세계는 지금 본격적인 에너지 기후시대로 도래했으며 녹색성장을 이끌 강력한 에너지 정책이 선진국가 진입의 초석으로 신재생에너지를 활용하여 미래의 에너지 자원으로 동력화하는 것이 21세기 에너지 수요를 충족시키는 개발 목표가 되고 있다. 최근 신재생에너지 개발의 필요성에 따라 해양에너지가 주목을 받고 있다. 해양에너지는 아직 개발되지 않은 가장 유망한 재생 및 청정에너지 자원 중 하나이다. 이에 따라 각 해역에 적합한 조류에너지 변환장치의 개발이 매우 필요하다. 본 연구에서는 조류발전용 터빈에 작용하는 유입각, 해저면 효과 및 공동현상 발생에 따른 효율의 변화를 후류유동특성을 통해 파악하였다. 계산 조건하에서 해저면 효과에 의한 효율저하는 크게 나타나지 않았고, 유입각은 10도 이상부터 효율 저하가 나타났고 45도에서는 출력계수가 7 % 낮게 계산되었다. 유입속도가 증가할수록 토크와 출력계수가 증가하였으나, 공동현상이 발생하는 3 m/s이상부터 오히려 출력저하가 나타났다. 또한 유동특성의 고찰을 통해 유입각이 크고 공동현상이 나타날수록 출력감소의 원인이 됨을 확인하였다.

최근 지구온난화 문제가 대두되면서 신재생에너지 개발을 위한 여러 기술적인 해결책이 제시되고 있는데, 그 중 산업적으로 크게 주목을 받고 있는 분야가 바로 해양에너지이다. 삼면이 바다로 둘러싸인 우리나라는 부존자원이 풍부하여 조력, 조류, 파력에너지에 대한 실용화 기술이 요구되고 있으며, 특히 빠른 조류흐름을 이용하는 조류발전은 해양환경에 거의 영향을 끼치지 않는 친환경적인 발전 방법이다. 조류발전은 조수간만에 의해 발생되는 해수의 자연적인 수평 유체흐름을 로터 및 발전기를 설치하여 회전운동으로 변환시켜 전력을 생산하는 발전 형태이다. 조류발전은 로터의 방향에 따라 크게 수평축 형태와 수직축 형태로 구별할 수 있으며, 발전량은 로터 단면의 크기와 조류속도에 따라 큰차이가 난다. 따라서 본 연구는 저수심형 100 kW급 수평축 조류발전 터빈의 성능해석을 위하여 상용 ANSYS-CFX를 이용하여 3차원 유동해석및 성능평가를 수행하였고, 유동해석을 통해 회전하는 로터 블레이드 표면 유선, 로터 주변 3차원 유동특성에 대해 고찰을 하였다. 그 결과 토크는 터빈의 날개가 증가함에 따라 증가하다가 TSR 3.77에서 최대토크가 발생하였으며, 그 이후 날개끝 속도비가 증가해도 토크는 감소하였다. 또한, 설계유속에서 0.38의 최대 출력계수를 얻었다.

Numerical simulation has been carried out to analyze seawater flow characteristics for shroud geometry variations with tidal current generation turbine. Seawater flow field characteristics in the turbine system are largely influenced by the shroud geometry. The vortex flow area in the diffuser part of the shroud gradually grows with the increase of shroud angle, but its recirculation velocity gets smaller. The centerline velocity of shroud increases with the length of cylinder part when diffuser part length and angle are constant(2.5m, 0.733rad) for the cylinder-diffuser type shroud system. Seawater velocity on the tip of turbine blade is pretty high, and as radial distance increases from the turbine axis, there is more gap between the fluid velocity isolines. These results in this study will be applicable for optimal design of tidal current generation system.

