본 연구는 여름철 낙동강 하구역 해빈 쇄파대에서 누치 유어의 출현양상, 위내용물 조성, 체장과 주야간 위내용물 조성의 차이를 조사하였다. 시료는 2014년 주야간에 낙동강 하구역 해빈 쇄파대의 2개 정점에서 지인망으로 8월에 채집된 67개체를 이용하였다. 여기서 채집된 개체의 체장은 5.1에서 9.7 cm의 범위를 보였다. 누치는 단각류를 주로 섭식하는 육식성으로 어류였으며, 그 외 어류와 갯지렁이류 그리고 새우류 등을 부가적으로 섭식하였다. 누치는 크기에 따라 식성변화를 보여, 가장 작은 크기군(< 6.4 cm SL)의 개체들은 단각류를 주로 섭식하였던 반면, 체장이 증가할수록 단각류 대신 어류의 비중이 증가하였다. 주야에 따라서는 주간에는 단각류와 갯지렁이류를 주로 섭식하였고, 야간에는 어류를 주로 섭식하였다
본 연구에서는 태풍 나크리에 의한 해운대 해수욕장의 쇄파대 수리특성을 SWASH 모형을 이용하여 분석하였다. 국립해양 조사원에서 제공하는 파랑관측자료를 바탕으로 태풍 나크리 내습 시의 대표파를 선정하였다. 수치모형에서 입사파는 JONSWAP Spectrum에 의한 불규칙파로 선정하였다. SWASH 모형에 의해 산정된 해빈류 패턴은 현지관측자료와 비교하였으며 수치모형에서 산정된 최대소상고는 비디오 모니터링 자료 및 경험식과 비교하였다. 최대소상고의 위치는 비디오 모니터링 자료에 나타난 파흔을 이용하여 유추하였으며 태풍 NAKRI(1412) 내습 시 S 계열의 파랑이 지배적으로 작용하였으며 동백섬측에서 미포측으로 연안류가, 해운대 해수욕장 중앙부근에서 이안류가 발생하였다. SWASH 모형을 이용하여 산정한 최대소상고(1.15 m)는 비디오 모니터링 자료(1.26 m)와 유사한 경향성을 나타냈으며 Stockdon et al.에 의해 제시된 경험식(1.33m)과 비교적 유사하게 나타났다.
The diet composition of juvenile Korean piscivorous chub, Opsariichthys uncirostris amurensis were studied using 277 specimens collected from January to December 2004 in the surf zone of Nakdong river estuary. The size of Opsariichthys uncirostris amurensis ranged from 2.6 to 9.1 cm in standard length (SL). Opsariichthys uncirostris amurensis was carnivore that consumes mainly amphipods and insects. Its diet also included small quantities of polychaetes, fishes, and algae and plants. Opsariichthys uncirostris amurensis showed ontogenetic diet change. Smaller individuals (< 4 cm SL) mainly consumed amphipods. The portion of these prey items decreased with increasing fish size, and this decrease was paralleled with increased consumption of larger preys such as polychaetes and fishes. Insects were preyed moderated values in all size classes. Opsariichthys uncirostris amurensis diet also showed diel change with consuming more on amphipods and polychaetes during day.
This paper describes the remote monitoring of breaking ocean waves generated by Typhoon Nabi, whose name means butterfly in Korean, using a marine X-band radar in the Yongho Man, Busan, Korea. The basic purpose of this study is to investigate the dynamic behavior and to estimate the periods of breaking waves across the surf zone from radar image sequences. In these experiments, the land-based radar system imaged the inshore zone of three miles from the coastline to a isobath of 30 meters. The wave period and the dominant wave direction for breaking ocean waves extracted directly from radar image sequences were 157.4 meters and 298 degrees, respectively. However, the result calculated quantitatively by the continuous wavelet transform (CWT) showed that the period of breaking waves was 154.3 meters. The average difference in breaking wave periods between the value extracted by using EBRL (electronic bearing and range line) of radar and the calculated value by CWT was 3.1 meters, showing that the CWT method is also accurate. These results suggest that a marine X-band radar system is a viable method of monitoring the breaking ocean waves.
