설계파고 추정에 사용한 연 최대 자료의 독립 및 분포 동질 검정

조홍연,정원무,백종대 한국해안,해양공학회 2020 한국해안해양공학회 논문집 Vol.32 No.1

A statistical test was carried out on the IID (Independently and Identically Distributed) assumption of the AM (Annual Maxima) data used to estimate the design wave height. The test was divided into independence (randomness) test and homogeneity test, and each test was conducted on AM data of 210 and 310 stations in coastal and inner coastal grids in typhoon and non-typhoon (monsoon) conditions. As a result of the independence test, the rejection ratios of the test are in the range of 1.8~5.3% and 1.4~6.0% for the non-typhoon and typhoon data sets, respectively. On the other hand, in the distribution difference test of typhoon data and nontyphoon data, the same distribution hypothesis was found to be rejected in the range of 47~79% according to the test method for both coastal grid and inner coastal grid. Therefore, in estimating design wave height by extreme value analysis, the estimation process by dividing the typhoon and non-typhoon data is appropriate. 설계파고 추정에 사용한 AM 자료의 IID 가정에 대한 검정을 수행하였다. 검정은 독립 검정, 분포 차이 검정으로 구분하고, 각각의 검정은 태풍, 비태풍 조건에서의 연안 격자, 연안 내부격자 각각 210개, 310개 지점의 AM 자료 세트를 대상으로 수행하였다. 독립 검정 결과, 비태풍, 태풍 자료 세트에 대하여 각각 1.8~5.3%, 1.4~6.0% 범위의 기각 비율을 보여, 대부분의 자료가 독립 검정을 만족하는 것으로 파악되었다. 한편 태풍 자료와 비태풍 자료의 분포 차이 검정은 연안 격자와 연안 내부격자 모두 검정 방법에 따라 47~79% 범위로 동일분포 가설이 기각되는것으로 파악되었다. 따라서 극치해석에 의한 설계파고 추정에서 두 자료를 구분하여 각각 설계파고를 추정하는 과정이 적절하다.

강릉 주문진항 염도, 탁도 및 용존산소 농도 변화양상 분석

조홍연,김창일,이달수,한동준 한국해안,해양공학회 2007 한국해안해양공학회 논문집 Vol.19 No.4

: It was analysed that spatial and temporal change patterns of general water quality constituents were measured monthly from 2002 to 2005 in Jumunjin Harbour. The measured constituents are temperature, salinity, pH, SS and DO. Concentration difference of upper álower layer for general water quality constituents was small. Temperature and DO concentration show the clear difference at temporal concentration change pattern, but SS, pH and salinity have irregular change pattern. Also, water quality improvement effect of seawater exchange facilities and sewage treatment plants is analysed quantitatively using averaged spatial and temporal data set. From this result, it is found that effect of sewage treatment plants is small and seawater exchange facilities at zone 1 and 2 is clear concentration reduction effect to be about 26% and 16%, respectively. After sewage treatment plants operation, DO concentration reduced about 10% at inner zone of Jumunjin Harbour, the other side, after seawater exchange facilities construction, DO concentration increased about 10%. DO concentration at 2005 estimated little than that of 2002, it is concluded that a yearly change of DO concentration has about 10%. 주문진항에서 2002년부터 2005년까지 월별로 관측한 일반 수질항목의 정점별, 계절별 변화 양상을 분석하였다. 분석항목은 수온, 염도, pH, SS, DO 항목이다. 일반수질항목의 상층•하층 변화는 뚜렷한 차이를 보이지 않는 것으로 파악되었다. 반면, 계절별 농도변화는 수온 및 DO 농도는 뚜렷한 변화양상을 보였으나, SS 항목 등은 불규칙한 양상을 보이고 있는 것으로 파악되었다. 또한, 지점별, 월별 자료를 영역별, 연도별로 평균하여 해수교환시설 및 하수종말처리시설의 수질개선효과를 정량적으로 분석하였다. 분석 결과, SS 농도변화는 하수종말 처리시설 가동에 의한 영향이 매우 미미하게 반영되었으며, 해수교환시설에 의한 영향은 영역 1, 2 각각 26%, 16% 정도의 명확한 농도저감효과를 보이고 있는 것으로 파악되었다. 한편, DO 농도는 하수종말 처리시설 가동 후, 주문진항 내부영역에서 10% 내외로 농도가 저하되는 효과를 보였으나, 해수교환시설 건설 후에는 오히려 10% 내외 증가되는 양상을 보이고, 2005년도 DO 농도는 2002년도에 비하여 변화가 없는 것으로 파악되어 10% 내외의 DO 농도변화는 하수처리장 및 해수순환시설 설치효과로 파악하는 것보다는 자연적인 연변화 범위로 판단하는 것이 적절할 것으로 사료된다.

