• 한국해안해양공학회지
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• 제2권3호
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• pp.143-151
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• 1990

해안변형을 일으키는 표사이동의 대부분은 쇄파대내에서 생긴다. 표사이동에 대해서는 종래에 많은 연구가 행해져 왔고 여러 가지 종류의 표사수송 모델에 근거를 둔 정량화가 이루어져 있다. 현지해안에서 일어나는 표사이동량에 대해서 보다 정도높은 정량화를 행하기 위해서는 현지해안에서의 입사파랑의 방향분산성의 영향이 고려된 파고, 주기, 파향의 결합확률분포의 특성을 명확히 해 둘 필요가 있다. 본 연구는 파별로 해석되어진 개개파의 정의법 및 파고, 주기, 파향의 결합확률분포에 미치는 각종 물리량 중 특히 천해역에 있어서 무시할 수 없는 방향분산의 비대칭성의 영향에 대해서 검토한 것이다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권2호
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• pp.106-121
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• 2020

항 외곽시설 신뢰성 설계가 합리적으로 구현하기 위해서는 우리나라 해양환경 특성이 반영된 확률모형이 필요하며 이러한 시각에서 본 연구에서는 천 해역 확률모형 개발을 위한 기초연구의 일부로 불규칙 파랑 천수 과정을 수치 모의하였다. 수치 모의는 자연해안에서 흔히 관측되는 사주가 원빈에 형성된 해안을 대상으로 수행하였으며 파랑모형은 spatially filtered Navier-Stokes Eq., LES[Large Eddy Simulation], one equation dynamic Smagorinsky turbulence closure 등으로 구성하였다. 불규칙 파랑은 우리나라 동해안에서 관측되는 너울 특성을 반영하기 위해 다양한 첨두 증강계수를 지니는 JONSWAP 스펙트럼과 random phase method를 사용하여 모의하였다. 파고분포의 모수는 먼저 수치 모의에서 관측된 자유수면 시계열 자료를 threshold crossing method로 파별 해석[wave by wave analysis]하여 개별 파랑을 특정하고, 이어 이렇게 특정된 파마루와 파곡 빈도 해석결과로부터 산출하였다. 모의결과 현재 천 해역 파고분포를 대표하는 수정 Glukhovskiy 파고분포는 큰 파고와 작은 파고 발생확률은 과다하게, 중간 크기 파고 발생확률은 과소하게 평가하는 것으로 모의 되었으며, 이에 반해 본 논문에서 제시된 파고분포의 경우 일치도가 상당하였다. 또한, 전술한 수정 Glukhovskiy 파고분포와의 간극은 쇄파역에서 제일 현저하게 관측되어 수정 Glukhovskiy 파고분포를 쇄파역 언저리에 거치되는 외곽시설 신뢰성 설계에 적용하는 일은 지양되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.73-78
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• 2010

파에너지는 쇄파되기 이전까지 주로 해저면과의 마찰력에 의하여 감소한다. 파마찰력을 산정하기 위한 연구는 여러 연구자들에 의해 진행되어 왔으며 어느 특정지점에서의 파마찰력 또는 파마찰손실률은 선형파이론으로 주어지는 해저면 입자유속과 연관된 파마찰계수의 도입으로 상당히 정확하게 간단하게 산정할 수 있다. 그러나 장구간에 걸쳐 파마찰력에 의하여 점차적으로 감소되는 파고변이는 상당한 반복 과정을 거쳐야 산정할 수 있었다. 본 연구에서는 기존 경험식을 이용해 전난류, 완난류 경우에 대해 일정경사면에서 천수효과와 마찰손실에 의한 파고 변화를 비교적 간단한 방법으로 추정하는 방법을 제시하였다. 해빈경사가 일정할 때 파고 변이률은 천수계수와 파고 마찰손실계수의 곱으로 간단히 구할 수 있다. 실제 해안과 비슷한 조건의 경우에 대하여 반복시산 과정으로 구한 수치와 간편 산정식으로 간단히 계산한 결과를 비교하여 제시하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제4권2호
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• pp.72-82
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• 1992

현지 해안에서 발생하는 해빈류를 정확히 예측하기 위해서는, 해빈류의 기인력인 다방향불 규칙파낭에 의해서 발생하는 방사응력(radiation stress)에 대해서 충분히 파악해 둘 필요가 있다. 본 연구에서는, 이차원수리실험에 있어서 단일성분파, 이성분합성 파, Bretschneider-광역형의 불규칙파를 발생시켜서, 그들의 천수쇄파변형에 따른 전파특성에 대해서 고찰하고, 불규칙파의 천수쇄파변형을 해석할 경우 가정되어지는 3가지 방법, 즉 (1) 파별해석법, (2) 성분파법, (3) 대표파법의 적용성에 대해서 檢討했다. 파별해석법에 대해서는, zero-down cross 법에 의해, 파별해석되어진 불규칙파의 전파특성으로서, 통계파(최대파, 1/3유의파, rms파 등) 및 시계열중의 임의 특정의 개개파의 파고 및 주기의 천수변화라고 하는 관점으로부터 검토했다. 또한, 성분파법에 대해서는 Spectrum 해석에 의해, 입력신호인 기본주파수성분파 및 천수비파변형에 따라 증가하는 간섭주파수 성분파에 대한 파속 및 파고의 천수변형이라고 하는 관점으로부터 그 타당성에 대해서 검토했다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.244-254
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• 2013

