Many countries worldwide promote artificial reef projects to increase and preserve fishery resources; however, how artificial reefs form fisheries is unclear. Nevertheless, specific hydraulic features of artificial reefs may attract fish. We selected an underwater reef as a research site to clarify this hypothesis. In this study, environmental conditions around the underwater reef were modeled and quantitatively assessed using numerical analysis. We identified two hydraulic features related to fish attraction: the wake region and the local upwelling region. Their spatial distributions were superimposed on the path of a fishing vessel that was monitored using an automatic identification system (AIS). We showed that various hydraulic characteristics (such as wake region, local upwelling region, and flow velocity) identified in the path of the fishing vessel can be quantitatively evaluated. Increasing amounts of information from the AIS can be used to identify the hydraulic features that attract the most fish and therefore improve the productivities of artificial reefs.

본 연구에서는 최근 10년 동안(2011~2020년)의 해수에 대한 투명도와 부유물질 관측치를 이용하여 부산 연안 해역환경 특성을 평가하였다. 부산 연안에서 투명도의 평균값은 약 3.2 m, 부유물질의 표층 및 저층의 평균값은 각각 8.18 mg/L, 10.71 mg/L이다. 투명도가 가장 낮은 해역은 낙동강 하구둑 남측 및 다대포 서측 전면 해역이었다. 또한 부유물질 농도의 경우 표층은 낙동강 하구둑이 78.6 mg/L, 저층은 부산 신항 내측이 92.6 mg/L로 가장 높았으며 가장 낮은 해역은 부산 남항, 수영강 하류 및 기장군 고리원전이었다. 그리고 투명도와 부유물질을 기반으로 군집분석을 수행한 결과로부터 부산 연안은 7개의 군집으로 구분하여 나타낼 수 있었다.

본 연구는 태풍 힌남노 내습 당시 해운대 마린시티의 호안에 대해 실시간 촬영한 동영상을 바탕으로 월파 발생 특성에 대해서 고찰하였다. 시간대별 월파 발생 횟수, 월파고 그리고 배후 인도, 도로 등에 발생하는 해수 침수 정도를 연속 촬영된 동영상을 이용하여 분석하였다. 호안 배후면이 건물로 인해 막혀있는 구역(I area)과 배후 도로로 연결되는 구역(II area)으로 구분하여 월파 현상을 분석한 결과, 해수 침수 정도는 I 구역이 II 구역보다 1.28~1.54배 크다는 것을 알 수 있었다. 이는 I 구역이 파 에너지가 집중되는 돌출형 호안이기 때문으로 생각된다. 또한 태풍 내습 전에는 I 구역과 II 구역이 월파고와 배후 해수 침수 정도가 비슷한 경향을 나타내었으나 태풍 내습시에는 I 구역에서는 높은 월파고에 의한 발생 빈도가 큰 반면에 II 구역에서는 중간 정도의 월파 발생 빈도가 크다는 것을 알 수 있었다. 최종적으로 태풍 내습시 마린시티 호안에서 공간적으로 월파 현상뿐만 아니라 배후지 침수량에도 차이 나는 점을 발견할 수 있었다.

본 연구에서는 태풍 KONG-REY가 내습한 2018년 10월을 포함하는 추계 기간 동안 낙동강 하구역 사주섬 전면 사구식물이 서식하는 식생대 전선을 DGPS를 이용하여 조사하고 그 공간적인 변동 특성을 고찰하였다. 조사 결과, 진우도, 신자도, 도요등의 3개 사주의 식생대의 경우 지속적으로 해양파랑 및 해안표착물에 의해 침식과 퇴적 현상이 반복되는 과정을 겪으며, 동측에 위치한 도요등에서 사주 식생대 전선의 변화가 가장 크고, 다음으로 신자도, 진우도의 순이었다. 이는 가장 최근 형성된 도요등이 다른 사주섬에 비해 지반고가 낮기 때문이다.

본 실험연구에서는 다공관에서 압축공기를 방출하여 생성되는 기포장막으로 인한 파 에너지 감소 효과를 살펴보기 위해 2차원 단면 수리모형실험을 수행하였다. 기포장막에서 상승 기포는 수직 흐름을 유도하고 기포장막 영역에서 양방향으로 멀어지는 수평흐름을 생성한다. 본 연구에서는 기포장막의 파 에너지 감쇠 효과의 주요 요인을 알아보기 위하여 입사파 조건과 다공관의 설치 깊이 그리고 공기배출량을 고려하여 실험시설을 구축하였다. 결과적으로 본 실험연구를 통해 기포장막으로 인한 파 에너지 저감에는 다공관에서 발생하는 압축공기의 배출량, 다공관의 설치 수심, 입사파 조건과의 상관관계가 매우 밀접하게 관련이 있음을 나타냈다. 특히 기포장막은 단주기파의 제어에 큰 영향을 줄 수 있는 것을 확인할 수 있었으며, 입사파의 상대수심 및 파형경사가 클수록 효과적임을 알 수 있었다.

본 연구에서는 상용프로그램인 FLOW-3D를 이용하여 수중 압축공기의 방출로 유도되는 기포장막의 수리학적 현상을 재현하기 위한 수치해석모델을 적용하였다. 기포연행모델 및 Drift-flux 모델을 사용하여 기포-물 상호작용과 난류해석을 수행하고 기포장막 해석을 위한 경험계수에 대해 민감도 분석을 수행하였다. 또한 기포 방출에 따른 기포장막의 거동과 주변 유동장에 대한 수리학적 특성을 분석하였다. 최종적으로 선정된 경험계수 값이 적용된 수치모델을 이용하여 기포 방출량 변화에 따른 최대 수평 및 수직 유속에 대한 관계식을 산출하였다. 최대 수평 유속은 uSUBm/SUB = 1.164(gQSUBa/SUB)SUP1/3/SUP, 최대 수직 유속은 wSUBm/SUB = 1.391(gQSUBa/SUB)SUP1/3/SUP의 관계식으로 제안할 수 있다. 최대 수평 유속의 크기가 최대 수직 유속 크기보다 약 16.3% 작게 나타났는데 이는 연직 방향 흐름이 수 표면에서 수평 방향으로 전향될 때 에너지 손실에 따른 영향으로 판단된다.