연안 개발에 따른 물질 확산 저해 메커니즘 분석: 농도·입자 기반 유효확산계수 비교
Assessing Mechanisms of Reduced Dispersion in Response to Coastal Development: Comparison of Concentration- and Particle-Derived Diffusion Indices
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초록
본 연구는 새만금 신항만 건설에 따른 유로 재편성과 구조물 설치가 해수 유입 및 물질 수송 특성에 미치는 영향을 정량적으로 규명하기 위해 수행되었다. EFDC 모델을 활용해 개발 전(2013), 부분 개발(2023), 완공 후(2030)의 3차원 해수유동을 모의하고, 염분 분포, 수직 염분 구배, 유효확산계수(Deff), 입자 이동 특성을 종합적으로 분석하였다. 동진수역은 동서도로 건설과 수로 정렬로 혼합이 강화된 반면, 만경수역은 유입 경로 제한으로 체류시간 증가를 보였다. 농도 기반 확산계수는 평균적 혼합을, 입자 기반 확산계수는 잔차류 이송과 국소적 순환구조를 반영하여 상호보완적 지표로서 구조물 설치의 구역별 물질 교환 영향 규명에 유효함을 보였다.
Abstract
This study quantitatively investigated the effects of flow reorganization and structural installations associated with the Saemangeum New Port construction on seawater inflow and material transport characteristics. The EFDC model simulated three-dimensional hydrodynamics under pre-development (2013), partial development (2023), and post-completion (2030) scenarios. Comprehensive analyses of salinity distribution, vertical salinity gradient, effective diffusion coefficient (Deff), and particle transport were conducted. Contrasting trends emerged: enhanced mixing in the Dongjin area due to road construction and channel realignment, and increased residence time in the Mangyeong area due to restricted inflow pathways. Concentration-based diffusion coefficients reflect average mixing, whereas particle-based coefficients capture residual-flow-driven transport and local recirculation, demonstrating their complementarity for diagnosing structure-induced exchange changes.