본 연구에서는 연안용승이 발생하는 한국 동해연안을 대상으로 용승류 발생분포와 용승유량을 파악하고자 수치실험을 실시 하였다. 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 상 승류의 강도와 분포범위가 넓게 나타났다. 그리고 남서풍은 남풍에 의한 용승역의 분포와 상승유속의 강도에 비해 강하고 넓었다. 동해 안의 5개 연안에서 용승유량을 산정한 결과 포항, 영덕, 후포, 부산, 그리고 울산 순으로 나타나며 남풍에 비해 남서풍의 조건에서 용승 유량이 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.

본 연구는 해수유동모델을 이용하여 하계 한국 남해안 양식장 부근에서 수온의 시·공간적인 분포를 파악하였다. 한국 남해 조류의 흐름은 창조시 서향, 낙조시 동향하며, 쓰시마 난류의 흐름은 50 m보다 깊어지는 외양에서 연안에 비해 강하게 동북향 하였다. 조류, 바람, 쓰시마 난류 및 실시간 수온을 고려한 해수유동에서 하계 수온의 분포는 반폐쇄성 해역에서 26~28℃로 높게 나타났으며, 외양으로 갈수록 낮아져 18~22℃로 나타났다. 반폐쇄성 내만의 형태를 가지는 해역의 해수교환량을 계산한 결과 광양만 10,331 m³/sec, 여수-가막만 16,935 m³/sec, 그리고 거제-한산만은 13,454 m³/sec로 나타났다. 해수교환량이 적은 해역일수록 수온이 비교적 높게 나타난다.

마산만에서 수치모델을 이용하여 해파리의 시·공간적 분포를 파악하였다. 먼저 3차원 해수유동모델(POM)을 이용하여 조석, 바람, 수온·염분의 효과를 고려한 잔차류를 계산하였다. 마산만의 마산항, 중공업단지, 가포신항에서 발생한 해파리의 거동을 파악하기 위하여 잔차류에 의한 입자추적자 모델을 이용하였다. 해파리의 분포는 마창대교 북쪽해역에서 최대인 2,533 개체수가 나타났다. 이와 같은 현상은 잔차류의 다방향으로 혼재하는 흐름과 지형적인 영향으로 판단된다. 해파리의 이동에 영향을 미치는 잔차류가 우세한 해역에서 외력조건에 따른 해파리의 집적도를 알아보기 위해서 조석잔차류, 취송류, 밀도류의 유형별 수치실험을 하였다. 특히 마산만의 마창대교와 마산만 입구인 모도해역에서는 취송류(바람에 의한 효과)가 해파리의 집적에 탁월한 것을 확인하였다.

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.

본 연구는 한국 남해 연안에서 하계에 상습적으로 발생하는 유해적조생물의 이동과 확산에 관하여 파악하는 것이다. 먼저 3차원 해수유동모델(POM)을 이용하여 조석의 효과, 수온·염분, 바람 효과 및 쓰시마난류를 고려한 잔차류를 계산하였다. 잔차류에 의해 부유이동하는 적조생물의 시간에 따른 공간적인 분포를 파악하기 위하여 국립수산과학원의 적조속보 자료를 이용하여 한국 남해안에서 유해적조의 최다 발생한 3개 지역 가막만(Case 1), 미조연안(Case 2), 미륵도연안(Case 3)을 선정하여 적조발생을 유형별로 수치실험을 하였다. 가막만 남부해역에서 적조가 발생한 경우(Case 1)는 발생지점으로부터 서쪽에 위치한 나로도주변해역과 여자만으로 주로 이동 확산하였다. 미조연안에서 적조가 발생한 경우(Case 2)는 발생해역의 북동측에 위치한 해역으로 입자들이 주로 이동하는 것으로 나타났다. 그리고 미륵도 주변해역에서 입자가 발생한 경우(Case 3)는 욕지도주변해역과 자란만-사량도 주변해역에서 가장 많이 분포하였다. 특히 Case 3의 경우 확산된 입자가 연구 해역의 남동쪽에서 북동향하여 진행하는 쓰시마 난류의 영향을 받아 거제도 남부와 동부해역에 분포하는 현상을 볼 수 있다.

