과학회지
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• 제28권3호
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• pp.343-356
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• 2007

새롭게 개발한 대기-해양 접합모형(CGCM)에서 모사한 열대 태평양 해수면 온도(SST)의 경년 변동성의 특징을 조사하였다. 모형은 SST의 경년변동과 평균분포, 계절변동, 강수량, 그리고 해양 내부 구조를 관측과 유사하게 모사하였다. 모델은 서태평양 경계 부근에서 관측에 비해 큰 SST 경년변동을 보였는데 이 원인으로 적도 태평양의 SST 동서 변화율을 제시하였다. 즉 관측에 비해 강한 SST 경도는 zonal advection feedback을 강화시켜 SST 아노말리의 서진(westward propagation)과 서태평양의 경년 변동성 증가를 가져왔다. 간단한 two-strip 모델을 이용한 민감도 실험 결과는 이를 뒷받침하였다. 동서 평균한 수온약층의 깊이와 NINO3 SST 인덱스의 분석 결과는 모델의 경년 변동이 충전-방전 진동자에 의한 것임을 나타냈다. 그리고 지연 회귀분석 결과를 이용하여 엘니뇨가 발달하기 전에 barrier layer thickness(BLT) 증가에 의한 열 축적 과정이 서태평양에서 먼저 일어난다는 것을 제시하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제15권4호
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• pp.162-174
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• 2012

공간적으로 3차원의 특성을 지닌 해양에서 수직적인 수온 자료의 특성을 가시화하기 위해서는 각 수심층별 수평 수온분포도와 같은 2차원적 주제도나 3차원적 공간보간을 통한 입체 모델을 사용하게 된다. 이러한 방법은 해양 현상을 시각적으로 이해하는데 유용하지만, 수직적 수온분포의 공간 패턴 분석이나 수직적 수온의 특성과 다른 해양 요인(해양화학, 해양생물, 기후변화 등)과의 관계분석에는 한계가 있다. 따라서 본 연구는 수온 수직구조의 주요 파라미터인 혼합층의 깊이, 최대수온구배, 수온약층의 두께를 추출하는 알고리즘을 이용하여, 수온의 수직구조 특성을 정량화함으로써 제주남부 해역의 수온 수직구조의 공간분포 특성을 밝히고자 한다. 이를 위해 수온 수직구조를 대표하는 세 가지 파라미터에 대한 공간분포지도 제작을 비롯해 공간자기상관 지수(Moran's I)를 계산하였다. 아울러, 세 가지 파라미터에 대한 군집분석을 수행하여 제주 남부해역을 4개 지역으로 그룹핑하고, 각 지역에 대한 수직 수온구조의 특성을 정의하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제28권3호
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• pp.354-363
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• 1995

1992년 1월부터 6월까지의 인공위성 적외선 영상자료를 이용하여 속초 근해에 형성된 와동류의 시간적 변화에 대하여 연구하였고 동년 5월에 그 구조를 관측하였다 와동류의 형성에는 두 가지 종류의 과정이 있는 것으로 나타났는데, 첫 번째로 1월의 영상자료에 의하면 난류의 대량 공급으로 인하여 약 200km 크기의 와동류가 형성되었다. 그 이후에 약간의 변형과 냉각과정을 거쳐서 3월에는 난류의 좁은 필라멘트가 북쪽으로 침투하면서 어느 정도 냉각된 기존의 와동류를 포위함으로써 4-5월에는 반지모양의 와동류로 발달하는 두 번째의 형성과정이었다. 와동류의 내부에는 수온 $10.0-10.4^{\circ}C$의 균질 중층수가 최대 170m의 두께로 존재하였다. 속초 근처 동한난류의 축에서의 유속 약 80cm/sec를 제외하면 나머지 부분의 와동류 내부에는 대체로 30-50cm/sec의 유속분포를 보였고 주수온약층 밑으로는 유속이 급격히 감소하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제9권3호
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• pp.132-139
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• 1997

대한해협 서수도 깊은 골의 냉수구조를 파악하기 위하여 1993년 10월에 해수물성 조사와 해류관측을 실시하였다. 냉수의 두께는 20-70 m로 수심에 따라 다르다. 냉수와 대마난류 사이의 수온약층은 남쪽으로 향할수록 깊어지며, 기울기는 약 0.00057이다. 냉수 두께의 시간적 변화는 조류와 관련이 있는 것으로 보여진다. 48시간동안 두께 변화는 최대 20m이다. 72시간 동안 관측된 냉수의 평균 남하 속도는 17 cm/sec이다 냉수의 남하와, 냉수층 상부의 반류를 이해하기 위하여 역학모델을 적용하였다 모델로 구한 남향류의 최대 유속은 약 7 cm/sec이며, 수직와도점성계수는 0.038 $m^2$/sec이다. 모델을 이용하여 구한 남하 수송량은 골의 북부에서 0.032$\times$$10^{6}$㎥/sec이다. 냉수의 위 부분에 반류가 존재하므로 남쪽으로 갈수록 남하하는 냉수의 양이 줄어든다. 남하하는 수송량은 상층의 수송량이 많을수록 증가하나, 상층의 밀도와 두 층 사이 경계면 기울기의 변화에는 영향을 받지 않는다

• 한국해양학회지:바다
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• 제13권3호
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• pp.295-301
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• 2008

다중음향측심기에 의한 해저 지형조사는 해양 연구에 기본적인 자료를 제공한다. 지형조사를 위해 수층의 음속을 측정하는데 정확한 수심별 음속 측정은 지형조사 결과에 큰 영향을 미친다. 광역 지형조사 시 공간의 이동에 따라 수층별로 음속의 변화를 일으키는 요인이 발생할 수 있고, 측정 기기별(Sound Velocity Profiler, Conductivity-Temperature-Depth, eXpendable BathyThermograph) 특성에 의해 음속을 달리 측정할 가능성이 있다. 이 연구에서는 음속수직분포도(sound velocity profile)가 달라짐에 따라 발생하는 해저 지형의 변화를 MB-System을 이용하여 비교하였다. 분석 결과 표층의 음속 변화에 비해 수온약층의 음속변화가 획득지형자료에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 각 기기별로 측정된 음속의 차이는 크지 않았고 해저 지형 결과에 큰 영향을 주지 않은 것으로 나타났다. 해저 지형조사를 위해 위 음속측정기기 중 어떠한 것을 사용하여도 무방하나 해저 지형조사 측선은 수층의 온도변화가 작은 방향으로 선정하는 것이 더 바람직하다.