삼각형상 수중구조물 주위의 유동특성에 관한 연구

A Study on the Flow Characteristics around Underwater Triangular Structure

삼각형상 구조물은 바다에서 풍요로운 어장을 만들기 위해 용승류를 발생시키기 위한 인공용승구조물의 기본적인 형태로 이용되고 있다. 인공용승류는 많은 양의 영양염류를 포함하고 있는 저층의 바닷물을 해저로부터 표층으로 끌어 올리는 작용을 한다. 이 연구의 목적은 여러 가지 성층계수에 따른 삼각형상 수중구조물 주위의 유동특성을 규명하는 것이다. 회류수조 내에서 삼각형상 구조물 모델을 대상으로 유동특성을 조사하기 위하여 유동가시화 방법을 이용한 실험적 연구를 수행하였고, 입자영상유속계(PIV)를 이용하여 수중구조물 주위의 유동장을 계측하였다. 실험결과 구조물 후상부 영역에서의 용승효과는 수심이 구조물 높이의 2배이고, 성층계수가 약 3.0일 때 가장 좋은 결과가 나타났다. 이러한 정량적인 데이터는 인공용승구조물의 기능적 효율을 결정하는 데에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

Triangular structure is used as basic shape of artificial structures for generating the upwelling current in order to make rich fishing ground at sea. Artificial upwelling current could bring the deep sea water containing a lot of nutrients from the bottom up to the surface. The purpose of this study is to examine the flow characteristics around underwater triangular structure with various stratification parameter. An experimental study was carried out for the triangular structure model in the circulating water channel to investigate flow characteristics by flow visualization method. A velocity fields around the underwater structure were measured by particle image velocimetry(PIV). The experimental results showed that the upwelling effect at the back and upper region of the structure could be best when the water depth was 2 times of the structure height and the stratification parameter was approximately 3.0. These quantitative data will be useful to determine the functional efficiency cf artificial upwelling structures.