우리나라는 세계 12위 무역국으로 수출입 물동량의 99.7%가 항만을 통해 처리되고 있어 항만물동량은 매년 12%이상 급증하고 있으나, 항만시설 확보율이 '80년대 이후 갈수록 떨어져 '96년도에는 65%에 불과하게 되어 시설부족이 매우 심각한 실정에 이르렀으며, 항만적체에 따른 수출입 상품의 적기수송 차질과 물류비의 증가로 인하여 가뜩이나 어려운 우리경제에 있어 경쟁력 약화의 주요 원인이 되고 있다. (중략)

부산 신항 개발의 목적은 2000년대의 물동량 증가에 대비하고 동북아 컨테이너 물류시장의 중심항만(Hub Port)이 되므로써 국가경쟁력을 제고하는데 있다.

아산항은 초기에는 인천항의 보조항으로써 수도권 공단을 지원하는 공업항으로 개발하고, 최종적으로는 수도권의 제 2 관문항으로써, 서해 중부를 대상으로 중추 항만의 기능을 가질 수 있도록 개발 방향이 설정되어 있다. 아산항 배후의 세력권은 아산만으로부터 반경 30 - 40km 내 지역인 경기 남부의 충남ㆍ북부 일부와 수도권이 포함되어 있다. (중략)

해안 및 항만의 개발이 국가적 차원에서 대규모로 개발되고 있는 현시점에서 계획과 설계의 가장 기본적인 외력으로 작용하는 천해의 파랑을 해석하는 것은 무엇보다 중요하며, 구조물 건설 후 각종 재해로부터 안전하게 시설물을 보호할 수 있는 요건이 된다. 본 연구에서는 항만구조물 주변 및 항내정온도 해석 등에 적용성이 뛰어난 방곡선형 방정식을 이용하여 수치 모형을 개발하였다. (중략)

쇄파대내의 파랑은 원래 비선형성이며 더욱이 불규칙적이다. 이러한 비선형 파랑은 수심의 변화에 의해 불안정하게 된다. 이때 분산 및 일산의 효과가 적절하다면 비선형성과 균형을 이루어 soliton과 같은 안정한 비선형 파동으로 안착하나 이것의 효과가 충분하지 못하면 파형 변동이 현저히 되어 때로는 쇄파가 생긴다. 쇄파하면 이에 의한 파의 흐트러짐이 발생하여 새로운 일산기구가 발생하므로 비선형이 약해지면서 균형을 이루게 되며, 최종적으로는 안정한 파열로 안착하게 된다. (중략)

The interest in numerically-generated, Boundary-Fitted Coordinate Systems (BFCS) arises from the need for conforming the boundaries of the region in such way that boundary conditions can be accurately represented. The parabolic approximation method in solving wave phenomena is known to have a great merit as time-saving method. However, the method shows a disagreement for the wide angle and behind the structure (omitted)

As wind waves generated in deep water approach nearshore zone, they experience various physical phenomena caused by bathymetric variations, nonlinear interactions among different wave components and interferences with man-made coastal structures. Among these, the bathymetric variations may play a significant role in the change of wave climate. The accurate calculation of reflection and transmission coefficients of incident waves over a bottom topography is indispensible for the proper and economical design of coastal structures. (omitted)

Ocean seabed is usually covered with various types of marine soils. A marine soil is a mixture of two phases: soil particles that forms an interlocking skeletal frame, pore fluids that occupy a major portion of pore space. When gravity water waves propagate over a porous movable seabed, a hydrodynamic pressure on the fluid-seabed interface and fluid flow in the porous medium are induced. (omitted)

해양파는 해양구조물에 작용하는 주된 외력이고, 쇄파와 물질의 확산등 해양의 역학적 현상을 유발하며, 표사와 누유의 이동등 물질유동의 원인이 된다. 이러한 이유 때문에 정확한 해양파의 역학적 특성 및 재현기법에 대한 연구가 활발히 이루어져 왔다. Longet-Hggins(1975)와 Barber(1963)가 파의 방향분산성을 나타내는 방향스텍트럼 해석법을 제안한 이래 Mtsuyasu(1970)는 실해역 측정을 통해 Mitsuyasu형 방향분포함수 및 주파수 스펙트럼을 얻는 등 많은 심해역 파랑의 해석기법에 대한 연구가 꾸준히 진행되고 있다. (중략)