거문도 바다숲 조성해역의 해수유동 특성을 파악하기 위하여 현장조사 및 수치실험을 통하여 바다숲 조성해역의 조석류에 의한 해수 흐름을 분석하였다. 수치실험에 사용된 수치모형은 EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code)를 사용하여 연직방향으로 총 5개 층을 나누어 실험을 수행하였다. 수치모형의 검증은 조위 및 조류 각 2개 정점의 조화분석을 통한 조화상수 비교를 통하여 수치실험결과와 관측결과가 잘 일치하고 조시별 유동장을 잘 재현하고 있음을 확인하였다. 수치실험결과, 바다숲 조성해역의 해수흐름패턴은 대상해역 바깥쪽의 주류에 비해 방파제의 역할을 하는 밖노루섬으로 인해 흐름이 약해지고, 잔차류는 주로 북서방향의 흐름이 형성되나 크기는 미약하게 나타나 포자나 유배 등이 만내에 체류할 가능성을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 토대로 바다숲 조성시설물을 효율적으로 배치할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구는 낙동강 담수유입과 하구역내로 하구밀도류 및 바람장 특성에 따른 수괴 거동특성을 예측하고 하구역 해수순환구조를 파악 하기위해 3차원 실시간 해수유동 모형을 구축하고 2007년을 기존 자료를 입력하여 365일의 실시간 수치실험을 수행하였다. 계산결과와 현장조 사결과를 바탕으로 검증을 수행하였으며 바람이 있는조건과 없는 조건을 고려하여 수온과 염분의 경년변화를 살펴보았다.

함평만 해역에서 CTD, 조류 및 조석 자료를 이용하여 해수의 물성구조 및 조류 특성을 파악하였다. 이 지역 대기의 계절적 변화에 따라 수온, 염분은 여름철에 고온, 저염의 저밀도 상태를 나타내었으며, 겨울철에 저온, 고염의 고밀도 상태를 보였다. 특히, 여름철 소조기에 중심수로를 따라 조석전선과 유사한 수온 구조가 형성되었으며, 조석전선 위치를 나타내는 SH(=log10(H/U3), 여기서 H는 수심, U는 M2조류진폭)값은 2.4-3.5로 평가되었다. 또한 성층계수(φ)는 0.985-6.998 Joule/m3으로 내만으로 갈수록 점차적으로 증가하였다. 이러한 전선구조 발생은 함평만 내부의 넓은 갯벌을 포함하는 독특한 지형학적 특성과 조류 세기의 지역적 변화에 의해 발생되는 것으로 여겨진다. 함평만 입구에서 관측된 조류는 수심이 증가할수록 창조시간 보다 낙조시간이 짧았다. 이러한 조류의 비대칭적인 낙조우세현상은 넓은 대조차 조간대가 분포하고 있는 함평만에서 천해조의 발달로 인한 조석 왜곡 현상 결과로 해석되어진다.

본 논문에서는 수직으로 시추된 해양 파일에 대한 새로운 동적 해석절차가 제안되고 전형적 설계문제에 의하여 검증된다. 해수에 잠긴 파일의 구조는 물론 해양파도와 조류에 의한 힘도 유한요소법에 의해서 정식화되고 모델링된다. 유한요소 방정식에 적합한 파력을 구하기 위해서 여러 가지 파도이론 가운데서도 Airy의 파도이론이 시험되고 선정되었다. 조류의 후방와류에 기인한 횡방향 양력은 Strouhal 진동수와 적절한 양력계수를 가진 간단한 조화함수에 기초한다 파일에 대한 고유진동수 해석과 주파수 응답해석은 정식화 결과를 NASTRAN에 입력하여 계산되었다. 여기서 제안된 절차에 의해 얻어진 동적 변위와 응력의 결과는 기본설계해석 단계로서 해양파일의 파력과 조류 양력에 의한 동적거동을 구할 수 있으며 설계에 응용될 수 있음을 보여준다

조류는 동물플랑크톤 분포에 다양한 영향을 미치고 있으나 황해처럼 조류가 빠른 곳에서 동물플랑크톤 분포를 조사하는 경우에도 조류의 영향을 무시하고 하는 경우가 많았다. 뿐만 아니라 황해에서 조류의 영향에 따른 동물플랑크톤의 개체수 변화 자료는 많지 않다. 본 연구에서는 강한 조류의 영향을 받는 소난지도 인근해역에서 시간에 따라 동물플랑크톤 가운데 우점하는 Acartia, Calanopia, Calanus, Centropages, Corycaeus, Lab

