• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.206-216
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• 2017

교란운동에너지(TKE)와 레이놀즈 응력의 수직성분($-{\bar{u^{\prime}w^{\prime}}}$)에 대한 한 주기 파장 안에서의 시간변화를 관측자료를 사용하여 분석하였다. 관측자료는 동해에서 온대성저기압이 발달하였던 2017년 1월 14일부터 18일까지 동해안 후정해변에서 측정한 파랑자료를 사용하였다. 이 기간 동안 관측된 모든 파랑자료들 중에서 비슷한 형태를 갖는 수백 개의 규칙파들을 구분하였으며 이 자료를 토대로 Ensemble Average 기법을 사용하여 이 기간 파랑특성을 대표하는 세 개의 평균파를 계산하였다. 그리고 이 평균파를 기준으로 각 파의 요동을 측정하여 한 주기 동안의 교란운동에너지와 레이놀즈 응력을 계산하였다. 이렇게 계산된 자료들을 분석한 결과 교란운동에너지는 파랑의 평균유속과 비슷한 분포를 나타내었으나(즉 유속이 최대값을 나타낼 때 교란운동에너지도 최대값을 나타내었다), $-{\bar{u^{\prime}w^{\prime}}}$는 파랑의 수평유속 방향이 전환되는 '방향전환점'에서 가파르게 증가하는 경향을 나타내었다. 이러한 $-{\bar{u^{\prime}w^{\prime}}}$의 독특한 분포는 Nielsen(1992)에 의해 제안된 난류 convection 현상을 뒷받침하는 발견으로 퇴적물과 같은 물질들의 부유현상이 파랑의 '방향전환점(한 주기 안에서 파랑의 횡단방향 유속 부호가 바뀌는 시점)'에서 촉진될 수 있음을 보여준다. 이렇게 관측된 난류에너지 분포 특성을 CADMAS-SURF 모델을 사용하여 구현해 보았다. 그 결과 교란운동에너지의 경우 모델결과와 관측치 사이에 유사성이 발견되었으나 레이놀즈 응력($-{\bar{u^{\prime}w^{\prime}}}$)의 경우 모델이 '방향전환점'에서의 증가현상을 구현해 내지 못하였다. 이는 CADMAS-SURF와 같은 Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS) 모델들이 가지는 한계점으로 RANS 모델의 경우 레이놀즈 응력과 같은 난류에너지가 평균유속의 분포에 강한 영향을 받기 때문인 것으로 판명되었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제44권4호
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• pp.305-311
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• 2020

지구온난화에 따른 연안의 해수면 상승은 해안에 가해지는 파랑에너지의 상승을 유발한다. 이러한 해수면의 상승은 상대적으로 수심이 깊어지는 효과를 초래하고 이는 과거 발생하지 않았던 해안지역의 침식 및 해빈에서의 모래를 유실시킨다. 일반적으로 연안침식에 대응하는 방법은 호안을 쌓아 보호하게 되는 경성공법으로 외력의 변화에 따라 현장여건에 맞는 호안의 경사, 단면형상 및 재료를 선택하게 된다. 하지만 현상에 대한 불충분한 이해에 근거한 공법 적용으로 다양한 피해가 발생하고 있으며, 이는 신뢰도 향상을 위한 기술개발 및 융합기술 도입의 필요성을 보여준다. 본 연구에서는 파랑저감에 효과적인 다공성 구조물 바이오코스트(Biocoast)를 활용하여 해안침식피해억제를 위한 친환경 투수 바이오폴리머 콘크리트 블록을 개발하였다. 자연에서 내구성이 강하고 안정된 구조인 벌집, 주상절리, 클로버에서 정육각형 모양과 삼각형의 복합체로 디자인을 도출하였으며, 월파방지와 처오름 현상 감소를 위해 바이오코스트로 요철(凹凸)을 적용하도록 디자인에 변화를 가하였다. 한국 동해안의 해수욕장의 자연조건을 반영하여 디자인 한 블록의 중량과 크기를 계산하여 실형을 제작하고 이를 현장에의 설치를 앞두고 있다. 특히, 자연해변 및 호안시설에 대해 자연 및 인위적 외력에 의한 침식과 세굴로부터 연안을 보호하고, 블록의 단위화를 통해 품질관리 및 공정관리의 효율성을 향상시킬 수 있을 것으로 사료되며 하천, 호수의 호안과 자연산책로에 확장 적용하고자 한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_1호
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• pp.1527-1539
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• 2022

