• 한국항만학회지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.95-104
• /
• 1998

Water pollution in a semi-enclosed sea area such as a bay due to stagnancy of water has been a serious water environmental problem. Recently, some kinds of new methods to activate the tidal exchange between an inner bay and an outer sea area by control of a tidal residual current have been proposed. However, these methods have several problems, that is, I). deterioration in a natural view due to building of huge structures, II). increase of risk of navigation in case of a submerged structure, III). limition of sea area where a tidal current can be controlled and IV). difficulty in removing those structures in case of occurrence of an unexpected impact on water environment. In this paper, a new method is proposed, which can solve all the above problems, to purify water quality in a semi-enclosed bay by creation and control of a pattern of a tidal residual current. The tidal residual current is controlled by unsymmetric structures, which change the properties of resistance according to the direction of flow, arranged on the sea bottom. In this study, several numerical and hydraulic experiments of tidal current and particle-tracking for various arrangements of bottom roughness in a semi-enclosed model bay were carried out. As a result of experiments, it becomes clear that it is possible to generate a new tidal residual current and to activate a tidal exchange by only operation of bottom roughness arrangement.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2003년도 춘계공동학술대회논문집
• /
• pp.165-170
• /
• 2003

파랑에너지를 차단하고 항내 정온을 확보하기 위해 설치된 외곽시설인 방파제는 불투과성이기 때문에 항만을 폐쇄성으로 만들 수 있으며, 외간의 해수교환은 급격히 감소될 수 있다. 항만개발의 최근 추세는 항내의 수질 보호와 친수성이 강조되어, 기존의 불투과성 방파제의 일부에 투과성으로 설계한 제체투과성 해수교환방파제를 설치하여 외해의 에너지가 항내로 전달되어 항내 오염물질의 희석률 증대와 함께 외해로 배출되도록 하고 있다. 오염이 심화된 항만에서 항내 수질을 개선하기 위한 방안은 육상오염원을 제거하는 것이 최선이나, 폐쇄성이 큰 항만의 경우, 외해와의 해수순환을 강화시켜야만 한다. 즉, 기존의 항만에서의 항내 수질개선을 위해서 외곽시설의 일부에 해수소통구를 두는 방법이 가장 최선이라 할 수 있다. 본 연구에서는 항내 오염이 심각한 항만을 대상으로 하여, 해수소통구를 통한 해수순환 양상을 검토하고 수반되는 해수교환을 검토하고자 한다. 이를 위해 해수유동 및 오염확산 수치모델을 구축하고 대안에 따른 항내의 해수순환 및 해수교환을 평가하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2002년도 춘계학술대회논문집
• /
• pp.205-218
• /
• 2002

Recently, the water pollution of coastal sea area including harbor, bay and inland sea has been very serious and it causes various environmental impacts. In this study, water flow system of Danghang Bay, which has the narrow and long topographical characteristics with the narrow bay mouth and its flow is influenced principally by the tidal current, is investigated experimentally and numerically. In order to understand the tidal system of Danghang Bay, harmonic analysis is performed based on measured tidal range and flow velocity In addition, numerical model for tidal exchange is developed considering conditions of Danghang Ray. Calculated results show good agreement with measurements. Lastly. based on the proposed numerical model, exchange ratio of seawater volume in Danghang Bay is predicted.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제30권10호
• /
• pp.861-867
• /
• 2006

부산항(북항) 재개발사업은 노후화된 북항 일반부두를 해양관광의 중심지역 그리고 부산시민을 위한 친수공간으로 개발하기 위해 그동안 많은 연구와 노력이 진행되어 왔으며, 현재 구체적인 방안이 모색되는 실행단계로 진입하였다. 한편, 재개발로 인한 유동장 및 해수교환의 변화는 환경적인 측면에서 중요한 검토사항 중 하나이다. 본 연구에서는 북항 재개발에 따른 일반적인 자료를 수집 분석하고, 이를 바탕으로 하여 재개발에 따른 유동장의 변화와 만 내 해수교환을 수치실험으로 검토하였다. 실험결과, 조류속 변화는 북항 및 내항에서 감소가 나타나고 주수로상에서 증가가 나타나고 있다. 해수교환 변화는 15일이 지난 준 정상상태에서 재개발 전후 공히 약 77% 내외에 달하는 것으로 나타났다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2006년도 추계학술대회 논문집(제1권)
• /
• pp.425-431
• /
• 2006

부산항(북항) 재개발사업은 노후화된 북항 일반부두를 해양관광의 중심지역 그리고 부산시민을 위한 친수공간으로 개발하기 위해 그동안 많은 연구와 노력이 진행되어 왔으며, 현재 구체적인 방안이 모색되는 실행단계로 진입하였다. 한편, 재개발로 인한 유동장 및 해수교환의 변화는 환경적인 측면에서 중요한 검토사항 중 하나이다. 본 연구에서는 북항 재개발에 따른 일반적인 자료를 수집 ${\cdot}$ 분석하고, 이를 바탕으로 하여 재개발에 따른 유동장의 변화와 만내수의 해수교환을 수치실험으로 검토하였다. 실험결과, 조류속 변화는 북항 및 내항에서 감소가 나타나고 주수로상에서 증가가 나타나고 있다. 해수교환 변화는 15일이 지난 준정상상태에서 재개발 전후 공히 약77% 내외에 달하는 것으로 나타났다.