우리나라 동해안에 위치한 대부분의 중소항만 및 어항들은 사빈해안에 건설된 소규모 어항이 주를 이루고 있으며, 항 입구부가 쇄파대 내에 위치하고 있으므로 지형변화가 극심하여, 항내에 매몰현상이 발생되고 있다. 이러한 현상들로 인하여 항내수심을 유지하기 위해 거의 매년 준설을 실시 할 뿐 아니라, 항내매몰로 인해 수심이 낮아져 배가 전복되어 인명피해가 발생하는 등 극심한 피해를 입고 있어 항내 및 항로매몰이 적지않은 사회적 문제로 대두되고 있는 실정이다. (중략)

파랑이 탁월한 영역에 존재하는 중소어항의 대부분을 항내매몰이 중요문제 중의 하나로서, 입ㆍ출항의 곤란 및 반복되는 준설경비의 소요 등으로 경제적 문제를 겪고있다. 따라서 이와 같은 문제를 장기적으로 해결하기 위해서는 항내매몰의 근본적 원인을 빠른 시일 내에 정확히 파악하고, 그 대책공법을 강구할 필요가 있다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하기 위해 파랑 및 연안류제어 구조물의 설치 및 배치 등을 이용한 항내매몰 방지대책을 설정하여 각각의 연안류 및 해빈변형제어효과를 검토하고 항내매몰에 미치는 영향을 검토해 보았다. (중략)

사천진항은 동해안에 위치한 제1종 어항으로 강원도 강릉시에 소재하고 있는 항구로서 남북쪽에 비교적 긴 모래 해안이 발달해 있으며 항 남단으로 사천천 하구와 연결되고 있다. 항북쪽으로는 연곡천, 남쪽 아래쪽에서는 남대천이 흐르고 있으며 해안은 1/40-l/60의 대체로 완만한 경사를 이루고 있다. 사천진항은 태풍의 내습이 없는 항으로 탁월풍은 SW, 평균풍속은 2.7㎧로서 년 강우량이 1383mm이며 조석관계는 평균조차가 13cm, 대조차가 약 17cm, 소조차가 약 9cm로서 작은 조차를 보이고 있다. (중략)

The purpose of this study is to find sedimentation patterns variation in Saemangeum coastal sea region. Water circulations are calculated diagnostically from the observed water temperature and salinity data and wind data and tidal residual current. Three dimensional movements of injected particles due In currents, turbulence and sinking velocity are tracked by the Euler-lagrange method. Calculated sedimentation patterns of riverine material are highly similar to the observed ones.

서해연안 중에서 근년에 공사가 가장 활발하게 진행되는 곳이 금강하구일 것이다. 금강하구는 하구둑의 수문이 닫히기 전까지 금강으로부터 유사 공급으로 퇴적환경이 지배적이어 군산항으로 입출항하는 선박의 주운 수심을 확보하기 위하여 주기적으로 준설을 실시해야만 했었다. 그러나 1994년 8월의 금강하구둑 수문의 닫음과 하구에 축조중인 북측도류제 및 남측도류제와 군장국가공단 조성사업 군산지구 개발에 따른 호안 축조 및 새만금 4호방조제 건설 등의 영향으로 금강하구 일대해역의 흐름이 급격히 변화되었고 이로 인한 퇴적환경의 변화가 불가피한 해역이다. (중략)

최근 연안해운시스템구축을 목적으로 대형신항만 건설계획이 추진되고 있으며, 교통수송 등의 편리성 및 경제성을 확보하기 위한 다수의 해상교량이 건설, 설계되고 있다. 이처럼 해안역에 구조물이 축조되면 파랑과 조류 및 연안류의 작용에 의하여 구조물 주위지반에는 세굴현상이 발생하는 것이 일반적이다. 이와 같은 세굴현상은 구조물의 안전성에 매우 심각한 영향을 초래하는 경우가 많다. 그러므로 해상구조물 건설시에는 세굴현상에 대한 세밀한 검토를 실시하여 대책을 강구하여야 할 필요가 있다. (중략)