1994년 Townend가 해수면 상승으로 인한 연안 지역의 파랑 특성 변화를 산정하는 방법을 규칙파에 대하여 제시한 바 있으며, 본 연구에서는 이를 불규칙파로 확장하였다. 수심변화율에 따른 불규칙파의 파장, 굴절계수, 천수계수, 그리고 파고 등의 변화율을 계산하였다. 파장 및 굴절계수의 변화율은 규칙파 공식에 유의파 주기와 주파향을 사용하여 계산하였다. 한편, 천수계수와 파고의 변화율 산정을 위해서는 쇄파대를 포함한 연안 지역에서의 불규칙파의 천수 및 파랑 변형 계산을 위해 제안된 공식을 사용하였다. 각 결과는 식과 그래프의 형태로 제안되었으며 파고의 경우 규칙파에 대한 결과와 비교하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제5권4호
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• pp.263-270
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• 1993

일정 경사 해저면을 갖는 해안에 입사한 파가 천수변형을 거치고 쇄파하는 과정에서 발생하는 라디에이션 응력 및 평균수위 변화를 다루었다. 일반적으로 선형파동 이론에 의해 산정된 라디에이션 응력은 쇄파대내 및 그 부근에서 과대 평가되는데, 이것이 평균수위 변동의 계산치와 실험치와의 불일치의 원인이 된다. 본 연구에서는 Svendsen(1984)이 제안한 라디에이션 응력을 수정해서, 수심의 함수로 표시하고, 계산결과를 선형이론, 쇄파의 성분파고 스펙트럼에 기초한 Sawaragi(19梨) 방법 및 기왕의 실험데이타와 비교하였다. 수정된 Svendsen의 방법은 실험치와 비교적 양호한 일치를 보여 주었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제8권1호
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• pp.87-94
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• 1996

연안역에 있어서 파랑변형의 예측은 해안ㆍ항만구조물의 설계, 연안표사현상의 해명, 해안보존계획에 필수적인 항목이다. 실제의 파랑은 불규칙성이 그 본질이며 불규칙파랑으로써 해석이 필요하다. 파랑변형의 해명이 가장 뒤떨어진 것이 쇄파의 현상이며 특히, 해안지형이 복잡하게 변화하고 있는 경우의 쇄파변형예측모델의 구축이 제시되어 왔다. 지금까지 몇가지의 모델이 발표되었지만 쇄파의 메카니즘을 충분히 고려하지 않았거나 설계수법이 번잡하여 실용적이지 못한 난점이 있었다. 본 연구에서 제안하는 신쇄파변형모델은 각종의 단면지형에 있어서 파고ㆍ수위를 정확하게 예측하고 있어 범용성이 높은 모델임이 판명되었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제4권4호
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• pp.3-11
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• 2001

조간대와 같은 연안지역에서 해수의 토양 이동이 가지는 의미는 육상으로부터 유입되는 오염물질의 토양 이동 및 생물농축, 저서생물들의 생존에 필수적인 플랑크톤, 박테리아, 유기쇄설물, 산소, 영양염, 유기물의 생물공급, 수질 정화량 산정의 중요한 단서가 된다는 점이다. 따라서, 본 연구에서는 폐쇄성 수역과 같이 파도에너지가 비교적 작은 조간대에서 파도에 의한 해수의 침투거동을 해석하고, 파도에너지와 사면 구배의 변화에 따른 해수의 침투량 변화를 파악하고, 그 결과를 바탕으로 실제 조간대에서의 해수 침투량을 개략적으로 산정하는 것을 목적으로 하여, 모의 조간대 실험장치를 이용하여 실험을 수행한 결과, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 폐쇄성 수역과 같은 파도에너지가 작은 조간대에서는 파도에 의해서 해수가 반원형의 형태로 토양중으로 침투하는 semi-circular mechanism은 지금까지 알려지지 않았던 새로운 침투 거동임을 알 수 있었다. 구배 또는 쇄파파고가 높아짐에 따라서 해수의 침투량이 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한, 해수는 쇄파파고 보다는 구배의 영향을 크게 받아서 토양중으로 침투한다는 사실을 알 수 있었다. 현장토양을 이용하여 해수의 침투량을 정량화 할 수 있었으며, 본 연구의 결과를 바탕으로 현장 조간대에서의 해수 침투량을 개략적으로 산정 할 수 있었다. 따라서, 본 연구 결과를 바탕으로 오염물질의 토양 이동 및 생물농축, 저서생물들의 먹이공급, 수질 정화량 산정에 관한 연구가 활발히 진행되기를 요망한다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제30권2호
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• pp.39-50
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• 2018

본 연구는 공중사용허가서(오픈소스 기반) 라이선스 기반의 olaFlow를 적용하여 투과성잠제 주변에서 쇄파를 동반한 불규칙파와 흐름장의 비선형 상호작용을 고찰하였다. 본 연구에서 적용한 olaFlow의 불규칙파랑의 조파성능은 목표주파수스펙트럼과 조파파랑의 주파수스펙트럼을 비교 검토하여 불규칙파랑의 적용성을 검증하였다. 이로부터 지금까지 거의 검토되지 않은 불규칙파와 흐름의 공존장에 설치된 투과성잠제에 대해 배후경사면을 모래 혹은 자갈로 고려한 경우 흐름방향 등의 변화에 따른 잠제 주변에서 파고, 주파수스펙트럼, 쇄파, 평균유속 및 난류운동에너지 등의 변동특성을 면밀히 검토하였다. 수치해석결과로부터 투과성잠제의 천단상에서 발생하는 쇄파의 형태 및 평균유속의 형성은 흐름방향 및 배후사면의 형태에 따라 좌우됨을 알 수 있었다. 또한, 흐름방향에 따른 파고의 변화는 난류운동에너지와 밀접한 관계를 가지는 것 등의 중요한 사실을 확인할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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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.