시화조력발전소는 서해 중부에 위치한 시화방조제에 건설된 조력발전소로 2004년에 공사를 착수해 2011년 8월부터 운영되고 있다. 시화조력발전소는 창조 때 낙차를 이용한 단류식 창조 발전으로 가동되고 있으며, 낙조 때 시화호 내측의 해수를 외해로 방류하고 있다. 2014년 11월부터 2016년 2월까지 수문 개방시간을 살펴보면 수문 개방시간은 최대 4시간 43분이며, 평균 3시간 25분이다. 수문 개방시간은 조시에 따라 다소 차이를 보이는데, 대조기에는 평균 3시간 43분이며, 소조기에는 평균 2시간 57분이다.
본 연구에서는 시화조력발전소 전면 1.5km 떨어진 위치에서 2014년 11월 1일부터 2016년 2월 29일까지 10분 간격으로 관측한 표층 유속자료를 이용하여 유속저감장치 설치 전?후의 시화조력발전소 방류수의 주기특성과 유속변화를 분석하고, 유속저감장치에 의한 유속 저감 효과를 분석하였다.
유속저감장치 설치 전 방류수의 최대유속과 평균유속은 각각 2.54m/s, 1.56m/s이고, 설치 후방류수 최대유속과 평균유속은 각각 1.76m/s, 1.02m/s로 유속저감장치 설치 후 방류수의 유속이 감소하는 것으로 나타났다. 방류수는 시화호 내측의 해수를 외해로 방출하는 것으로 시화호 내측의 수위차가 클수록 방류수의 유속이 증가할 것으로 생각되며, 실제로 내수위차가 클수록 방류수의 유속은 증가하나, 완전한 선형적 관계를 보이지는 않는다. 이로 인해 유속저감장치에 의한 유속의 저감율은 내수위차 구간별로 상이하게 나타나는데 평균적으로 약 39%의 유속 저감 효과가 있는 것으로 분석되었다.
방류수의 주기는 웨이블릿(wavelet analysis) 분석 결과 7hour 미만의 주기를 갖는 것으로 나타났으며, high-pass filter를 이용하여 방류수의 유속 성분에서 유출수의 유속 성분을 산출하였다. 방류수의 유속 중 유출수의 유속이 차지하는 비율은 방류수의 유속 크기에 따라 다르지만 평균적으로 약 66%정도 되는 것으로 분석되었다.