한국 남서해 다도해역 주변의 조석·조류특성을 파악하기 위해 2차원 수치모델을 이용하여 다도협수로역, 섬과 육지사이 수로역, 섬 주변 개방해역 주변 4개 해역의 조석·조류 계산 결과를 비교하였다. 조류 최대유속은 다도협수로역에서 31.92 cm/s로 작았고, 섬주변 개방역에서 87.55 cm로 컸다. 조석잔차류는 협수로가 길고 수로 내 섬이 많은 해역에서 컸다. 조석에너지 분산과 조석진폭의 변동범위는 다도협수로역(392.6×107 erg/s, 99.0 cm)이 가장 크고 섬과 육지사이 수로역(125.7×107 erg/s, 11.6 cm), 섬 주변 개방역(23.1×107 erg/s, 8.1 cm) 순서로 작았다. 즉 다도해역 내 협수로와 수심의 급격한 변화가 조석에너지 분산에 큰 역할을 하고 있는 것으로 나타났다.

바다목장해역의 해수 유동모델과 저차생태계 모델을 이용하여 저차생태계의 환경요인의 시공간적으로 변화를 파악하였다. 울진 주변해역에서 POM 모델을 이용하여 4대 분조(M₂, S₂, K₁, O₁)의 조석효과, 바람효과, 수온·염분의 효과, 해류를 고려하여 유동을 계산하였다. 대·소조기의 조류는 평해 남동쪽에서 가장 강한흐름이 나타났다. 잔차류의 크기는 표층, 중층 및, 저층에서 유사한 방향으로 유속 차이는 미약했다. 잔차류의 공간적인 분포를 보면 연안역을 따라 북동향류가 우세하고, 외양에서 흐름보다 연안에서 흐름이 우세하다. 이러한 유동 환경에서의 울진 바다목장 해역에서 저차생태계 모델을 이용하여 NH₄, NO₃, Chl-a, 동물플랑크톤 및 Detitus의 저차생태계의 시공간적인 변화를 파악하였다.

수치모델을 이용하여 한국 동해 용승역의 유동특성에 대해 연구하였다. 용승을 일으키는 주요 인자인 바람, 해류 등을 파악하여 동해 연안역의 시·공간적인 분포와 용승유량을 정량적으로 산정한다. 연구해역인 동해에서 대·소기의 조류는 흐름의 크기가 차이가 났으나 창조류 시 남향하고 낙조류 시 북향하는 흐름을 보였다. 취송류는 연안을 따라 북향하는 흐름을 보이며 표층에서는 외해로 발산하고 저층에서는 연안으로 보상하는 흐름을 나타낸다. 취송류에 의한 용승발생분포는 평균 0.1cm/s정도의 상승류가 동해 전 연안에 걸쳐 넓게 분포하며 표층에서 강하고 저층으로 갈수록 좁게 분포하는 경향을 보였다. 상승류의 최대 유속은 약 1.4cm/s 정도로 영덕, 후포, 구룡포 그리고 기장의 연안에서 나타났다. 또한 본 연구에서는 용승해역에서 용승유량을 정량적으로 산정하여 밝혀낸다.

본 연구는 한국 남해 연안에서 하계에 상습적으로 발생하는 유해적조생물의 발생과 이동과 확산에 관하여 파악하는 것이다. 먼저 3차원 해수유동모델을 이용하여 4대 분조(M₂, S₂, K₁, O₁)의 조류 및 조석잔차류를 파악했다. 또한 조석의 효과, 수온·염분, 바람 효과 및 쓰시마 난류를 고려한 잔차류를 계산하였다.

전남 바다목장의 해수 유동모델과 저차생태계 모델을 이용하여 저차생태계의 환경요인의 시공간적으로 변화를 파악하였다. 전남 바다목장 주변해역에서 4대 분조(M₂, S₂, K₁, O₁)의 조류, 취송류, 밀도류를 POM 모델을 이용하여 계산하였다. 조석잔차류의 분포는 개도 서쪽해역에서 강하게 남하하는 것을 볼 수 있다. 대·소 조기의 흐름은 돌산도 -개도 -금오도 사이에 위치한 섬 주변에서 강하게 나타났다.