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연직σ-변환좌표에서 2차원 수치모형에 의한 하구 염분변화의 수치해석 = Numerical Analysis on Salinity Intrusion in Estuary with Two-Dimensional Vertical Model in σ-Coordinates
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2007
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Korean
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531
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학술저널
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591-598(8쪽)
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하구에서의 염수침투 해석을 위한 연직 2차원 수치모형을 개발하였다. 각각의 z-좌표와 σ-좌표에서 구한 수치결과를 하구에서의 염도분포에 대한 해석해와 비교함으로써 연직 2차원 지배방정식의 좌표변환 방식에 따른 수치 정확성에 관한 연구를 수행하였다. 바닥경사가 없는 지형에서 z-좌표에서 구한 수치결과는 σ-좌표에서의 수치결과 및 해석해와 거의 일치하였으나, 비탈진 지형에서는 자유수면과 하상의 불규칙한 특성으로 인하여 안정적이지 않은 수치결과를 보였다. 그러므로, 본 연구에서는 실제 하구지형에 적용성을 고려하여 보다 간단하게 경계처리를 할 수 있고 보다 안정적인 수치결과를 제공하는 σ-좌표변환을 수치모형에 도입하였다. 또한, 최근의 연구들에서 발표된 바 있는 확산항에 대한 σ-좌표변환 과정에서 발생하는 오차를 보완한 후, 단순한 지형에서의 수치모의 및 기존 모형과의 비교를 통해 그 정확성을 검증하였다. 마지막으로 수치모형을 실제지형인 금강하구에 적용하고 실측치와 비교하여 모형의 적용성을 검토하였다. 수치결과는 실측치와 비교하여 비교적 만족스러운 결과를 나타내었다. 추후 여러 실제지형에의 적용을 통해 모형의 정확성 및 타당성을 꾸준히 개선하여야 할 것이다.
더보기A two-dimensional vertical numerical model has been developed to simulate the salinity intrusion in estuaries. By comparing the numerical results in both z- and σ-coordinates with analytical solutions, the influence of the coordinate transformation on the accuracy of the numerical simulation is investigated. In a flat bed, the both numerical calculations in the z- and σ-coordinates show reasonable results in comparison with the analytical solutions. In a sloped topography, however, the numerical results in the z-coordinates present relatively unstable consequences compared to the numerical results in the σ-coordinates due to the complicated and irregular boundaries at free surface and bottom of the topography. Based on the consequence and concern of the application at the real estuaries, the σ-coordinate system is employed for this study because the σ-coordinate transformation can provide the relatively simple boundary conditions and the stable solutions in an irregular topography. In addition, the numerical errors, generated during the coordinate transformation of the diffusion term, are considered, which is recently issued. The accuracy of the numerical model is examined based on the comparison with a previous model when applying for a sloped topography. Finally, the numerical model is applied to the Keum River estuary. The computed results represent reasonable agreement with the observed field data. Henceforth, the accuracy and adequacy of the numerical model for simulating the salinity intrusion will be improved by applications at various topologies.
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연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
---|---|---|---|
2013-01-01 | 평가 | 학술지 통합(등재유지) | |
2001-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정(등재후보2차) | KCI등재 |
1998-07-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정(신규평가) | KCI후보 |
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