• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.345-356
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• 2021

기존 케이슨 방파제의 구조적 안정성을 높이기 위해 신규 케이슨을 기존 케이슨 전면 또는 후면에 추가로 설치하여 보강하는 설계 및 시공사례가 발생되고 있다. 본 연구에서는 신규 케이슨이 추가로 설치되는 경우 입사하는 파랑과 구조물 간의 상호작용 영향에 따른 개별 케이슨에 작용하는 파력 특성을 분석하기 위해 상용프로그램인 ANSYS AQWA를 이용하여 수치해석을 수행하였다. 우선 주파수 영역에서 구조물에 작용하는 파력을 계산하여 개별 케이슨에 작용하는 파력 특성을 주기(주파수)별로 분석하였다. 그리고 특이한 파력분포 특성이 발생되는 주파수에 대해서는 시간영역 수치해석을 통해 개별 케이슨에 작용하는 동적파력 특성은 케이슨 간의 거리변화에 큰 영향을 받는 것을 확인하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.233-246
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• 2022

기존 케이슨방파제의 전면 또는 후면에 추가로 케이슨을 설치하여 구조물의 안정성을 향상시키기 위한 설계 및 시공사례가 보고되고 있다. 본 연구에서는 상용프로그램인 ANSYS AQWA를 이용하여 신규 케이슨이 추가로 설치되는 경우 입사하는 파랑과 케이슨들간의 상호작용 영향에 의해 개별 케이슨에 작용하는 파력 특성을 분석하였다. 앞뒤 케이슨간의 간격변화에 따른 개별 케이슨에 작용하는 파력 특성을 주파수영역에서 수치해석을 수행하였다. 그리고 특이한 파력분포 특성이 발생되는 주파수에 대해서는 불규칙파 조건에서의 시간영역 수치해석을 통해 개별 케이슨에 작용하는 동적파력 특성을 면밀하게 검토하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5B호
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• pp.539-549
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• 2006

본 연구에서는 포텐셜 이론, 섭동법, 경계요소법에 근간을 둔 이차의 시간영역 수치모델을 개발하고 이를 이용하여 폰툰형 부방파제의 성능을 평가하였다. 다양한 설계조건에 대하여 파력, 운동변위, 자유수면고, 투과율 등의 변화를 고찰하였으며, 파랑의 약 비선형성이 방파제의 동수역학적 특성에 미치는 영향을 분석하는데 주안점을 두었다. 수치모의 수행 결과, 이차의 성분 파는 동유체력, 계류장력, 운동변위에 미치는 영향이 큰 것으로 분석되었으나, 파랑의 약 비선형성이 투과율에 미치는 영향은 매우 작아 선형해석만으로도 파랑제어효율을 평가할 수 있음을 확인하였다. 또한 파랑제어효율이 우수한 수심과 흘수의 비, 파수와 폭과의 관계 등을 제시하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제19권2호
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• pp.113-127
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• 2007

본 연구에서는 직립 방파제 케이슨의 활동에 따른 복구비용, 과도한 케이슨 활동 발생시 항만 폐쇄에 따른 경제적 피해 비용 그리고 월파에 의한 일시적 작업 중단에 따른 경제적 피해 비용을 동시에 고려하는 기대 총 건설비 산정 모델을 수립하였다. 발생시점이 서로 다른 피해 비용을 일정한 기준으로 산정하기 위해 할인율을 적용하였다. 케이슨의 최적 단면은 방파제 수명 동안의 기대 활동량의 허용범위 내에서 기대 총 건설비용이 최소가 되는 단면으로 정의되며, 그 기대 활동량의 허용치는 0.3 m와 0.1 m 두 가지 경우에 대해 살펴보았다. 과도한 케이슨 활동에 의한 항만 폐쇄에 따른 경제적 피해 비용과 그 산정 기준이 케이슨 복구비용이나 월파에 의한 작업 중단에 따른 경제적 피해 비용보다 최적 단면 결정에 더 중요한 요인임을 확인하였고, 항만 폐쇄에 대한 케이슨 활동량의 임계 칼이 커질수록 케이슨의 최적 단면은 기대 총 건설비의 최소점보다 기대 활동량의 허용치에 의해 결정되는 것으로 나타났다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.277-283
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• 2016

테트라포드는 경사식 방파제의 피복재로 가장 많이 사용되는 콘크리트 소파블록이다. 테트라포드의 안정수를 계산하는 것은 테트라포드의 적정 중량을 결정하기 위해 필요한 과정이다. 1950년대의 Hudson 식부터 최근에 Suh and Kang이 제안한 식까지 테트라포드의 안정수를 계산하기 위한 다양한 경험식들이 제안되었다. 이러한 경험식들은 대부분이 식의 형태를 가정하고 실험 자료를 이용하여 식의 계수들을 회귀분석을 통해 결정하였다. 최근에는, 실험 데이터가 많은 경우, software engineering (또는 machine learning) 방법이 도입되고 있다. 예를 들어서, 방파제 피복석의 안정수를 계산하기 위한 인공신경망 모델이 제안된 바 있다. 그러나 이러한 방법들은 기존의 경험식보다 정확도가 크게 뛰어나지 않고 엔지니어들에게 생소하기 때문에 아직까지 설계에 거의 사용되지 않고 있다. 본 연구에서는 인공신경망 모델의 가중치와 편의를 이용하여 테트라포드의 안정수를 계산하는 양해법을 제안한다. 이 방법은 행렬 연산을 할 줄 아는 엔지니어라면 인공신경망에 대한 지식이 없어도 사용할 수 있으며, 기존의 경험식에 비해 정확도도 우수하다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.355-362
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• 2008

