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서승원,박원경 한국해안해양공학회 1996 한국해안해양공학회 논문집 Vol.8 No.1
장파를 모의하는 2차원 유한요소 수동역학모형들은 대부분 고정육지경계를 사용하여 왔으나 우리나라의 서ㆍ남해안과 같이 조간대가 넓게 발달한 연안에서는 이동경계의 적용이 필수적이다. 본 연구에서는 이동경계 처리방법에 장파의 파형경사 특성을 고려한 새로운 수치기법을 도입하여 보다 효율적이고 현실적인 이동경계 처리방안을 제시하였다. 수립된 2단계 양해법 유한요소모형은 직선형수로에서 기존의 조간대 처리 연구결과와 비교되었으며 수치적인 안정성이 뛰어난 것으로 나타났다. 조간대가 광범위하게 형성된 천수만에 적용하여 실제해역에 대한 적용성을 입증하였다. 수치실험결과 천수만에서의 해수유동은 낙조시간이 창조시간 보다 긴 비선형성 조류흐름을 나타내며, 만족스럽게 조간대가 처리되었고 최강 창조시부터 고조시까지 지형적 요인에 의한 순환현상이 원산도 후면에서 재현되었다. Two-dimensional finite element hydrodynamic models for long wave simulation usually adopt fixed land boundary. However moving boundary treatment is strongly required in the simulation of tidal flats for west and south coast of Korea. In this study very efficient and realistic moving boundary treatment is applied by considering incident long wave surface slope. Developed STEP-CM (Superior Two-step Explicit Program for Coastal Modeling) ,shows numerically stable results in comparative study for idealized one-dimensional channel. Real application of the model is done for Chonsu Bay where tidal flats are distributed along the coast. Nonlinear tidal current and tidal flat effects are easily simulated in STEP-CM and resulting circulations are detected around headland of Wonsan Island.
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Eulerian-Lagrangian 농도 및 입자 결합모형에 의한 연안의 부유사 확산해석
서승원 한국해안해양공학회 1996 한국해안해양공학회 논문집 Vol.8 No.2
연안에서의 효율적인 확산해석을 위해 연산자 분리기법에 의한 Eulerian-Lagrangian 농도모형과 random walk 방법이 결합된 모형이 수립되었다 수립한 입자추적모형은 특히 고농도 변화 지역에서 오차 없이 만족스럽게 해석할 수 있는 수단으로 판단된다. 모형실험결과 오염원 방류초기의 ▽C≥0.005에서 거의 정확해와 일치하는 결과를 얻었고, ▽C≤0.002에서는 만족스럽지 못한 결과가 유도되어 입자추적모형의 적용한계의 기준으로 제시되었다. 따라서 실제 해역에서의 적용에서 고농도의 오염원이 발생되는 근역에서는 입자추적모형을 적용하고 이후의 전역에 대해서는 농도모형을 이용하여 해석상의 능률 제고와 정도의 향상을 도모할 수 있었다. In order to simulate the coastal dispersion effectively, hybrid concept of operator split Eulerian-lagrangian concentration model and random-walk particle tracking model are developed. Especially the random-walk model is adequate for region with steep slope of concentration. According to model tests, it agrees perfectly with analytical solution on around the source point for therefore. ▽C ≥ 0.005, meanwhile it shows poor results for ▽C≤0.002. trial modeling for real situation therefore, random-walk model is applied for near field henceforth Eulerian-Lagrangian concentration model is adoped for whole domain so that overall performance and accuracy can be achieved by using developed hybrid model.