연안침식은 현재 매우 심각한 연안재해로 인식되고 있어 재해대응을 위해 지속적인 연구가 수행되고 있으나, 그 메커니즘에 대한 정확한 이해도 완전하지 못한 현상 가운데 하나이다. 파랑, 유동 및 지형변화가 상호작용하는 메커니즘의 이해를 위한 정밀 관측이 필수적이지만 국내에서는 실험연구가 부족한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 파랑 및 유동에 따른 표사이송을 관측하기 위한 이동상 수리실험을 수행한다. 입도분포 및 수중 안식각 실험을 통해 가능한 점토가 배제된 최소입경의 사질표사를 사용하여 실험하므로 스케일 이펙트를 가능한 최소화하도록 하였다. 초기경사는 0.04로 일반적인 해안경사를 반영하되 관측에 유리하도록 쇄파대 구간을 구성하였다. 실험결과로 입사파고 0.3미터, 주기 4초인 규칙파 조건으로 수심 0.8미터에서 초기 0.04 경사의 사질토 지형의 표사이동 실험을 수행하여 그 결과를 그림에 제시하였다. 그림은 시간에 따른 샌드바의 형성과정을 명확하게 보여주고 있다. 현재는 실험의 초기단계로 지형변동에 따른 파고, 주기 및 유속의 변화를 계측할 계획이며 특히 언더토우의 역할에 주목하여 실험을 할 계획에 있다. 그 결과들은 연안지형 변동 원인의 자료 및 수치모의 검증자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.
리프 지형은 전면에 경사가 존재한 후 그 경사가 완만하거나 평탄한 지형이 해안까지 지속되는 형태를 의미한다. 이러한 구조는 외해로부터 입사하는 파랑을 쇄파(braking)시킴으로 그 에너지를 감쇄시켜 해안을 보호하는 역할을 한다. 또한, 대기의 공기를 해저까지 유입시키고, 영양염류의 수직이동을 유도하여 해양생물이 서식하기 좋은 환경을 만들기도 한다. 그러므로 이러한 지형에서 파랑의 변형과 쇄파 양상을 파악하는 것이 중요한 연구 분야이며, 수치모델의 벤치마크 테스트에도 많이 사용되고 있다. 그러나 일정한 경사를 갖는 해안 지형에서의 파랑 변형 및 쇄파 양상에 대한 기존의 연구는 많은 반면, 리프 지형에 대한 연구는 그리 많지 않은 형편이다. 본 연구에서는 전면 경사를 1/40으로 설정한 리프 지형에 대해 수심과 파랑 조건을 변화시키며 파랑 변형 및 쇄파 양상에 대한 2차원 수리모형 실험을 수행하였다. 용량식 파고계를 이용하여 사면 및 리프 지형에서의 파고를 관측하였다. 실험을 통해 얻어진 관측 자료를 기존의 쇄파대 폭(surfzone width)과 쇄파한계파고 지수(breaker height index) 산정식으로 얻어진 결과 값과 비교함으로써 산정식의 적용성을 파악하였다. 또한 파랑조건 별 쇄파 안정파고를 계산하여 효과적인 인공리프(잠제) 폭 설계에 기여할 수 있도록 하고자 하였다.
파티클 기반의 유체 시뮬레이션에서 파티클 들이 경계면에 부딪쳐 쇄파를 일으키는 경우 과도한 움직임으로 인해 자연스러운 흐름을 표현하기 어렵다. 파티클이 이동하는 시간 간격을 세분화하여 선형보간 함으로써 이 문제를 해결할 수 있다. 이렇게 하면 경계면에 모여 압력이 높아진 파티클 들의 가속도 벡터가 부드럽게 변한다. 하지만 보간을 하기위한 최소 샘플수가 높기 때문에 파티클 들이 점성을 가진 액체처럼 뭉치는 문제가 발생한다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 가중치 보간 방식을 사용한다. 가중치 보간은 파티클의 현재 가속벡터와 이전 가속벡터에 서로 다른 가중치를 주며 차례로 더해 이동벡터를 구한다. 가중치 보간 방식을 쓰면 비슷한 흐름을 표현하는데 필요한 샘플수가 선형 보간 방식보다 적다. 그 결과로 점성을 가진 액체처럼 뭉치는 선형보간 방식의 문제점을 해결할 수 있다.