본 연구는 2차원 순압모델을 사용하여 황해와 동중국해에서 조석잔차류와 춘 하 추 동 4계절의 해상풍에 의한 해수 순환과 이러한 순환에 의한 부유물의 이동 궤적을 추적하는데 목적을 두었다. 황해 해수 순환의 주요 외력은 조석과 바람이라고 생각되어, 조석은 M2 조석으로부터 조석잔차류를 계산하였고, 계절별 바람으로서 1월(겨울), 4월(봄), 7월(여름), 10월(가을)을 사용하였다. 조석잔차류는 한국 남 서해안과 제주도 부근과 중국 양자강 하구역 부근에서 크게 나타난다. 제주도 부근에서는 10 cm/s 이상의 최대 잔차류가 나타나며 시계방향의 순환을 보이지만 전반적으로 남해안을 따라 동향류의 경향이 있다. 또한, 중국의 연운항에서 상하이 사이의 영역에서는 한국의 남해로 향하는 순환 구조가 나타나고 있다. 바람에 의해 형성된 순환은 북풍의 성격을 띤 1월, 4월, 10월에는 해역에 시계 방향의 순환이, 남풍과 열대성 저기압의 영향을 받는 7월에는 반시계 방향의 순환이 우세했다. 이로 인하여, 한국연안에서는 7월을 제외하고는 남향류가 나타났다. 부유물은 조석 잔차류와 취송류에 의해 이동한다. 10일 동안의 이동에서는 수 십 cm/s에 달하는 취송류가 조석 잔차류보다 크게 작용했다. 그러나, 수 개월 이상의 이동에 있어서는 수 cm/s의 조석잔차류의 영향이 더 크게 나타났다.

The tidal current observation was carried out to investigate the characteristics of the circulation and diffusion in the vicinity of Kunsan harbor on March 1415, April 1∼2, and 13∼14, 1988. By harmonic analysis, the semidiurnal tidal current of more the amplitude of vibration was prevailed and its rotary direction was anti-clockwise in this harbor. Apparently constant current which is generated by out flow of Geum river was found to flow from Kunsan inner harbor to Janghang with the speed of about 30㎝/sec. It can be easily considered that deposition of much sand and mud which come from Geum river in Kunsan inner harbor and erosion in Janghang harbor will be occurred respectively. Autocorrelation and diffusion coefficient of each components was calculated to study the some characteristics of diffusion. Correlogram of the east-west component current was regular and nearly the same period as semidiurnal current. But it appeared irregular and considerably small value in the north-south component correlogram. Diffusion coefficient was 4 order in X-axis and 2∼3 order in Y axis in each study station.

정치망 어장의 어도 연구와 관련된 정치망 어장부근의 해저지형과 조류의 관측을 행하였다. 거제도 동부의 2 해역, 도장포와 능포어장과 남해도 동부의 2 해역, 양화금과 마안도 부근에서 수심관측과 25시간 정점 조류 관측 및 레이더 코오너리플렉터에 의한 표층의 표류실험을 병행하였다. 해저지형의 관측결과 거제도 동부 해역에서는 만의 남쪽에 경사가 심한 골이 형성되어 있고, 그 부근에 어구가 부설되어 있었다. 조류의 관측결과 거제도 동부해역에서는 좌선회의 경향을 보였고 남해도 양화금에서는 우선회의 경향이 뚜렷하였으며 마안도 부근에서는 일정하지 않았다. 항류성분과 조류의 회전 및 지형 등이 조화되어 외해에서 만에 접근한 어군이 해저 골 부근으로 접근하면서 점차 농밀군을 이루게 되어 정치망 어구에 접근하는 것으로 생각된다.

