• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.570-576
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• 2007

수중천퇴가 있는 지형을 통과하며 변형하는 파랑을 실험한 Vincent와 Briggs (1989)의 실험조건을 수치모의하여 파랑과 흐름의 상호작용 효과를 연구하였다. SHORECIRC 흐름모형을 결합한 파랑모형 REF/DIF 1과 SWAN, 그리고 파랑과 흐름을 동시에 수치모의 할 수 있는 FUNWAVE를 이용하여 수중천퇴상을 통과하며 변형하고 또 다시 수중천퇴상에서 발생한 쇄파에 의해 발생된 쇄파류에 의해 변형하는 규칙파를 수치모의하였다. 수중천퇴상에서 쇄파가 발생할 때 잉여파응력의 급격한 변화에 따른 강한 유사제트류가 발생하고, 이 흐름은 수중천퇴후면의 파집중현상을 방해하여 파랑을 천퇴중심축으로부터 바깥쪽으로 굴절시켜, 파고를 상대적으로 감소시키는 역할을 한다. 이러한 역학은 실험결과와 본 연구의 수치모의를 통해 확인할 수 있었고, 이는 파랑쇄파류의 파랑변형에 미치는 역할의 중요성을 확인시켜주는 것이다. 규칙파 모의에 한계가 있는 SWAN과 규칙파 특성상 강하게 나타나는 중복파의 잉여파응력계산에 한계가 있는 REF/DIF 1과 달리 FUNWAVE를 이용한 수치모의는 실험결과와 완벽히 일치하였으며, 수중천퇴 후면에 발생하는 쇄파류와 쇄파류에 의한 쌍 vortex의 발달과정을 잘 보여 주었다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.14 no.3
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• pp.240-246
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• 2002

Hydraulic model experiments were conducted fur a series of regular and uni-directional irregular waves propagating over a submerged elliptic shoal. Two different sets of experiments have been studied； one considers regular wave transformation with no breaking, and the other considers uni-directional irregular wave with partial breaking on top of the shoal. The numerical experiments are also performed using a numerical model based on the parabolic approximation equation. The result of the numerical experiments are compared with that of hydraulic experiments.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2010.02a
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• pp.109.1-109.1
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• 2010

파랑의 거동을 해석하기 위해 몇 십 년 동안 많은 연구들이 진행되었다. 그 중에서 해석적인 방법으로 축대칭 지형과 같은 간단한 지형을 지나는 파랑의 변형을 예측하는 것은 실험에 의한 방법에 비해 시간적, 비용적인 측면에서 유리하다. 또한 수치기법에 의한 오차를 발생하지 않기 때문에 보다 정확한 해를 구할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 단일주기, 단일방향에 대한 가정을 거치기 때문에 실제 해역에서의 복잡한 파랑 변형을 예측하는데 한계가 있다. 고유함수전개법을 축 대칭 지형에 적용시키는 연구는 Bender and Dean(2005)에 의해 제시되었으며, 본 연구에서는 이것을 발전시켜 다방향 불규칙파에 대한 파랑 변형을 모의하였다. 그리고 결과를 단일주기에 의한 규칙파와 비교하여 그 특성을 알아보았다.

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 1992.08a
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• pp.83-83
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• 1992

풍파가 수심이 불규칙하고 조류 및 해류 등의 흐름이 존재하는 연안역을 전파해 갈 때 파고 및 파향이 굴절ㆍ회절 및 천수, 에너지 감쇠 효과 등에 의해 크게 변형된다. 이러한 현상은 연안역의 파랑변형 계산 및 퇴적물이동현상 분석에 매우 중요하다. 불규칙파의 스펙트럼 형태와 에너지의 방향 분산 정도에 따라 단순 규칙파 모델과의 계산치가 50-100%에 이르기도 한다.(중략)

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.89-89
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• 2015

항만 및 어항 구조물을 구성하는 다양한 해안구조물은 파랑의 천수효과, 굴절, 회절, 부분반사, 해저마찰, 쇄파의 영향 등을 고려해야하며 파고 및 파향 등의 해양특성의 검토가 반드시 이루어져야 한다. 실제의 해양파가 방향스펙트럼을 갖는 다방향 불규칙파라는 것은 잘 알려져 있으며, 기존의 해안구조물의 내파설계 또는 천해역의 파랑변형 검토에 있어서도 실제 해양파에 보다 가까운 다방향 불규칙파를 이용한 수리모형실험에 의해 파랑현상을 정도 높게 재현하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 실제 해양파를 정도 높게 재현할 수 있는 다방향 불규칙파 조파장치를 사용하여 구조물 전면해역에서의 파랑스펙트럼을 재현하고, 심해에서 발달된 파랑이 천해로 진행될 때 지형에 의해 발생되는 천수변형과 구조물 주위에서 나타나는 파랑변형의 현상을 고려하여 항내로 유입되는 파랑의 분포 특성을 검토하였다. 특히, 다방향 불규칙파로 인한 항내 파고분포 특성을 검토하기 위하여 동일 파랑에 대한 규칙파 및 불규칙파랑을 조파하여 그 결과를 상호 비교하였다. 아울러, 정온수역유지를 위한 월파현상을 수리적으로 재현할 수 있는 3차원 수리모형실험 수행하여 월파현상이 항내정온도에 미치는 영향을 고찰, 해석하여 항만 시설물 계획시 안정한 정박 및 이용에 대한 가능한 정온유지여부를 검토하였다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.1 no.1
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• pp.1-7
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• 1989