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서승원,김덕호 한국해안해양공학회 1995 한국해안해양공학회 논문집 Vol.7 No.4
천해역으로 표층 방류되는 온배수 특성을 배출추 인근의 수심이 20m 내외로 일정한 대상 임해발전소를 선정하여 다수의 정점에서 계절별로 수신별 수은을 관측함으로써 방류수온의 수평적인 분포와 연직구조를 심도 있게 파악하였다. 서해안 천해역에서 관측된 표층온배수 특성은 전적으로 주변조류속에 의해 지배되며, 유속이 강한 창낙조시에는 자유? 형태를 저 유속의 게류시는 플륨의 성향을 나타냈다. 다소 주변유속의 강도에 따라 차이는 있으나 초기 ?모멘텀이 지배하는 근역의 경계는 배출구로부터 200-300m 정도인 것으로 파악되었다. 이 구간에서는 수온의 연직적인 구조가 확인하고 배출구로부터 유하거리에 따라 수온이 지수적으로 감소함을 보이나 800m 이후에는 표층방류임에도 불구하고 난류확산으로 연직변화가 거의 나타나지 않았다. 특성길이 혼합모형(CORMIX3)을 이용하여 실측자료와의 비교점토가 이루어졌는데 실제의 제 현상을 대부분 잘 재현하였다. 수평확산의 범위를 포함하여 전반적으로 만족스러운 결과가 유도되었으며 특히 근역 및 중간역을 잘 모의할 수 있었다. Dispersion characteristics of surface discharge heat water in shallow region are investigated for coastal power plant with nearly constant depth of 20 meters by observing the seasonal depthwide temperature in several stations, which give or precise horizontal distribution and vertical structure of heat water. Surface discharged heat water in shallow coast in the Yellow Sea relies mainly on ambient tidal flow. so it behaves as free jet when the ambient now is strong and shows plumelike behavior during stagnant tide. According to observation the neat field region is estimated as 200-300 meters and shows distinct vertical profile and exponentially decreasing pattern from discharge point for this region. But there are no remarkable vertical distortion of temperature beyond 800 meters even though it is discharged from surface. Characteristic length scale model, CORMIX3, is applied and compared with the field date Overall tendency of CORMIX3 results resemble well with field data especially in near field and intermediate region.
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서승원 한국해안해양공학회 1998 한국해안해양공학회 논문집 Vol.10 No.1
다양한 공사가 진행되는 금강하구의 수동역학 변화를 조석 및 조류 그리고 수심변화등의 관측자료를 중심으로 해석하였다. 2년여에 걸쳐 수집된 수심측정 자료를 분석한 결과, 군산외항부근의 도류제 축조구간에서는 뚜렷한 조류속도의 증가와 연평균 50 cm에 다다르는 세굴이 진행되는 것이 확인되었다. 그러나 군장산업단지조성호안공사 및 새만금4호 방조제 축조 내면 간사지에서는 가을철 2개월에 30cm의 퇴적이 관측되는 등 유속의 둔화와 함께 퇴적이 급속히 진전되는 현상으로 수동역학의 전이 현상이 나타나 공사로 인한 금강하구의 수동역학체계는 매우 급격하게 변화됨을 보인다 Based on field observed tide, tidal currents and depth data, hydrodynamic changes on the Keum River Estuary has been analyzed in which huge complex constructions has been made simultaneously. According to the analyses from acquired data over 2 years, rapid increasing of tidal currents and resulting scouring of 50 cm/yr has been reported in flow-guided dikes region of Kunsan Outer Port. However inner part of the Saemankeum sea dike and Kunjang Industrial Complex dike, 30 cm of sedimentation were found during 2 months of fall season in tidal flats and hence very rapid transition of hydrodynamic system on this area are resulted from those constructions which are still on going nearby.
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서승원 한국해안해양공학회 1998 한국해안해양공학회 논문집 Vol.10 No.1
금강하구에서 대규모 공사의 영향으로 인한 수동역학적 변화를 해석하기 위하여, 2차원 유한요소 수동역학모형을 적용하었다. 수치모형을 조석과 조류번화 해석에 적용한 결과 금강하구둑의 수문이 열렸을 때와 eke혔을 때는 조석체계가 급격히 변화되어 M₂, 분조가 각각 군산내항에서 17 cm 및 6 cm 확폭되고, 군산외항에서는 5 cm 및 3 cm 확폭되는 것을 알 수 있었다. 연차별 단계별로 진척되는 공사로 인한 조류와 해저 퇴적성향의 변화결과는 도류제 축조로 조류속이 증가되는 것이 뚜렷하게 나타났으며, 금강하구역의 동적평형을 이루는 해저마찰응력은 0.4N/m<sup>2</sup>로 분석되었다. 일대해역의 퇴적율 R은 최대마찰응력(equation omitted)와 상관이 있으며 R=-0.37-0.40 ln τ의 관계로 설명된다. In order to find out hydrodynamic changes due to huge complex constructions in the Keum River Estuary, two-dimensional finite element model is applied. Model results show that gate closing of the estuary dam yields tide amplifications at Kunsan Inner Port to 17 cm and 6 cm of M₂ and S₂, while 5 cm and 3 cm of amplification at Kunsan Outer Port. Tidal currents in the main channel due to stepwise flow-guide dikes construction have been simulated and show that dynamic equilibrium bottom shear stress is 0.4 N/m<sup>^</sup>2/ on this Keum River Estuary. Sedimentation rates R have correlation with maximum bottom shear stress (equation omitted), R=-0.37-0.40 ln τ.
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