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대산항 해역의 부유사 확산 수치모사
Numerical Simulations for Dispersion of the Suspended Sediments Near Daesan Coastal Areas 원문보기

대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, v.33 no.1, 2011년, pp.16 - 24  

김진혁 (한국원자력연구원 원자력환경안전연구부) ,  박건형 (한국원자력연구원 원자력환경안전연구부) ,  김기철 (한국원자력연구원 원자력환경안전연구부) ,  서경석 (한국원자력연구원 원자력환경안전연구부)

초록
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EFDC 모델을 이용하여 대산항 인근해역의 유속장을 재현하고 개발에 의한 인근 해역의 부유사(SS) 확산현상에 대한 수치 모사가 수행되었다. 대산항 인근 해역의 유속장 재현을 위한 해수유동 수치모형 실험은 EFDC 2차원 모델을 사용하여 조위 시계열 검증 및 조화분석을 통한 검증을 실시한 결과 양호한 재현성을 나타내었다. 대산항 주변해역의 해수 유동장을 이용하여 부유사 확산 수치 실험 결과, 항로 준설시를 부유사(SS)의 확산양상은 창조류시와 낙조류시에 각각 동향~북동향, 서향~남서향으로 확산이 진행되고 있었다. 또한 부유사(SS)의 확산은 시간이 지날수록 대산항 전면해역 및 난지도 주변해역, 가로림만 입구부에서 넓게 분포하는 것으로 나타나 공사가 장기적으로 진행된다면 그 영향은 가중되어 환경오염문제가 심화될 것으로 생각된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

EFDC model was applied to reproduce velocity fields and to evaluate the dispersion characteristics of suspended sediments (SS) around a Daesan port. Numerical results using two-dimensional hydrodynamic model of EFDC showed good agreements through comparison with the time series and harmonic analysis...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 대산항 해역의 EFDC모델 적용으로 대산항 일대의 해수유동장을 재현하고, 부유사(SS)확산현상 모의를 주목적으로 수행되었다. 이에 따라 EFDC 2차원 모델을 통한 해수유동장 검증을 통하여 본 모형이 양호한 재현성을 나타냄으로써 조위 및 조류의 실시간 예측이 가능함을 보였다.
  • 본 연구에서는 EFDC 모델의 적용을 통해 대산항 인근해역의 유속장을 재현하고, 개발에 의한 인근 해역의 부유사(SS) 확산현상에 대한 모의를 목적으로 수행되었다.
  • 본 연구에서는 Fig. 1과 같은 대산항 해역에 대한 유동장 재현을 위해 2차원 해수유동 수치실험을 실시하였다. 모델 영역은 국립해양조사원에서 발행된 수치해도 DC357을 이용하여 동서방향으로 35 km, 남북방향으로 25.
  • 본 연구에서는 해수유동 수치실험의 유동장 재현 결과를 사용하여 부유사(SS) 확산 수치실험을 통한 부유사(SS) 확산 양상을 모의하는 것을 주목적으로 한다. 따라서 해수유동 수치실험은 부유사(SS) 발생기간과 맞추어 2005년 9월 3~5일까지 3일간 실시하였으며, 그 결과를 최강창

    가설 설정

    • 대산항 해역에 대한 부유사(SS) 수치실험의 실험조건은 Fig. 6에 나타낸 지점에서의 항로준설에 의한 부유사(SS) 발생조건을 가정하여 수행하였으며, 항로준설로 인해 산정된 부유사 발생량은 Table 3과 같다. 여기서 항로준설시 공사물량과 공사기간은 대산항지방해양수산청10)에 의해 대산항 개발에 실제 사용된 값을 사용하였으며, 1일 15시간, 1개월 22일 작업을 기준으로 부유사(SS) 발생량을 산정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
대산항 해역은 어디에 위치하고 있는가? 대산항 해역은 한반도의 중남서부에 위치하여 동쪽으로는 당진군과 예산군, 남쪽으로는 홍성군, 서쪽으로는 태안군에 위치하고 있으며, 북쪽으로는 서해와 접하고 있다. 또
대산항 진입항로은 어떤 항로인가? 1). 대산항 진입항로는 태안반도의 서측과 장안퇴의 남동측을 잇는 북동~남서 방향의 항로로 해역의 수심은 20 m 이상이며, 대산항 전면해역은 대산항부두 전면의 동북동~서남서방향으로 30 m 이상의 수심이 분포하고 있다.
부유사의 확산범위와 시ㆍ공간적 농도분포가 준설사업 계획 단계에서 고려해야하는 자료가 되는 근거는 무엇인가? 대산항 개발 기본계획상에는 항만기능과 도시기능이 조화된 환경친화적인 항만 개발이라는 계획을 내걸고 있으나, 항만 개발 진행 중 매립이나 호안 공사, 준설 공사 등에 따른 연안 지형의 변화는 피할 수 없는 문제로, 이로 인해 인근해역의 유속변화와 공사 중 발생되는 부유사(SS)의 이송으로 초래하는 환경오염문제는 지속적으로 연구되어야 한다. 항만 준설공사로 인하여 재부유된 퇴적물은 해수 유동에 의해 이동ㆍ확산되어 주변 연안환경을 해치고, 인근 어장이나 연안 생태계에 영향을 주게 된다. 이러한 이유로 준설사업 계획단계에서 고려해야 하는 기술적 판단자료는 부유사의 확산범위와 시ㆍ공간적 농도분포이다.
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참고문헌 (18)

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  3. Hamrick, J. M. and Moustafa, M. Z., "Development of the Everglades wetlands hydrodynamic model: 1. Model formulation and physical process representation," In review(1996). 

  4. Hamrick, J. M. and Zarillo, G., "Modeling nearshore circulation and sediment transport," 4th International Conference on Estuarine and Coastal Modeling, Sandiego, CA(1995). 

  5. Hamrick, J. M., "Estuarin environmental impact assessment using a three-dimensional circulation and transport model," In: Spaulding, M. L., Bedford, K., Blumberg, A., Cheng, R., Swanson, C. (eds.), Estuarine and Coastal Modeling, proceeding of the 2nd International Conference, ASCE, New York, 292-303(1992). 

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  8. 환경부, 해양환경 감시 및 평가 기술 : 연안수질 평가 및 예측 기술 개발 최종보고서(1999). 

  9. 해양수산부, 새만금 해양환경보전대책을 위한 조사연구 요약보고서(4차년도), 한국해양연구원(2005). 

  10. 대산지방해양수산청, 대산항 개발(1단계2차) 실시설계용역 보고서(2006). 

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  12. Mellor, G. L. and Yamada, T., "Development of a turbulence closure model for geophysical fluid problems," Rev. Geophys. Space Phys., 20, 851-875(1982). 

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  14. Arakawa, A. and Lamb, V. R., "Computational design of the basic dynamical processes of the UCLA general circulation model," Methods in Computational Physics, 17, 174-265 (1977). 

  15. Smolarkiewicz, P. K. and Clark, T. L., "The multidimensional positive definite advection transport algorithm: Further development and applications," J. Computational Physics, 67(2), 396-438(1986). 

  16. 국립해양조사원, 국립해양조사원 홈페이지(http://www.khoa.go.kr) 조화/비조화상수 자료(2010). 

  17. 일본 운수성 제4항만 건설국, 사업매립에 의한 오탁영향의 사전예측 Manual(1982). 

  18. 서울대학교 해양연구소, LNG 민자발전소 건설사업 환경 영향 평가/피해 영향조사관련 연구 용역(1996). 

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