최근 동해안의 연안 침식이 가속화되면서 광역의 지역에 대한 과학적이며 정량적인 연안침식 모니터링 기술의 필요성이 증가하고 있다. 기존의 연안의 변화를 관측하는 주요 기술은 현장 측량에 의존한 정밀모니터링이 주로 수행되었지만 소규모 지역에 대해서만 적용이 가능하였다. 항공수심라이다(Airborne Bathymetric LiDAR, ABL) 시스템은 광역의 해변 및 해저 지형에 대한 경제적인 측량이 가능한 기술이다. 특히 해수의 유동이 심하고 파랑에너지가 높아 연안침식 모니터링에서 주요 관심 대상 지역인 조간대에 대해 해저 지형자료의 구축이 가능하다는 장점을 가진다. 본 연구에서는 씨호크(Seahawk) ABL 시스템을 활용하여 2021년 8월과 2022년 3월에 표사계 GW36 연안에 대해 측량 데이터를 취득하고 연안침식에 의한 기선 길이 및 종단 변화, 해안선 변화, Digital Terrain Model 변화를 정량적으로 관측하였다. 연구결과 항공수심라이다 데이터를 연안침식 모니터링에 효과적으로 활용이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제17권2호
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• pp.112-119
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• 2012

한국 동해안 영일만 쇄파대에 서식하는 두 종의 곤쟁이, Archaeomysis kokuboi와 Acanthomysis nakazatoi의 성장 단계에 따른 주야 및 조석간의 분포에 관해 조사하였다. 곤쟁이의 채집은 썰매형 채집망을 이용하여 3 지점, 즉 수심 1 m의 해수 표층과 해저 모래 표면, 물가장자리에서 2시간 간격으로 24시간 동안 이루어졌다. Archaeomysis kokuboi의 유체는 주야간 모두 출현개체수가 없거나 매우 적어 주야간의 차이를 알 수 없었다. A. kokuboi의 미성숙개체는 해수표층에서 야간의 밀도가 주간보다 유의적으로 더 높았으나, 다른 곳에서는 주야간 밀도 차이가 없었다. A. kokuboi 성체, 특히 숫컷에서는 바닥에서 주간의 밀도가 야간보다 유의적으로 더 높았으며, 해수표층에서는 주야간 모두 전혀 출현하지 않았다. 그에 비해서 Acanthomysis nakazatoi의 경우, 유체는 모든 정점에서 주야간에 유의적인 밀도 차이가 없었으나, 바닥에서 가장 높은 밀도로 분포하였다. A. nakazatoi의 미성숙단계에서도 모든 곳에서 주야간에 유의적인 밀도 차이가 없었으며, 해수표층에는 전혀 출현하지 않았다. A. nakazatoi의 성체, 특히 암컷에서는 바닥에서 야간의 밀도가 주간보다 유의적으로 높았고, 다른 장소에서는 주야간 밀도 차이가 없었다. 두 종 곤쟁이의 밀물과 썰물 간의 밀도 차이는 A. kokuboi의 미성숙개체를 제외하고는 유의적인 차이가 없었다. A. kokuboi의 미성숙개체, 특히 숫컷은 해수표층에서 썰물 때의 밀도가 밀물 때보다 유의적으로 높았다. 쇄파대 모래해변에서 두 종의 주야간 분포는 종간에는 물론이고 종내의 성장단계에 따라서도 약간의 차이가 있었으며, 밀도변화는 주로 주야간에 의해 일어나고 조석의 영향은 크지 않은 것으로 나타났다. 또 쇄파대에서 A. nakazatoi의 개체수 밀도는 주야간 모두 A. kokuboi보다 훨씬 더 높았으며, 유체단계부터 성체에 이르기까지 높은 밀도로 주로 모래바닥에 서식하였다. 이러한 결과는 A. nakazatoi는 유체단계부터 모래 저층으로의 잠입능력이 A. kokuboi보다 더 뛰어나며 동해안 쇄파대에서 매우 잘 적응한 곤쟁이라는 것을 의미한다.