평균조차(平均潮差)가 10cm내외(內外)인 포항(浦項) 영일만(迎日灣)으로 유입(流入)하는 형산강(兄山江)의 감조구간(感潮區間)을 채택(採擇)하여 유역내(流域內)의 부조(扶助) 수문기준점(水文基準點)에서 관측(觀測)한 자료(資料)와 하천유량(河川流量) 및 수질측정자료(水質測定資料) 등을 근거(根據)로 밀도유현상(密度流現象)을 분석(分析)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 영일만(迎日灣)의 조석현상(潮汐現象)은 1일(日)1회조(回潮)이며 대조차(大潮差) 0.104m, 소조차(小潮差) 0.066m, 평균조차(平均潮差) 0.085m로써 해면(海面)의 변동(變動)은 매우 작았다. 2. 감조구간내(感潮區間內)에는 해수(海水)의 영향(影響)으로 인(因)하여 약(約) 270만(萬) 이상(以上)의 물이 저류(貯溜)되고 있으며 이중에서 염분농도(鹽分濃度)가 이하(以下)로써 관개용수(灌漑用水)로 이용(利用) 가능한 수량(水量)은 약(約) 120 만(萬)톤에 달(澾)하고 있다. 3. 해수침투현상(海水浸透現象)은 간만(干滿)의 차(差)에 의한 수위변화(水位變化)는 작으나 만조시(滿潮時) 염분침입(鹽分侵入)이 탁월(卓越)하여 뚜렷한 층(層)이 형성(形成)되는 성층밀도류(成層密度流)가 되고 간조시(干潮時)에는 염수(鹽水)쐐기가 후퇴(後退)하면서 쐐기 상류단(上流端)의 염분(鹽分)이 담수(淡水)와 혼합확산(混合擴散)되면서 유하(流下)하여 잘 혼합(混合)된 하구(河口)를 형성(形成)한다. 4. 염수(鹽水)쐐기의 길이는 5.9km로 계산(計算)되었으나 실제로는 4.4km지점(地點)에 설치(設値)된 연일(延日) 잠수교(潛水橋)의 영향(影響)으로 인(因)하여 동지점(同地點)에서 로써 염수(鹽水)의 침투(浸透)가 중단(中斷)된다. 5. 담수(淡水)와 해수(海水)사이에 어떠한 크기의 밀도차(密度差)가 존재(存在)하는 한(限) 수로(水路)바닥을 따라 흐르는 순상류(純上流) 방향(方向)의 흐름이 존재(存在)한다.

A finite difference numerical model for tidal current for the region of wide open boundaries has been established. A special attention is paid to developing a new method to treat open boundary condition, Along the open boundaries, it is supposed to know the sea surface elevations. Therefore, it is possible to apply the continuity equation to find boundary velocity at each boundary point using the elevations and the interior velocities adjacent to the boundary point at every time step. After the velocities along the boundaries are calculated, they are used to find a solution for the interior region. At the next time step new boundary velocities are calculated using the solution. The whole process is repeated until the solution converses to the tolerable range. This model with 4 tidal components, N₂, S₂, K₁, and O₁, is applied to the sea off Kunsan, the west coast of Korea. The model converses after about a-day's run when the time difference at each step is 30 seconds. The velocities produced by the model with the developed boundary method show no instabilities in the domain of computation. In comparision with the observed velocities, the computed ones show a fair agreement.

Even though it is well known that the tidal current in the East China Sea rotates clockwise, few report can be found about the precise pattern of it. To furnish some information available for the stow net fishermen, the author carried out the observation over 235 semidiurnal tidal cycle to investigate the pattern of the set and the rate of tidal current in the Korean fishing section 250 and 494, by reading the current meter and by tracing the corner reflectors with radar onboard the anchored obsen'ation vessel, from May 12, 1984 through February 27, 1986. The results obtained are as follows: 1. The mean semidiurnal tidal cycle was 12 h 20 m during spring tide, and 12 h 30 m during neap tide. 2. The mean interval from the calculated time of high water until the current began to set north was 2 h 30 m and 2 h 15 m in the fishing section 250 and 494 respectively, and the mean interval from the time of low water current began to set south was about 2 h 0 m in both sections. 3. In comparison of the occupied times to vary the set from one of 8 principal bearing points to the neighboring one, the shortest was while the set varied from N to NE and S to SW in the section 250 and 494 respectively. Contrary the longest was while the set varied from SE to S and from W to NW in the section 250 and 494 respectively. 4. In comparison of the rate while the set varied from one of 8 principal bearing points to the neighboring one, the fastest was while the set varied from SE to Sand NW to N in the section 250, and E to SE and W to NW in the section 494. Contrary the slowest was while the current set to NE and S W in the section 250, and N, NE and S W in the section 494.