해안의 자연지형은 흐름의 변화에 대해서 자신의 특성을 조절하는 능력을 가지고 있다. 흐름의 변화는 자연적 변화와 인위적 변화로 구분할 수 있다. 자연적 변화는 해일, 조류, 취송류 등에 의한 변화가 있다. 또한, 댐 방류량 조절 및 온배수 제트 등은 해안 흐름의 변화를 야기하며, 항만 등 수공구조물의 건설에 의해 흐름이 인위적으로 변화된다. 흐름이 변화하게 되면 이전의 동적 평형상태에 있던 해안은 수리학적 혹성, 유사특성의 변화를 초래하여 평형상태는 깨지게 된다. (중략)

조석파가 연안해역에 접근하게 되면 바닥마찰이나 수심의 감소에 따른 조위의 비선형 효과 및 육지와의 경계부분에서 발생하는 흐름의 곡률 등 여러 가지 요인에 의해 파의 진행에 변화가 야기되며 (Pugh,1987), 이에 따라 동일 천문조의 간섭에 의해 나타나는 overtide, 또는 2개 이상의 천문조간 상호 간섭에 의해 나타나는 compound tide와 같은 천해조가 발생하게 된다. (중략)

70년대 이후 서해 연안 개발 사업에 의해 아산만은 서해안 개발의 대표적인 지역으로 환경 변화의 속도가 그 어느 곳보다 빠르며, 방조제 건설과 간척지 개발로 인한 해안선의 변화와 항만 건설에 따른 준설 작업으로 인한 수심의 변화가 생기고 있는 지역이다 (Fig. 1). 그러나 이러한 급격한 변화 과정을 겪고 있는 아산만에서의 해수 순환과 오염물 확산의 문제에 대한 구체적인 연구 성과가 미비한 실정이다. (중략)

경기도 안산시, 시흥시, 화성군 일원에 위치한 시화호는 1994년 12.7 km에 달하는 방조제 끝막이 공사의 완료로 55.6 $\textrm{km}^2$의 인공호로 조성되었다. 그러나 용지확보의 측면에서 개발된 시화호는 방조제 공사의 완료로 외해와 단절되면서 수체가 정체되고, 인근 지역의 개발로 오염물질의 유입이 증가하여 수질이 급속히 악화되었다(수자원공사, 1996). (중략)

연안해역은 수심과 해안선의 변화가 심한 지형적으로 복잡한 형상을 하고 있다. 따라서, 연안해역의 해수유동은 위치 및 수심에 따라 지역적으로 복잡하게 변화하는 구조를 갖고 있다. 이러한 복잡한 현상을 모의하기 위하여 격자구성이 비교적 자유로운 유한요소모형이 효율적인 것으로 알려져 있으며, 지형이 복잡한 만, 하구 등에서의 해수유동의 해석에 유한요소모형이 널리 사용되어 왔다. (중략)

Recently, since one of the most important societal problems facing us today is the growing incidence of the contamination of coastal sea from variety of sources, several distinct numerical improvements have been made and applying the transport models to flow-dominated transport area. Application of Eulerian numerical models to the solution of sharp-front problems often results in oscillations, phase errors, peak depression, and/or numerical dispersion, unless very fine temporal and spatial steps are adopted. (omitted)

해양오염에 대한 문제가 최근에 많이 거론되고 있다. 해양오염 문제의 해결방안은 첫째 오염원의 차단과 둘째 오염된 물질이 어떻게 퍼져나가는가를 정확히 규명하는 것이다. 본 연구의 대상지역인 울산만은 부산항ㆍ인천항과 더불어 우리나라의 수출입의 관문이 되는 중추적인 역할을 하는 울산항이 있는 지역으로서 특히 울산지역은 임해공업지역으로 해양오염에 대한 관심이 민감하기 때문에 이에 대한 학문적 논리의 바탕을 마련하는 것이 중요한 과제라 할 수 있다. (중략)

