• Ocean and Polar Research
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• 제33권3호
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• pp.309-319
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• 2011

This is a preliminary study of the feasibility of obtaining reliable tidal current harmonic constants, using one month of current observations, to verify the accuracy of a tidal model. An inference method is commonly used to separate out the tidal harmonic constituents when the available data spans less than a synodic period. In contrast to tidal constituents, studies of the separation of tidal-current harmonics are rare, basically due to a dearth of the long-term observation data needed for such experiments. We conducted concurrent and monthly harmonic analyses for tidal current velocities and heights, using 2 years (2006 and 2007) of current and sea-level records obtained from the Tidal Current Signal Station located in the narrow waterway in front of Incheon Lock, Korea. Firstly, the l-year harmonic analyses showed that, with the exception of $M_2$ and $S_2$ semidiurnal constituents, the major constituents were different for the tidal currents and heights. $K_1$, for instance, was found to be the 4th major tidal constituent but not an important tidal current constituent. Secondly, we examined monthly variation in the amplitudes and phase-lags of the $S_2$ and $K_1$ current-velocity and tide constituents over a 23-month period. The resultant patterns of variation in the amplitudes and phase-lags of the $S_2$ tidal currents and tides were similar, exhibiting a sine curve form with a 6-month period. Similarly, variation in the $K_1$ tidal constant and tidal current-velocity phase lags showed a sine curve pattern with a 6-month period. However, that of the $K_1$ tidal current-velocity amplitude showed a somewhat irregular sine curve pattern. Lastly, we investigated and tested the inference methods available for separating the $K_2$ and $S_2$ current-velocity constituents via monthly harmonic analysis. We compared the effects of reduction in monthly variability in tidal harmonic constants of the $S_2$ current-velocity constituent using three different inference methods and that of Schureman (1976). Specifically, to separate out the two constituents ($S_2$ and $K_2$), we used three different inference parameter (i.e. amplitude ratio and phase-lag diggerence) values derived from the 1-year harmonic analyses of current-velocities and tidal heights at (near) the short-term observation station and from tidal potential (TP), together with Schureman's (1976) inference (SI). Results from these four different methods reveal that TP and SI are satisfactorily applicable where results of long-term harmonic analysis are not available. We also discussed how to further reduce the monthly variability in $S_2$ tidal current-velocity constants.

• Ocean Science Journal
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• 제42권1호
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• pp.19-30
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• 2007

This study analyzed the current meter records along with wind records for over 500 days obtained in the Kangjin Bay, South Sea, Korea spanning from March, 2003 to Nov. 2005. Various analyses include descriptive statistics, harmonic analysis of tidal constituents, spectra and coherence, the principal axis, progressive vector diagrams. These analyses can illustrate the response of residual current to the local wind resulting in the net drift with rotational motion. Current speed ranges from -28 to 33 (cm/sec), with standard deviations from 6.5 to 12.9 (cm/sec). The harmonic analyses of the tidal current show the average form number, 0.12 with semi-diurnal type and the rectilinear orientation of the major axis toward northeast. The magnitudes of the semi-major range from 12.7 to 17.7 (cm/sec) for M2 harmonics, while for S2 harmonics, they range from 6.3 to 10.4 (cm/sec), respectively. In the spectral and coherency analysis of residual current and wind, a periodicity of 13.6 (day) is found to be most important in both records and plays an important role in the net drift of residual current. The progressive vector diagrams of residual current and wind show two types of behaviors such as unidirectional drift and rotational motion. It was also found that 3 % rule holds approximately to drive 1 (cm/sec) drift current by 30 (cm/sec) wind speed based on the correlation of the semi-major axis of wind and residual current.

• 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.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제14권2호
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• pp.189-197
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• 2011

As a multidisciplinary study encompassing oceanography and history, we have attempted to reanalyze the course of a historical navel battle, Myungryang Naval Battle(September 16th, 1597 according to the lunar calendar) through hindcasting the paleo-tidal currents and -tides(PTC). Firstly, we conducted harmonic analysis using 6-month current data observed at Uldolmok and 1-year elevation data provided by Korea Ocean Research and Development Institute in order to understand their characteristics and to hindcast the PTC. Observation results show that Uldolmok, ~300m wide, relatively narrow channel, is characterized by a flood-dominant mixed mainly semidiurnal tidal regime induced by relatively-strong shallow water constituents, showing closely a standing wave type of tidal current. Further, we hindcasted PTC on the day of Myungryang Naval Battle. Our results were compared and discussed with results(time and speeds of maximum(flood and ebb) currents and high and low water times) of the previous studies estimated from different methods. Lastly, we reconstruct the course of the event of Myungryang Naval Battle recorded in the Admiral Sun-Sin Yi's War Diary(Nangjung Iigi in Korean) based on our hindcasting results.