• 한국항만학회지
• /
• 제13권1호
• /
• pp.123-132
• /
• 1999

It is very important to quantitatively assess the movement of sea water and pollutant dispersion before or after constructing shore structures such as breakwater considering marine environment and long-term utilization of those structures. This assesment is possible through the use of simulation models designed to predict water movement and pollutant dispersion in a certain area. In this study the numerical computations were carried out to predict the sea water quality in the Ilgwang Harbor located at the east coast of Pusan. The flow patters were investigated before and after the development of Ilgwang Harbor. The computational models adopting ADI Method (Alternating Direction Implicit Method) were used here and were already verified from the previous studies. As a results of this study the tidal exchange in Ilgwang Harbor after development proved to be worse due to the increased semi-enclosed at the harbor limit. In order to improve the water quality of this area after development a new method was proposed to improve water quality in the semi-enclosed bay by creation and control of tidal residual currents. For this purpose the unsymmetric structures so called bottom roughness were introduced in this study. The simulation was carried out on the basis of the study by Komatsu et. al. and Gug and we made a conclusion that it is possible to generate a new tidal residual current and to increase the tidal exchange by application of bottom roughness arrangement.

• 한국해양공학회지
• /
• 제18권6호
• /
• pp.22-28
• /
• 2004

A mathematical model has been developed to evaluate the capability of sea water exchanges under tidal and diffusive environments and has been verified through comparison with numerical experiments. From the mathematical analysis, this study presents the rates of sea water exchanges due to the tidal inflow and diffusion process. The port characteristic length $L_p$ is the most significant evaluation index.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제7권2호
• /
• pp.82-88
• /
• 2004

투과성 항만구조물 주변에서 해수유동을 평가하기 위하여, 흐름 저항을 고려한 수치모형을 사용하였다 조석 조류수치모형에서 임의 물체에 대한 흐름 저항을 고려하기 위하여 수심적분된 전통적인 동수력학 방정식에 항력항을 첨가하였다. 그리고 해수교환율을 평가하기 위하여 임의행보(random walk) 수치모형을 사용하였다. 본 모형은 부산항의 잔교식 항만구조물의 설계에 이용되었으며, 이 때 투과성 구조물은 불투과성 구조물의 경우보다 유속이 증가하고 해수교환율이 향상되는 결과를 보였다. 본 모형은 앞으로 투과성 구조물의 설계에 있어서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.249-256
• /
• 2011

EFDC와 라그랑쥐 입자추적모델을 이용하여 조석주기별로 오염물질의 방출 시점이 다를 경우에 대한 마산만의 체류시간 및 해수교환율의 정량적 차이를 계산하였다. 체류시간은 만 전체에 대해 약 40일이었고 그 범위는 부도 남쪽 해역에서 약 20일 이하, 소모도 상부에 위치하는 마산만 내측에서는 약 100일 이상으로 나타났다. 이러한 체류 시간의 공간적 차이는 주로 조석잔차류와 만 내측으로부터의 거리에 영향을 받는 것으로 밝혀졌다. 만 전체 면적에 대한 체류시간의 평균값은 대조기 및 소조기에 각각 약 36일과 42일로 나타났다. 해수교환율은 30%가 되기까지 걸리는 시간이 입자 방류 시점에 따라 최소 약 65일부터 최대 105일까지 약 40일 이상 차이가 나는 것으로 계산되었다.

• Ocean Science Journal
• /
• 제43권1호
• /
• pp.17-24
• /
• 2008

Over a period of 5 days between August 12 and 17, 2005, we performed a gas exchange experiment using the dual tracer method in a tidal coastal ocean located off the southern coast of Korea. The gas exchange rate was determined from temporal changes in the ratio of $^3He$ to $SF_6$ measured daily in the surface mixed layer. The measured gas exchange rate($k_{CO_2}$), normalized to a Schmidt number of 600 for $CO_2$ in fresh water at $20^{\circ}C$, was approximately $5.0\;cm\;h^{-1}$ at a mean wind speed of $3.9\;ms^{-1}$ during the study period. This value is significantly less than those obtained from floating chamber-based experiments performed previously in estuarine environments, but is similar in magnitude to values obtained using the dual tracer method in river and tidal coastal waters and values predicted on the basis of the relationship between the gas exchange rate and wind speed (Wanninkhof 1992), which is generally applicable to the open ocean. Our result is also consistent with the relationship of Raymond and Cole (2001), which was derived from experiments carried out in estuarine environments using $^{222}Rn$ and chlorofluorocarbons along with measurements undertaken in the Hudson River, Canada, using $SF_6$ and $^3He$. Our results indicate that tidal action in a microtidal region did not discernibly enhance the measured $k_{CO_2}$ value.