쇄파로 인해 발생되는 쇄파유도류가 파랑의 굴절 및 회절에 미치는 영향을 평가하기 위해서는 보다 다양한 실험자료의 구축이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 일정 수심상에 타원형 수중 천퇴를 설치한 후 파랑의 전파변형 및 쇄파유도류의 정량적 계측에 대한 수리실험을 수행하였다. 실험에 적용된 천퇴의 제원은 Vincent and Briggs(1989)의 실험과 유사하지만 서로 다른 주기의 파랑을 적용하여 실험자료를 구축하였다. 실험파는 규칙파와 일방향 불규칙파를 적용하였으며, 천퇴 상단에서 쇄파가 발생하는 경우와 발생하지 않는 경우를 포함하였다. 쇄파조건의 실험에 적용된 입사파는 천퇴에 도달하기 전까지는 쇄파가 발생하지 않는 파랑조건이다. 계측은 파봉선과 평행한 방향 뿐만 아니라 파 전파방향에 대해서도 수행하였다.
본 연구에서는 shelf 지형을 대상으로 불규칙파를 적용한 2차원 쇄파변형 수리실험과 Boussinesq형 방정식을 이용한 수치해석을 수행하였다. 유의파고, 유의파봉고, 유의파곡고, 평균수위 및 안정파고와 같은 쇄파특성을 수리실험자료로부터 분석하였고, 실험결과와 Boussinesq형 방정식의 해석결과를 비교하였으며, 두 결과는 비교적 잘 일치하였다. 일정수심상에서의 불규칙파의 쇄파후 안정파고는 수심의 약 0.56배로 분석되었다.
본 연구에서는 쇄파대에서 정현파의 쇄파에 대해 수리모형실험과 수치모형실험을 수행하였으며, 두 실험결과를 비교하였다. 수치해석 모형에서는 Reynolds 방정식을 지배방정식으로 사용하고 난류해석을 위해 - 모델을 적용하였으며, 자유수면변위를 추적하기 위해 VOF기법을 사용하였다. 수리모형실험과 수치모형실험 모두 동일한 수심과 주기를 가질 경우, 입사파의 파고가 커질수록 쇄파발생 지점이 경사시작 지점으로부터 가까운 위치로 이동하는 경향을 보였다. 또한, 쇄
저질의 부유 현상이 일련의 쇄파라고 하는 파동 현상에 어떠한 형태로 연동하는가를 면밀히 조사하기 위하여 현지해안의 쇄파대내에 주 관측지점을 설치하고 부유사 농도와 유속, 수위변동 등의 관련 파랑 제원을 계측하였다. 분석을 위해 수위변동, 유속변동치의 부유사 농도에 대한 상관관계를 조사하였으며, 상관이 탁월한 주기대에 대한 ensemble 평균 분석으로 유속 및 수위변동의 위상에 따른 부유사 농도의 변화와의 관계를 명백히 하여 다음의 결론을 얻었다. 1) 부유사의 농도 변동은 유속 및 수위변동의 에너지가 가장 큰 장주기 성분(100s)에 있어서 보다 오히려, 관측지점이 절(node)이 되는 1차mode의 장주기중복파(60s) 및 배(anti-node)가 되는 2차 mode의 중복파(30s)의 주기성분에서 상관이 높았으며, 2)또한, 1차 mode의 장주기중복파의 유속 성분이 해안으로 향하여 가속하는 위상 즉, 수면 경사가 상대적으로 해안선측보다 외해측이 높은 위상에서 부유사 농도가 가장 높아짐을 명백히 하였다.
In connection to the design of high speed vessels, the numerical simulation is carried out to make clear the property of flows and breaking phenomena around the catamaran. It is because the bradking phenome-non is closely related to the free-surface turbulent flow. The free-surface wave and transverse velocity vectors are calculated around the twin and demi hull of the catamaran. Computed results are applied to detect the appearance of sub-breaking waves around the hull. The critical condition for their appearance is studied at two Froude numbers of 0.45 and 0.95. The nu-merical analysis shows that the breaking is more serious near the twin hull rather the demi hull. To simu-late the flows, the Navier-Stokes solver is invoked with a free-surface. The computation is made only in half a domain because it is symmetric in the shape.