• 한국항해항만학회지
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• 제26권2호
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• pp.227-233
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• 2002

만의 일부만이 개방되어 있고 어선이나 군함 등의 선박통항이 빈번한 당항만을 대상 해역으로 하여 폐쇄성 연안해역의 해수유동에 관해 고찰하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권6호
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• pp.874-881
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• 2022

낙동강 하구 기수생태 복원이 본격으로 논의가 진행 전인 2016년까지는 하류 수위의 예측을 위해 하구에서 수km 떨어진 기존 조위관측소(부산 및 가덕도)의 측정 자료를 활용하여 분석을 수행하였지만, 조위와 위상 차이로 인해 예측이 용이하지 않았다. 따라서, 낙동강 하굿둑 인접 외해역에서 조석 영향을 받는 수위관측치를 이용하여 조석조화분해를 통한 정밀한 조위 예측 산정의 필요성이 대두되어 본 연구를 수행하였다. 연구의 방법으로는 낙동강하굿둑 인근 외해역에서 10분 간격으로 기간별 관측자료의 저장상태 및 이상자료 유무를 확인하고, 조석조화분해 프로그램인 TASK2000(Tidal Analysis Software Kit) Package를 이용하여 관측조위와 예측조위를 1대 1 비교하여 회귀상관분석을 수행하였다. 분석 결과, 관측조위와 예측조위간의 상관도는 0.9334로 높게 나타났으며, 당해 연도의 조위예측 분석시 직전연도의 1년 조석관측 자료를 조화분해하여 산출된 조화상수를 이용하여 조위예측을 실시하면 보다 정확한 결과를 산출할 수 있음을 확인하였다. 이를 바탕으로 2022년 예측조위를 생성하여 낙동강 하구 기수생태 복원의 해수유입량의 산정에 활용 중이다.

• Ocean Science Journal
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• 제43권2호
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• pp.81-90
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• 2008

A study of estuarine flows during a neap tide was performed using 13-hour roving acoustic Doppler current profiles (ADCP) and conductivity-temperature-depth (CTD) profiles in the Altamaha River estuary, Georgia, U.S.A. The least-squared harmonic analysis method was used to fit the tidal ($M_2$) component and separate the flow into two components: the tidal and residual ($M_2$-removed) flows. We applied this method to depth-averaged data. Results show that the $M_2$ component demonstrates over 95% of the variability of observation data. As the flow was dominated by the $M_2$ tidal component in a narrow channel, the tidal ellipse distribution was essentially a back-and-forth motion. The amplitude of $M_2$ velocity component increased slightly from the river mouth (0.45 m/sec) to land (0.6 m/sec) and the phase showed fairly constant values in the center of the channel and rapidly decreasing values near the northern and southern shoaling areas. The residual flow and transport calculated from depth-averaged flow shows temporal variability over the tidal time scale. Strong landward flows appeared during slack waters which may be attributed to increased baroclinic forcing when turbulent mixing decreases.

• 한국해양학회지:바다
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• 제18권2호
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• pp.53-64
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• 2013