경사식 방파제에서 파랑과 구조물의 상호작용에 의하여 발생되는 처오름을 확률론적으로 해석할 수 있는 Level II AFDA 신뢰성 모형이 제안되었다. Level III MCS 모형을 함께 적용하여 본 연구에서 제안된 모형이 만족스럽게 검증되었다. 또한 목표파괴확률과 각 확률변수들의 통계적 특성 그리고 영향계수를 이용하는 역해석 기법을 적용하여 처오름과 관련된 각 확률변수들의 부분안전계수를 산정할 수 있었다. 특히 Level I 신뢰성 설계법을 쉽게 적용할 수 있도록 처오름의 설계기준식을 현행의 결정론적 설계법과 동일한 형태로 유도하였다. 마지막으로 본 연구에서 제시된 부분안전계수를 이용하여 Level I 신뢰성 설계법으로 재 설계한 결과가 CEM(2006) 및 Level II 신뢰성 설계법의 결과와 만족스럽게 비교되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.27-35
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• 2008

신뢰성 설계를 위한 설계변수의 특성치에 대하여 국내 해양토질을 이용하여 연구하였다. 특성치 산정에 대한 연구결과, Student/Ovesen, Schneider 및 EN 1990 방법의 순으로 평균치에 근접한 것으로 나타났고, EN 1990 방법은 지반특성치 산정방법의 신뢰성 차원에서 부적합한 것을 확인하였다. 그리고 제시된 네가지 특성치 산정방법은 토질의 변동성이 커짐에 따라 특성치를 보수적으로 평가하는 경향을 보였다. 또한 이러한 산정된 특성치가 실 설계에 미치는 영향을 파악하기 위하여 방파제에 대하여 임의 하중하에서 미개량 지반의 지지력 및 침하특성을 검토하였다. Schneider 방법을 이용하여 산정한 결과와 토질정수의 산술평균치를 이용한 결과를 비교한 결과, 허용지지력/작용하중비의 경우 전자가 후자의 65%로 나타났고, 침하량의 경우에는 13.6%를 제시하여 과소평가한 결과였다. 그리고 과거 설계사례에서 산술평균치로 결정된 대표치에 의한 것과 본 논문에서 각 지역의 자료로부터 산정한 특성치에 따른 설계결과를 비교한 결과, 산술평균치로 결정된 대표치에 의한 설계는 대부분 과대평가의 결과를 제시하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제17권1호
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• pp.16-20
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• 2003

본 연구에서는 입사파에 의한 항내 정온도 계산 시 사용되는 수치해석 기법에 대한 검증 및 실제 항만에 대한 적용을 하였다. 해석기법은 유한요소기법 (finite element technique) 을 사용하였고 기본방정식은 경계조건과 마찰을 고려한 완경사방정식 (mild-slope equation) 을 사용하였다. 해석의 검증을 위하여 임의형상 항만에 대해 본 해석법을 적용하여 수치해석을 실시한 결과와 다른 수치해석결과 및 실험결과를 비교했을 때 좋은 일치를 나타내었다. 제주항에 대해서 2가지의 각기 다른 입사파 조건을 적용하여 계산한 결과 제주항이 방파제 설계파인 NNW방향 (Case 2)인 경우가 NE 방향 (Case 1)인 경우보다 약간 양호한 정온을 확보하는 것을 알 수 있었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제16권2호
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• pp.103-107
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• 2004

파활동경사라는 새로운 무차원 수를 도입하여 소파제의 중량 산정식을 개발하였다. van der Meer(1987)는 Iribarren 수를 도입하여 중량 산정식을 개발하였는데 조건에 따라 전혀 다른 분포경향을 보였다. 반면에 파활동경사를 도입한 산정식은 조건에 관계없이 동일한 분포경향을 보였으며, 비례상수를 Iribarren 수의 함수로 취하였을 때 매우 높은 정밀도를 갖는 경험식을 도출하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제33권2호
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• pp.40-43
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• 2015

본 연구에서는 싱가폴 창이 국제공항 신규 터미널(5번) 확장 지반 보강공사에 적용된 진동다짐공법을 소개하고 이에 따라 발생되는 진동을 장기간 실시간으로 측정하기 위하여 최적의 진동 분석 S/W 개발을 완료하였다. 아울러 이와 유사한 파일항타 작업 진동이나, 방파제 설계를 위한 주기적 반복적으로 발생하는 파도에 의한 진동이나 초고층 건물, 터널, 교량 등 대형구조물에서 발생하는 진동을 장시간에 걸쳐 실시간으로 측정이 가능함을 알아보고자 하였다.