명량대첩(鳴梁大捷)은 1597년 음력 9월 16일(양력 10월 25일) 정유재란 당시 충무공 이순신의 지휘를 받는 조선 수군 전함 13척이 일본 수군 전함 133척을 물리친 세계 해전사에 빛나는 전투이며, 정유재란의 판도를 바꾼 대첩이다. 이충무공은 13척의 조선 수군 전선으로 수백 척의 적선을 대적하는 데에 있어서, 명량수도의 좁은 지형과 독특한 조류를 이용하고자 하여 9월 15일에 해남 우수영으로 진영을 옮긴 다 음 날에 명량해협에서 적선을 맞이하였다. 본 연구에서는 명량대첩 당시에 조ㆍ일 양국 수군의 전함 기동에 큰 영향을 준 명량해협의 조류 상 태를 추산하기 위한 분석을 수행하였다. 연구에 있어서는 평형조석론(equilibrium theory of tide)과 동력학적 조석론(dynamical theory of tide) 을 기반으로 하여, 지구에 대한 천체(달, 태양)의 위상이 명량대첩 당시에 있어서의 위상과 동일하게 되는 회귀시점을 천체 운동의 주기를 분석 함으로써 계산하였다. 그리고 그 회귀시점에 대하여 조화분석법으로 계산한 조석 자료를 적용하는 방법으로 명량대첩 당시의 조류 상태를 추산 하였다. 그 결과, 명량수도의 조류는 새벽 06시 36분에 전류해서 북서쪽으로 흐르기 시작하여 09시30분에 최대 유속인 8.3노트에 이르렀고, 12 시 48분에 다시 남동쪽으로 전류하여 16시 12분에 최대 유속인 9.9노트에 도달한 다음, 19시 06분에 북서쪽으로 다시 전류하였다고 판단할 수 가 있었다.

Boussinesq 모형인 FUNWAVE를 사용한 수치모의 결과를 바탕으로, 파고, 주기, 파향 및 조위와 같은 파랑특성 변수에 따라 해운대 이안류의 발생가능 정도를 추정하였다. 2011년 6월 12일에 발생한 이안류를 수치모의하여 이안류 발생 가능정도를 확인함으로써 정량화 기법을 제시한다. 이 이안류 발생정도의 정량화 기법은 다음의 절차를 따른다. 첫째로, 광범위하게 파고, 주기, 파향, 조위를 변화시키며 불규칙파를 해운대 수심지형에 적용하여 해운대 연안흐름을 수치모의 하였다. 둘째로, 이 수치모의 결과로부터 연안의 직각방향(cross shore direction)의 2주기 시간평균된 유속성분을 추출하고, 연안영역에 대하여 이 유속값의 심해방향 최대값을 그 영역의 ‘이안류 유속’으로 정의하였다. 셋째로, 전체 수치모의 시간에 대한 ‘이안류 유속’ 시계열이 임의의 위험유속을 초과한 시간의 비를 위험 이안류 발생 가능 정도로 정의하여 정량화하였다. 추정된 이안류 발생정도에 따른 분석으로부터, 파고가 클수록, 주기가 길수록, 조위가 낮을수록 이안류가 더 잘 발생하는 것으로 나타났으며, 파향은 남동쪽보다 남서쪽 파향에서 조금 더 이안류가 잘 발생하는 것으로 나타났다.

본 논문에서는 인천항의 장래 입 출항 교통량을 추정하고, 인천 조류신호소에서 제공하는 조류정보의 가치를 분석하였다. 전국항만 기본계획에 따르면 인천항의 2020년 물동량은 2005년 대비 약 2배로 증가한다. 이에 따라 해상 교통량도 크게 증가할 것이다. 또한 인천항을 통항하는 선박의 조류영향으로 인한 해양사고를 방지하기 위하여 해양수산부는 조류신호소를 운영하고 있다. 그러나 이의 가치에 대한 분석이 없어 그 효과가 정량적으로 알려진 것이 없다. 따라서 본 연구에서는 인천 조류선호소의 정보에 대한 가치를 조건부 가치측정법(CVM)으로 산출하고, 장래 교통량을 고려한 정보가치를 분석하였다. 이로써 조류정보를 직접 이용하는 교통량을 고려한 연간 정보가치는 2000년부터 2020년까지 대략 1.7~2.8억원이 되는 것으로 추산되었다.