• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.451-457
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• 2011

최근 용승류가 발생하는 지역에서 대규모 어장이 형성되는 원리를 이용하여 대규모 해양구조물을 건설하여 인공적으로 용승류를 발생시킴으로써 새로운 어장을 조성하는 사업이 일본과 한국에서 진행되고 있다. 이 연구에서는 FLOW-3D 모형을 이용하여 용승류 흐름을 모의하고자 하였다. 또한 FLOW-3D 모형에서 Marker의 이동을 이용하여 영양염의 용승현상을 판단할 수 있는 방법을 모색하고자 하였다. 연구결과 FLOW-3D 모형을 이용하여 용승효과를 사전에 정성적으로 판단하는 것이 가능하였다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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• pp.290-293
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• 2006

From the hydraulic experiment, it was concluded that upwelling could be enhanced when the relative structure height (the ratio of structure height to water depth) was 0.3 and stratification parameter was 3.0. In addition, the optimum size of rubbers was determined that the effect of the mean horizontal length of block was affected incident velocity than size of block. In the numerical experiment, the relation between the shape of rubber and stratification parameter was verified, ana the hydraulic characteristics of 3-D flow field around the artificial structures were investigated. Phenomena of flow field around the artificial upwelling structures corresponded with the results of hydraulic experiment. The position with maximum velocity in artificial upwelling structure was the center of top of its front side and the slip stream occurred at the inside and behind-bottom of artificial upwelling structures. The velocity of slip stream and early amplitude of velocity were higher in the inside than the behind-bottom.

• 한국수산과학회지
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• 제51권5호
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• pp.579-589
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• 2018

Data from the two bottom moorings of ADCP (acoustic doppler current profiler), coastal weather station and CTC (conductivity temperature depth) observations for 2001 were analyzed to describe the physical processes associated with upwelling off the southeast coast of Korea. Winds were favorable for upwelling during summer, but were not correlated with currents. Shoaling of isotherms toward the coast due to the baroclinic tilting of the strong East Korean Warm Current (EKWC) provided a favorable background for immediate upwelling-response of surface temperature to southerly winds. This baroclinic effect was supported by a significant inverse coherence between the upper-layer current and bottom temperature near the coast. This upwelling is similar to the Guinea Current upwelling, which is driven by remote forcing (Houghton, 1989). Persistent southward flow was observed below approximately $10^{\circ}C$ isotherm throughout the observation period.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제20권2호
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• pp.100-106
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• 2017

인공용승구조물은 저층에 인공적으로 해중산(Sea Mount)을 설치하여, 저층수가 상층의 유광층(Euphotic Zone)으로 용승되도록 하는 구조물로 저층수에 포함된 풍부한 영양염의 공급은 일차생산을 증가시키고 이에 따른 먹이 연쇄작용 및 어류 군집 유도효과를 기대할 수 있다. 본 연구에서는 인공용승구조물의 재료 및 형태에 따라 달라질 수 있는 공극률의 변화에 따른 흐름특성을 파악하고자 하였다. 그 결과, 공극률이 커질수록 상승유량은 작아졌고, 상승유량이 작아짐에 따라 하강유량도 작아지는 특성을 파악할 수 있었다. 인공용승구조물의 단위면적당 용승유량은 공극률이 10%일 때 가장 좋은 효율을 나타냈으며, 공극률이 20%일 경우에도 불투과성 인공용승구조물에 비해 좋은 효율을 보였다. 따라서 인공용승구조물의 최적단면을 설계할 경우 공극률을 20% 이하로 설계할 때 좋은 효율을 보일 것으로 판단된다.

• 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.

• 한국해양공학회지
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• 제21권4호
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• pp.21-27
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• 2007

The multiplication equipment of marine products with artificial upwelling structures could be useful in the fishing grounds near coastal areas. Artificial upwelling structures could move the inorganic nutrients from the bottom to the surface. Artificial upwelling structures have been used to improve the productivity of fishing grounds. Until now, research on artificial upwelling structures has been related to the distribution of the upwelling region, upwelling structures, and the marine environment. However, little work on the optimum design of the rubber-mound artificial upwelling structures has been done to increase the efficiency of drawing up the inorganic nutrients. This study investigated the optimum cross-section of rubber-mound artificial upwelling structures by means of hydraulic experiments. The hydraulic experiments include the falling test of rubber. Based on the results of the falling test, the relationship between the length of the rubber mound and water velocity, and the relationship between the shape of the rubber and the stratification parameter were established. In addition, the effect of the void ratio of various artificial structures on the stratification parameter was studied. From the experiment, it was found that upwelling could be enhanced when the ratio of structure height to water depth was 0.3 and stratification parameter was 3.0. The upwelling was not improved when the void ratio exceeded 0.43. The optimum size of rubber mounds was determined when the incident velocity was influenced by the mean horizontal length rather than size of block.