이 연구는 서해 천수만에서 2010년 7월 29일부터 8월 30일까지 33일동안 관측한 ADCP 자료와 바람(기상청), 서산AB지구의 방류량(한국농어촌공사 천수만사업단)자료를 분석하였다. 기술통계, 조류의 조화분석을 통해 조류의 특성을 파악했고, 스펙트럼(spectrum)과 코히런시(coherency) 분석, 콤플렉스 코릴레이션(complex correlation)과 진행 벡터(progressive vector) 등을 통해 비조류 특성을 파악하여 바람과 담수 유입이 잔차류에 미치는 영향을 알아보았다. 관측 유속의 범위는 -30~41 cm/sec였고, 표준편차는 저층에서 1.7 cm/sec, 표층에서 18.7 cm/sec로 계산되었다. 조화분석 결과 유향은 북북서-남남서 방향으로 주된 흐름을 보였다. M2의 조류타원 장축과 단축은 각각 9.4~14.8, 0.1~0.5 cm/sec의 범위를 보였고, S2의 경우 각각 4.4~7.0, 0.4~1.4 cm/sec의 범위를 보였다. 잔차류 전 수층의 대한 스펙트럼 분석 결과 3~6개의 유의한 주기가 2~8일 주기에 포함되어 있었으며, 바람도 유사한 결과를 보였다. 바람과 전 수층 잔차류의 코히런시 분석 결과 3~5개의 유의한 주기가 2.8일 이내의 위상차로 나타났고, 담수 유입량과 표층 잔차류의 코히런시 분석 결과 4.6일 주기가 가장 유의했으며, 위상차는 1.2일이었다. 잔차류의 진행 벡터는 전 층에서 북향했고, 표층보다 중층에서 북향하는 거리가 컸다. 잔차류의 북향은 바람의 계절적 요인에 기인했다고 볼 수 있으나, 만 북부에서 남하하는 담수의 영향(밀도류)에 의해 표층 잔차류 일부가 남향하는 흐름을 보였다.

• 한국항해학회지
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• 제7권2호
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• pp.47-63
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• 1983

In this paper, we have investigated the tidal characteristics of the Nakdongpo estuary. We have carried out the analysis of harmonic constant with the use of the recorded data on tidal level at the Gadeong Do tide station and analyzed the flow velocity data obtained by ourselves at two points in the Nakdongpo estuary. In addition, we have analyzed the variation of the mean-sea level. Typical items of the characteristics we have found are; (1) The principal harmonic constants and non-harmonic constants are shown in table 2. (2) Tide in this area shows the semidiurnal inequality. (3) The mean-sea level is shown to be depressed at the rate of about 1cm to the rise of 1 mbar of the atmospheric pressure. (4) (i) At $K_2$ point, The E-W component of the velocty reveals the nature of progressive waves. The N-S component reveals the nature of stationary waves. (ii) At $K_3$ point, The E-W component shows the characteristics of progressive waves to some degree. The N-S component shows a weak hint of stationary waves. (5) At $K_2$ point, S-component is predominant due to the flow of river. At $K_3$ point, E-component is predominant due to the Tsushima current.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.353-360
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• 2010

경기만은 한강과 임진강 수계의 하구역을 중심으로 황해의 중부해역을 잇는 매우 중요한 해역이다. 특히 경기만 해역의 연안개발로 인한 하구습지와 연안습지의 훼손이 가속화되고 있다. 이러한 갯벌과 해저 퇴적체의 변화에 대한 이해와 원인 규명을 위해서는 조석 잔차류의 역할이 중요함을 제시하였다(Kim et al., 2009). 하지만 경기만에서의 조석 잔차류에 대한 정량적 연구는 잘 이루어져 있지 못하며, 연간 변동성에 대한 연구도 흔하지 않다. 본 연구에서는 경기만 주수로인 석모수로와 장봉수로에서 1년간 연속 관측한 수층별 조류를 이용하여, 조석 잔차류의 특성과 조류분조의 특성을 정밀하게 분석하였다. Kim et al.(2009)이 제안한 이동평균(Moving average) 기법을 이용하여 연간 월별 그리고 수층별 자료로 확대하여 분석하였다. 또한 조류조화분해를 실시하여 이동평균 기법의 잔차류 특성과 비교하였으며 계절별 수층별 조류분조의 특성을 제시하였다. 비조석성분인 잔차류 산정에는 이동평균 기법과 조류조화분해법이 동일한 결과를 보였으나 단주기 변동성 분석에는 이동평균기법이 장점을 가진 것으로 보인다. 석모수로의 잔차류는 연간 낙조류 방향이며, 표층에서 20-40 cm/s, 저층에서 10 cm/s 미만으로 분석되었다. 장봉수로에서는 연간 창조류 방향의 잔차류는 표층에서 15-30 cm/s, 저층에서 20 cm/s 안팎으로써 여름철에는 강한 경압형 구조를 보인다. 본 연구에서는 해저면에 설치된 음파식 유속계 자료의 처리, 조석잔차류의 산정과 경기만 수로에서의 연간 잔차류 수직 구조와 변동성에 대한 결과를 제시함으로써, 경기 일대의 물질이동과 퇴적체 변동성 연구에 기본적 자료로 활용될 것으로 판단된다.