KOEM 해양환경측정망 자료를 이용한 평균 추정오차 분석

조홍연,이기섭 한국해양환경·에너지학회 2023 한국해양환경·에너지학회지 Vol.26 No.2

최근 5년(2017-2021) 동안의 KOEM 해양환경측정망 자료를 이용하여 평균과 표준편차에 대한 신뢰구간 분석-평가를 수행하였다. 분석에 사용한 항목은 Secchi 수심(m), 총무기질소(TIN)와 총무기인(TIP), 엽록소, DO 농도(mg/L)이다. 매년 자료를 이용하여 평균, 표준편차의 95% 신뢰구간을 추정한 결과, 평균과 표준편차의 신뢰구간 범위의 평균은 저층 DO 항목의 경우 5.45-10.81, 0.96-6.29, Secchi Depth 항목은 1.80-6.46, 0.83-5.46 범위로 산정되었다. 이 신뢰구간은 평균대비 ±33%, ±56% 정도로 그 크기가 상당한 수준이다. 허용 가능한 신뢰구간을 ±10% 정도 이하 수준으로 가정하는 경우, 요구되는 자료의 개수는 각각 최소 20, 51개로 추정되었다. 한편 표준편차의 상한 신뢰구간 크기도 1.5배 이하로 저감하기 위해서는 최소 18개 정도의 자료가 필요한 것으로 파악되었다.

Estimation and Comparative Analysis on the Distribution Functions of Air and Water Temperatures in Korean Coastal Seas

조홍연,정신택 한국해안,해양공학회 2016 한국해안해양공학회 논문집 Vol.28 No.3

The distribution shapes of air and water temperatures are basic and essential information, which determine the frequency patterns of their occurrence. It is also very useful to understand the changes in long-term air and water temperatures with respect to climate change. The typical distribution shapes of air and water temperatures cannot be well fitted using widely used/accepted normal distributions because their shapes show multimodal distributions. In this study, Gaussian mixture distributions and kernel distributions are suggested as the more suitable models to fit their distribution shapes. Based on the results, the tail shape exhibits different patterns. The tail is long in higher temperature regions of water temperature distribution and in lower temperature regions of air temperature distribution. These types of shape comparisons can be useful to identify the patterns of long-term air and water temperature changes and the relationship between air and water temperatures. It is nearly impossible to identify change patterns using only mean-temperatures and normal distributions.

포획된 부유물질의 입도분포를 고려한 탁도계 검교정

조홍연,김백운 한국해안해양공학회 2003 한국해안해양공학회 논문집 Vol.15 No.1

가덕도 인근 연안해역에서 채취된 해저 퇴적물과 연직방향으로 배열된 표사포획장치로부터 획득된 부유물질을 이용하여 탁도계 검교정을 수행하였다. 포획된 부유물질은 모래 함량이 약 6%인 해저 퇴적물에 비하여 주로 실트 및 점토로 조성되었으며, 해저면으로부터의 놀이가 증가함에 따라 세립화하는 경향을 보였다. 해저 퇴적물에 대한 탁도계 검교정 선형 회귀식의 기울기는 최소값으로 나타났으며, 수심별로 포획된 부유물질에 의한 선형 회귀식의 기울기는 포획 고도가 증가함(즉, 입도가 감소함)에 따라서 점진적으로 증가하였다. 이러한 결과는 해저 퇴적물에 대한 탁도계 검교정 결과로부터 부유물질 농도를 환산할 경우 과대추정의 오차가 발생되며, 본 연구해역의 경우에는 그 오차가 최대 25%까지 증가할 수 있다는 것을 보여준다. 따라서 해저 퇴적물보다는 수층에서 포획된 부유물질의 입도분포를 고려하여 보정된 검교정식을 적용하는 것이 부유물질 농도의 측정오차를 최소화하는 방법으로 사료된다. Turbidity meter calibrations were conducted using bottom sediment and suspended material collected with a vertical array of sediment traps at the coastal water off Gaduk Island. Compared to the bottom sediment comprising sand fraction of approximately 6%, trapped suspended material was composed entirely of silt and clay fractions and showed a tendency to get finer as elevation from the sea-bed increases. Slope parameter of linear regression due to bottom sediment was of minimum value and values of those due to suspended material increased gradually as the height of sediment trap increases (i.e., sediment size decreases). This result shows that turbidity meter calibration using bottom sediment can cause an overestimation error in the calculation of suspended sediment concentration and that the error can reach up to 25% in case of this study. Therefore, it is suggested that the use of a corrected calibration curve based on grain size distribution of suspended material instead of bottom sediment may reduce the measurement error of suspended sediment concentration.

