• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
• /
• pp.108-111
• /
• 2012

최근에 태풍 매미 등 이상 기후로 인한 기상이변이 빈번히 발생함에 따라 그에 대한 대처방안을 모색하기 위해 2005년 해양수산부에서는 지역 및 해역별 특성을 분석하여 종전 설계기준을 강화하였다. 하지만, 기존에 설계된 항만 구조물의 마루높이 및 피복재 중량 등이 새로 개정된 설계기준에 미치지 못하는 등 안전성에 대한 문제가 발생하고 있으며, 이러한 문제점을 개선하기 위해 기존 방파제를 보강하는 여러 방식이 제안되고 있다. 그 중 부유식방파제는 해수의 소통을 방해하지 않는 친환경적인 구조물로써, 연약지반에 시공이 가능하고 시공 시 오탁이 적게 발생하여 시공이 편하다는 장점을 가지고 있다. 또한 구조물의 해체 및 보강시 건설폐기물을 발생시키지 않는 친환경적인 구조물이기 때문에 새로운 방식의 대체 외곽항만구조물로 관심을 받고 있다. 이에, 본 연구에서는 사석경사제 전면에 부유식구조물을 설치하여 방파제 보강하는 방안을 제시하고자, 부유식구조물을 통과한 파랑이 사석경사제와 만나 발생하는 처오름높이를 분석하였다. 본 수치모의에서는 유체의 점성 및 난류특성을 포함하고 있는 Navier-Stokes 방정식을 그대로 해석하는 2차원 수치파동수조(CADMAS-SURF)를 이용하여 수치 모의을 수행하였다. 부유식구조물은 불투수성구조물로 수면에 고정시키는 방식을 적용하여 사석경사제의 전면에 설치하였으며, 고정된 부유식구조물의 흘수심을 변화시켜 사석경사제에서의 처오름높이를 산정하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제35권4호
• /
• pp.845-852
• /
• 2015

파랑의 처오름높이는 항만 및 호안구조물의 마루높이 산정에 있어 주요한 설계요소이다. 본 연구에서는 TTP로 피복된 경사식구조물을 대상으로 2차원 수리실험을 수행하였으며, 실험에 적용된 실험파는 불규칙파로서 구조물 toe 위치에서 비쇄파, 쇄파 및 쇄파된 파의 조건을 포함한다. 본 실험결과를 이용하여 사면경사 1:1.5인 경사식구조물의 처오름높이를 산정할 수 있는 경험식을 쇄파 유사성 매개변수를 이용하여 제안하였다. 그리고 본 실험결과는 기존 연구결과인 van der Meer and Stam(1992)의 결과와 비교하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제35권3호
• /
• pp.49-56
• /
• 2023

해안구조물 설계시 허용평균월파량은 설계요소 중의 하나이며, 구조물의 마루높이는 구조물의 안전, 보행자의 안전 및 운영 등에 요구되는 월파량 이하가 되도록 하여야 한다. 본 연구에서는 경사식구조물의 기하학적 형상을 고려하고, 다양한 수심조건에서 평균월파량 계측을 위한 2차원 수리실험을 수행하였다. 수리실험은 서로 다른 파형경사, 상대여유고, 상대파고 등을 적용하여 수행되었다. 실험결과를 이용하여 경사식구조물의 평균월파량을 산정할 수 있는 경험식을 제안하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제34권2호
• /
• pp.27-36
• /
• 2022

파랑이 구조물과 만나게 되면 강한 처오름이 발생하게 되며, 이러한 처오름은 월파를 야기하게 된다. 월파에 의해 야기된 월파수괴에 의해 구조물 배후면에 강한 낙하파압이 작용하게 된다. 구조물 배후면의 포장체 등을 설계하기 위해서는 월파 등에 의한 낙하파압이 산정되어야 하지만 여전히 불명확한 부분이 있다. 본 연구에서는 경사식구조물을 대상으로 월파에 의한 낙하파압 계측을 위한 수리실험을 수행하였으며, 수리실험에서는 파랑조건, 여유고, 피복재 높이 및 파라펫의 유무에 따른 낙하파압의 변화를 계측하였다. 상치콘크리트에는 월파의 효과적인 저감을 위해 파라펫이 설치되기도 하지만, 파라펫 설치로 인해 배후면에 작용하는 낙하파압은 증가하는 것으로 검토되었다. 수행된 실험결과를 이용하여 경사식구조물의 상치콘트리트 배후면에 작용하는 최대 낙하파압을 산정할 수 있는 경험식을 제안하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제35권5호
• /
• pp.1051-1059
• /
• 2015

파랑의 처오름높이는 항만 및 호안구조물 설계의 주요한 설계요소이다. 본 연구에서는 2차원 수리모형실험을 수행하고, 불규칙파 조건에서의 파랑의 처오름높이 산정식을 제안하였다. 실험에 적용된 경사식구조물 모형은 사면경사가 1:2이고, TTP로 피복되어 있다. 그리고 상대파고 (toe 위치에서의 유의파고와 수심의 비)은 0.14~0.56 범위에서 수행되었고, 제안된 처오름높이 산정식은 쇄파 유사성 매개변수가 2~6인 적용 범위를 갖는다. 실험결과에 따르면 사면경사 1:2의 처오름높이가 1:1.5인 경우보다 높게 나타났으며, 전체 실험조건에서 피복층의 두께가 약 2배될 때 처오름높이는 평균 5% 감소하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제39권6호
• /
• pp.759-768
• /
• 2019