Theoretical studies have been made to analyze combined refraction diffraction of the wind waves propagating on a large scale current in water of varying depth. The governing equation for monochromatic waves was derived through splitting a mild slope equation into two equations. A numerical model is developed using finite difference scheme which is computationally very efficient for modelling large area. Numerical examples concerning the interactions between waves and rip currents over a gentle slope are presented, in which the current effects on the wave diffraction in the caustic region are closely examined.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.28 no.6
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• pp.332-349
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• 2016

OLAFOAM is the powerful CFD code and is an expanded version of $OpenFOAM^{(R)}$, for wave mechanics simulation. The $OpenFOAM^{(R)}$ does provide many solvers to correspond to each object of the numerical calculation in a variety of fields. OLAFOAM's governing equation bases on VARANS (Volume-Averaged Reynolds-Averaged Navier-Stokes) equation, and the finite volume method is applied to numerical techniques. The program is coded in C++ and run on the Linux operating system. First of all, in this study, OLAFOAM was validated for 1) wave transformation inside porous structure under bore and regular wave conditions, 2) wave transformation by submerged breakwater under regular wave condition, and 3) regular wave transformation and resultant vertical velocity distribution under current by comparison with existing laboratory measurements. Hereafter, this study, which is almost no examination carried out until now, analyzed closely variation characteristics of water surface level, wave height, frequency spectrum, breaking waves, averaged velocity and turbulent kinetic energy around porous submerged breakwater in the wave and current coexisting field for the case of permeable or impermeable rear beach. It was revealed that the wave height fluctuation according to current direction(following or opposing) was closely related to the turbulent kinetic energy, and others.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.19 no.6
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• pp.557-564
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• 2007

The effect of wave and current interactions on regular wave transformation over a submerged elliptic shoal is investigated based on numerical simulations of the Vincent and Briggs experiment [Vincent, C.L., Briggs, M.J., 1989. Refraction-diffraction of irregular waves over a mound. Journal of Waterway, Port, Coastal and Ocean Engineering, 115(2), pp. 269-284]. The numerical simulations are conducted by constituting two numerical model systems: a combination of SWAN(a wave model) plus SHORECIRC(a current model) and a combination of REF/DIF 1(a wave model) plus SHORECIRC. A time dependent phase-resolving wave-current model, FUNWAVE, is also utilized to simulate the experiment. In the simulations, the breaking-induced currents defocus waves behind the shoal and bring on a wave shadow zone that shows relatively low wave height distributions. The computed results of the two model systems agree better with the measurements than the computed results obtained by neglecting wave-current interaction do. However, it is found that the radiation stresses for standing waves are misevaluated in the wave models. In addition, the results of FUNWAVE show very good agreement with the measurements. The agreement indicates that it is necessary to take into account the effect of breaking-induced current on wave refraction when wave-breaking occurs over a submerged shoal.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.25 no.4
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• pp.244-254
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• 2013

In this study, a method has been developed for estimating the change of nearshore random waves in response to sea-level rise, by extending the method proposed for regular waves by Townend in 1994. The relative changes in wavelength, refraction coefficient, shoaling coefficient, and wave height for random waves are presented as functions of relative change in water depth. The changes in wavelength and refraction coefficient are calculated by using the significant wave period and principal wave direction in the regular-wave formulas. On the other hand, the changes in shoaling coefficient and wave height are calculated by using the formulas proposed for shoaling and transformation of random waves in the nearshore area including surf zone. The results are proposed in the form of both formulas and graphs. In particular, the relative change in wave height is compared with the result for regular waves.

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 2002.08a
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• pp.240-245
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• 2002

연안구조물을 설계하기 위해서는 구조물에 미치는 해양외력의 평가가 선행되어야 하며, 여러 가지 해양외력 중 구조물 건설위치에서의 파고, 즉 천해설계파는 제체중량, 제체형상, 피 복재의 중량 등의 결정에 직접적으로 영향을 미치기 때문에 가장 중요한 설계외력이다. (중략)