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문제 정의
- 그 일환으로 본 연구에서 수치모델을 이용하여 경기만에서의 3차원 해수유동과 염분의 시공간적 변화 양상을 재현하고자 한다. 특히 한강, 임진강 및 예성강으로부터 유입되는 담수에 의하여 저염의 수괴가 계절적으로 어느 정도 범위까지 영향을 미치는지를 정량적으로 산정하려고 한다.
- 본 연구는 기본적으로 수질 모델을 구축하기 위한 예비 단계의 성격으로, 향후 퇴적물의 이동을 포함한 수질 및 더 나아가 생태계 모델을 구축하기 위한 기본 연구에 그 목적이 있다. 앞으로 추가될 연구과제로 퇴적물 모델로는 점착성, 비점착성, 소류사 형태의 퇴적물을 모의할 수 있으며, 부영양화 모델로 21개의 수질 변수를 모의하며, 그 외에 다른 오염물질 확산이나 기타 확산을 모의할 수 있는 종합적인 모델을 구축하여, 경기만에서의 해양환경 예측 모델링 시스템을 구축하고자 한다.
- 본 연구의 궁극적인 목적은 경기만 해역을 중심으로 기존에 수행된 연구사업 및 보고서 등 장기간 축적된 자료를 수집하여 면밀히 분석하고, 적합한 해수유동 모델을 수립함으로써 경기만 해역에서 해수의 수리학적 거동 및 해수특성의 시 공간적 분포를 모의하고자 하며, 나아가 경기만의 해수유동 및 해양환경 변화에 대한 예측시스템을 구축하고자 하는데 있다.
- 그 일환으로 본 연구에서 수치모델을 이용하여 경기만에서의 3차원 해수유동과 염분의 시공간적 변화 양상을 재현하고자 한다. 특히 한강, 임진강 및 예성강으로부터 유입되는 담수에 의하여 저염의 수괴가 계절적으로 어느 정도 범위까지 영향을 미치는지를 정량적으로 산정하려고 한다. 해양에서 염분은 보존성 물질로 여겨지며 수치모델을 통하여 염분이 잘 재현된 경우 그 모델에 대한 신뢰도가 향상되며, 더불어 염분 이외에 수치모델을 통해 모의된 다른 수질 변수들에 대한 정확도를 평가하는 기준이 되기 때문이다.
가설 설정
- 유동이 모델영역 외부로 전파될 때는 개방경계에 직각인 속도 성분을 운동방정식에서 이류항과 수평와동항을 무시한 나머지 항들만으로 계산한다. 또한 육지 경계조건으로 육지에 직각인 유속 성분은 없다고 가정한다.
- 한편, 모델의 초기조건으로는 유동이 없는 상태에서 모델 계산을 시작하는 cold start 조건을 사용하며, 초기 수온과 염분은 겨울철을 기준으로 경기만의 전 해양이 균질하다는 가정 하에 전 층에 대하여 일정한 값(6.1℃, 32.0psu)을 부여하였다.
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