응집제 및 응결제 주입에 의한 석호 준설물질의 체적변화

조홍연,윤길림 한국해안해양공학회 2002 한국해안해양공학회 논문집 Vol.14 No.3

자연상태의 오염된 퇴적물과 준설과정을 거친 오염 퇴적물 사이에는 퇴적물이 안정상태에서 교란되어 다시 침강되기 때문에 체적변화가 발생한다. 또한, 부유물질의 침강을 촉진하기 위하여 투입되는 응결제 및 응집제의 영향에 따라 오염된 준설토의 체적변화가 다른 경향을 보인다. 본 연구는 약품투입량에 따른 오염된 준설토의 부피변화 분석에 중점을 두어 수행되었다. 퇴적물 시료는 동해안에 위치한 석호의 오염된 퇴적물(준설오니)을 이용하였으며. 함니율 변화, 응집제 및 응결제 투입량 변화에 따른 준설오니의 체적변화는 실내실험을 통하여 정량적으로 분석하였다. 적정 응집제 및 응결제 투입량은 체적변화가 가장 적은 값을 보이는 경우로 선정하였다. 분석결과, 준설오니의 체적은 평균 1.68배 증가하는 것으로 파악되었으며, 약품을 투입한 경우 함니율 증가에 따라 체적변화율이 증가하는 경향을 보이고 있으나 그 크기는 미미한 것으로 파악되었다. There is a volume change between the sediments and the dredged materials because the dredged materials is fully disturbed by the dredger and settled in the basin from the stabilized condition. The volume of the dredged materials is also affected by the coagulants and flocculants (hereafter C & F) which was used to speed up the settling of the suspended solids. In this study, the volume change of the dredged materials is analysed in detail due to the injection amount of the C & F. The dredged materials were sampled in the lagoon located in the East coastal zone, and the volume change of the samples is quantitatively analysed by the laboratory test due to the change of the clay content and the amount of the C & F. The optimal amounts of the C & F is determined by showing the minimal volume change due to C & F injection. From the experimental results, the volume of the dredged materials is increased 1.68 times on an average and the volume change rate is slightly increased, i.e., negligible, as the clay content increase in the case of the C & F injection.

진해·마산만 오염부하량의 특성분석

조홍연,채장원 한국해안해양공학회 1998 한국해안해양공학회 논문집 Vol.10 No.3

진해·마산만은 오염부하량의 측정자료가 미흡하기 때문에 오염부하량에 대한 정량적인 분석·평가연구가 수행될 수 없었을 뿐만 아니라, 연안의 수질변화를 예측하는 수질모형의 다각적인 보정·검증작업이 제한적으로 이루어 질 수 밖에 없었다. 본 연구에서는 진해·마산만 22개 하천과 해양방류관을 통한 오염부하량을 측정하고, 해역내 3개 지점에서 오염물질 용출률을 측정하였다. 마산·창원 유역의 오염부하량은 진해·마산만 전체 오염부하량의 80∼90% 정도를 차지하고 있으며, 해양방류관에 의한 오염부하량은 20∼25%를 차지한다. 또한, 퇴적물로부터의 오염부하량이 유역 오염부하량과 대등하기 때문에, 퇴적물로부터 용출되는 오염물질량은 하계 수질악화 및 동계 수질양호의 계절적인 변화를 결정하는 주요한 인자 중의 하나로 파악되었다. The quantitative analysis on the pollutants loads (PL) has hardly been carried out and calibration-verification process of the water quality modeling has been conducted under the restricted condition because the observed PL data are not sufficient. In this study, the PLs were measured at the 22 streams and the effluents site in the Masan-Changwon watersheds. The release rates from sediment were also measured at the three points in the Bay. The PLs from the Masan and Changwon cities and from multi-port diffuser(effluents discharge) amount to 80∼90% and 20∼25% of the PL in Chinhae-Masan Bay, respectively. As the amounts of the sediment released pollutants are the same order of the PLs form the watersheds, the pollutants released from the sediment is one of the main factors that might cause the seasonal variation of the water quality, which is degraded in summer and relatively good in winter.

연안재해의 특성과 최적 방재기법

조홍연 한국방재학회 2007 한국방재학회지 Vol.7 No.2

마리나 시설의 환경 관리 기법

조홍연,오지희 한국항해항만학회 2012 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.공동학술

해수교환에 의한 환경변화 분석 - 이론적 고찰

조홍연 한국수자원학회 2005 한국수자원학회 학술대회 Vol.2005 No.1