최근까지의 국내 신항만 설계시에는 50년 빈도 심해파나 평상파 조건을 사용한 이상시 및 평상시 항내정온도 검토는 수행되었으나 파랑에 의한 연중가동율 추산은 과학기술처(1993)의 연구에서 동해항을 대상으로만 실시되었다. 본 연구에서는 부산 신항(그림 1 참조)의 연중가동율을 수치실험과 3차원 수리모형실험에 의해 추정한 결과를 제시한다. (중략)

외해에서 여러 요인으로 발생한 파가 항만에 접근하면 일부는 연안을 따라 흡수 또는 반사되고 일부는 항만의 방파제를 따라 회절하여 항내로 들어오게 된다. 항내로 입사한 장주기파는 항내의 정상파의 주기와 일치할 경우 공진 현상이 발생하여 작은 입사파에도 큰 반응이 나타날 수 있고 단주기파는 다중 반사 등으로 인해 항만의 특정 지점에서 파고가 증폭될 수 있어서 정박된 선박의 파괴, 부두손상, 하역 등에 지장을 초래할 수 있다. (중략)

항만을 새로 건설할 때에는 여러 가지 고려해야 할 중요한 사항이 있다. 이 가운데 항내정온도는 가장 기본적이며 필수적으로 고려해야 할 사항이다. 항의 입구에서 전파되어 오는 입사파로 인해 발생하는 항만 내부의 동요가 너무 크면 하역 작업이 어려워지고 정박되어 있는 선박이 파손될 우려가 있다. 따라서, 항내의 동요에 대하여 가능한 한 정확하게 예측하여 항내 동요가 가장 적은 즉 항내측이 가장 정온한 항만의 형상을 선택해야 한다. (중략)

The interaction of oblique monochromatic incident waves with a horizontal flexible membrane is investigated in the context of two-dimensional linear hydro-elastic theory. First, analytic diffraction and radiation solutions for a submerged impermeable horizontal membrane are obtained. Second, the theoretical prediction was compared with a series of experiments conducted in a two-dimensional wave tank at Texas A&M University. The measured reflection and transmission coefficients reasonably follow the trend of predicted values. Using the developed computer program, the performance of surface-mounted or submerged horizontal membrane wave barriers is tested with various system parameters and wave characteristics. It is found that the properly designed horizontal flexible membrane can be an effective wave barrier and its efficiency can be further improved using a porous material.

최근 우리나라를 비롯해 세계 여러 나라에서 Oil Tanker에 의한 사고가 빈번히 일어나고 있다. 이와 같은 사고의 대책으로 Oil Tanker의 2중화 등 여러 가지 면에서 대책에 총력을 기울이고 있지만, 일단 사고가 발생하게 되면 이러한 모든 대책은 무용지물이 되고 만다. 사고 발생 후 확산되는 Oil의 집적에 현재 일반적으로 사용되어지는 도구인 Oil Fence는 다양한 형태의 많은 개발품이 사용되어 지고 있지만, 이러한 Oil Fence 및 Oil 회수 장치에 의해 회수되어지는 양은 전체 확산되어지는 양의 고작 15%정도에 그친다. (중략)

우리나라 인천항의 적체현상은 그 한계를 초과한 상태여서 체선율이 약 40%에 이르고 있다. 아울러, 수도권 대량화물의 대부분이 인천항을 경유하여 내륙수송방법을 통해 운송되므로 수도권의 심각한 교통체증을 가중시키며, 물류가격경쟁력의 저하현상을 초래하고 있다. 따라서, 운하를 건설하여 연안해송, 내륙수운 등의 수송수단을 통해 대량화물 운송을 원활히 하여 내륙교통량을 완화시키고 수송비를 절감시킬 필요성이 있다. (중략)

일반적으로 공학적인 문제를 해결하기 위하여는 수치모형을 이용한 접근방법도 중요하지만 실험, 실측 및 관측분야도 도외시 할 수는 없다. 그 주된 이유는 이들 두 분야가 서로 별개로 독립적으로 존재하는 것이 아니라 서로 보완적이기 때문이며 따라서 이들 두 분야의 균형적인 발전없이는 아무리 최신의 모형을 사용하더라도 그 한계가 있다. 실제로 수치모형의 신뢰성을 확보하는데는 물리적 현상에 기초한 실측값들과의 비교ㆍ검증절차가 필수적 사안이다. (중략)