• 해양환경안전학회지
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• 제14권1호
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• pp.21-27
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• 2008

삼각형상 구조물은 바다에서 풍요로운 어장을 만들기 위해 용승류를 발생시키기 위한 인공용승구조물의 기본적인 형태로 이용되고 있다. 인공용승류는 많은 양의 영양염류를 포함하고 있는 저층의 바닷물을 해저로부터 표층으로 끌어 올리는 작용을 한다. 이 연구의 목적은 여러 가지 성층계수에 따른 삼각형상 수중구조물 주위의 유동특성을 규명하는 것이다. 회류수조 내에서 삼각형상 구조물 모델을 대상으로 유동특성을 조사하기 위하여 유동가시화 방법을 이용한 실험적 연구를 수행하였고, 입자영상유속계(PIV)를 이용하여 수중구조물 주위의 유동장을 계측하였다. 실험결과 구조물 후상부 영역에서의 용승효과는 수심이 구조물 높이의 2배이고, 성층계수가 약 3.0일 때 가장 좋은 결과가 나타났다. 이러한 정량적인 데이터는 인공용승구조물의 기능적 효율을 결정하는 데에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권4호
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• pp.347-353
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• 2017

본 연구에서는 연안용승이 발생하는 한국 동해연안을 대상으로 용승류 발생분포와 용승유량을 파악하고자 수치실험을 실시하였다. 여기서 연안용승이 발생한 2013년 하계의 CTD 관측자료 및 정선자료(NIFS) 에서 수온 염분 값을 모델에 적용하였다. 또한, Case 별 실험은 하계에 가장 높은 빈도를 보이는 남풍과 남서풍에 풍속의 변화(3, 6 m/s 그리고 9 m/s)를 주었다. 풍속이 강한 조건일수록 상승류의 강도와 분포범위가 넓게 나타났다. 그리고 남서풍은 남풍에 의한 용승역의 분포와 상승유속의 강도에 비해 강하고 넓었다. 동해안의 5개 연안에서 용승유량을 산정한 결과 포항, 영덕, 후포, 부산, 그리고 울산 순으로 나타나며 남풍에 비해 남서풍의 조건에서 용승유량이 약 1.5배 크게 나타났다. 남서풍 9 m/s에 의한 용승역은 약 17~22 km/day의 수평적 확산 속도로 바람이 1주일 이상 지속된다면 포항 남쪽 연안에서 발생된 용승현상에 의해 발생된 냉수대는 울릉도 근해까지 확장한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제12권4호
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• pp.301-306
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• 2006

인공용승구조물 설치해역의 구조물에 의한 유동분포를 파악하기 위하여 ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler)를 이용한 정선관측을 2006년 5월 4일(소조기) 및 5월 30일(대조기)에 실시하였다. 동서-남북(un-component) 유동성분의 분석결과, 조시에 따른 흐름이 전반적으로 남동류가 우세하게 나타났으며 구조물 주변역의 표층에서 수심 $30\sim40m$까지의 유동과 이심에서의 유동이 서로 다르게 나타났다. 연직유동성분(w-component)은 소조기시 구조물 주변해역과 서쪽역에서는 상승류의 흐름이 나타났고 남쪽역, 북쪽역 및 동쪽역에서는 하강류의 흐름이 나타났다. 대조기 W-W line의 낙조시에는 동쪽과 서쪽해역에서 상승류의 흐름이 나타났으며 구조물 중심 동쪽 부근에서 상승류의 흐름이 나타났고 구조물에서 멀어질수록 하강류의 흐름이 나타났다. 대조기시의 분포는 창조시 S-N line에서 상승류의 분포가 전반적으로 나타났다. 또한 구조물 구축 주번해역에서의 단위면적당 상승류의 유량은 대 소조기 창 낙조시에 하강류에 대한 유량보다 크게 나타났다. 소조기에는 창조시보다 낙조시에 더 강하였으며, 대조기에는 창조시가 낙조시보다 큰 유량을 나타내고 있다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2007년도 추계학술발표회
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• pp.9-14
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• 2007

한국 남해안 거제도 앞바다에 구축된 인공용승구조물로 인하여 발생하는 유동 변화를 파악하기 위해 ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler)를 이용한 정선관측을 2003년 하계 및 추계에 실시하였다. 관측 결과 하계에는 수심 약 $30{\sim}40$ m를 기준으로 상층과 하층의 유동분포가 상이한 경계수심이 존재하였으며, 추계에는 이러한 현상이 3층 구조로 나타났다. 또한 연직유동성분은 수심과 지역에 따라 상승류와 하강류가 번갈아 분포하였으며 이러한 현상은 관측범위를 확장하였을 때도 유사한 유동분포를 보이고 있다. 한편 ADCP의 수평유동성분을 이용하여 계산된 연직전단(vertical shear) 및 상대와도(relative vorticity)는 상승류가 발생하는 지역에서 연직전단은 큰 값을 나타내었고, 상대와도는 +값으로 상승류의 방향을 나타내었다. 이러한 결과는 유동성분의 상승류 분포역과 유사하게 나타났다.