국내에서는 혼성식구조물의 근고부 안정성 확보를 위해 대부분 확장 Tanimoto 식이 이용되고 있다. 확장 Tanimoto 식의 경우에 파랑이 구조물에 직각으로 입사하는 경우보다 경사지게 입사하는 경우에 보다 큰 중량이 산정된다. 본 연구에서는 규칙파 및 불규칙파가 혼성식구조물에 직각 및 경사 입사하는 조건에 대해 수리모형실험으로 수평유속을 계측하여 확장 Tanimoto 식의 적용성을 검토하였다. 파랑이 구조물에 직각으로 입사하는 경우에 최대 수평유속은 파랑의 주기에 관계없이 근고부의 경사면에서 계측되었다. 경사입사파의 경우에는 연파발생조건에서 최대 수평유속이 크게 계측되었다. 실험결과는 Takahashi 등의 연구와 잘 일치하는 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제41권6호
• /
• pp.663-673
• /
• 2021

해안구조물 설계시 허용평균월파량은 설계요소중의 하나이며, 구조물의 마루높이는 구조물의 안전, 보행자의 안전 및 운영 등에 요구되는 월파량 이하가 되도록 하여야 한다. 최근 들어 보다 안전한 설계를 위해 평균월파량보다 개별 최대월파량을 기준으로 적용하자는 제안이 이루어지고 있다. 본 연구는 비쇄파조건에서 개별 최대월파량에 대한 정보를 제공하고자 하는 것이며, 경사식구조물의 기하학적 형상을 고려안 2차원 수리모형실험을 수행하였다. 또한 실험을 위해 새로운 계측방법을 고안하였다. 실험결과를 이용하여 평균월파량에 기반하여 개별 최대월파량을 산정할 수 있는 경험식을 제안하였다. 그리고 피복재 어깨폭에 따른 평균월파량의 저감효과에 대해서도 검토하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
• /
• pp.304-304
• /
• 2020

항만구조물의 방파제 또는 방파호안의 마루높이는 배후지역의 활용도에 따라 내습파의 월파로 인한 전달파 또는 월파량에 의해 결정되기 때문에 월파량산정은 항만구조물을 설계함에 있어서 주요한 설계인자이다. 그동안 국내에서는 항만구조물 설계시 주로 외국의 기준이나 기법을 활용하고 있는 실정이다. 국내 항만설계기준에서는 Goda도표를 이용하여 직립제 및 방파호안에 대한 월파량 산정방법을 제시하고 있으나, 도표축이 log로 되어 있어 내삽 또는 외삽시 사용자에 따라 월파량 차이가 발생할 수 있다. 국내의 해역특성 및 최근 설계동향을 반영한 월파량 산정식의 개발이 필요하고, 동일조건에 대한 동일한 월파량 산정결과가 도출될 수 있어야 한다. 최근의 대표 연구성과인 EurOtop(2007)과 같이 지수함수의 형태로 월파량 산정식을 제시하고자 한다. 경사식구조물의 평균월파량 산정식 도출을 위해 적용한 구조물 위치에서의 수심(d_t)은 0.40m, 0.55m, 0.70m 이다. 적용수심을 서로 다르게 한 것은 기존의 대부분의 연구에서 적용하지 않았던 구조물 위치에서의 쇄파조건을 고려하기 위한 것이다. 실험파는 Bretschneider-Mitsuyasu 주파수 스펙트럼을 사용한 불규칙파를 적용하였다. 본 연구에서는 주 피복재로 TTP를 대상으로 하였고, 주기 및 파고를 다양한 조건에서 수리실험을 수행하였다. 본 연구의 실험결과는 월파량 계측을 통해 분석된 평균 월파량을 적절한 산정식으로 나타내기 위해 EurOtop(2007)의 기존 월파량 산정식 형태에 대입하여 비교하여 분석하였다. 따라서, 본 논문은 월파량 산정식 제시를 통해 보다 합리적인 항만구조물의 마루높이 산정이 가능하게 하고, 또한 월파량 산정과 관련된 실험자료 구축을 통해 신뢰성해석 자료 및 수치모형의 검증 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제27권3호
• /
• pp.175-181
• /
• 2015

본 연구에서는 2차원 수리실험을 통해 충격파 및 비충격파 조건에서의 직립식구조물의 월파량 산정식을 제안하였으며, 연구결과는 EurOtop(2007)의 결과와 비교하였다. 특히, 최근의 월파량 산정기법의 연구동향을 고려하여 도표형태가 아닌 함수형태로 월파량 산정식을 제안하였다. 상대여유고와 무차원 월파량의 관계를 비충격파 조건은 지수함수, 충격파 조건은 거듭제곱 함수 형태로 제시하였다. 또한 경사형 상치콘크리트가 월파량에 미치는 영향계수를 제시하였다. 경사형 상치콘크리트의 설치위치가 월파량에 미치는 영향을 검토한 결과에 의하면 설치위치에 따른 차이는 크지 않은 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제14권6호
• /
• pp.3074-3080
• /
• 2013

평면 수리실험을 통해 경사식구조물의 오목부 구간에 대한 파고 증폭을 검토하였다. 실험에 적용된 경사식 구조물 단면은 1:1.5의 경사면에 테트라포드가 2층 피복되어 있는 형상이다. 실험파는 Bretschneider-Mitsuyasu 스펙트럼을 적용한 불규칙파를 적용하였으며, 오목부의 중심각도는 $120^{\circ}$, $140^{\circ}$와$160^{\circ}$를 적용하였다. 실험결과에 따르면 오목부 구간에서의 입사파고에 대한 파고증폭비는 본 실험에서 적용한 실험조건 내에서 최대 1.5배로 계측되었으며, 상대파고비의 분포형태는 오목부의 중심에서 최대가 되고, 오목부를 중심으로 거리가 멀어질수록 감소했다 다시 증가하는 형태인 W자 형태를 나타내었다.