• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2001.05b
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• pp.1115-1120
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• 2001

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2004.05b
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• pp.1439-1444
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• 2004

이어도 기지에서 관측된 파랑 자료는 주변 수중 암초 또는 지형의 영향을 받으므로 수중 암초의 영향을 받지 않는 지역을 대표하는 주변 대표 파랑 자료로의 환산이 필요할 수 있다. 이를 위하여 본 연구에서는 이론적인 쇄파 모형(Lee, 1993)을 통하여 변환기술상 문제점을 파악하고 원형 천퇴에서의 수치실험을 통하여 천퇴 후면에서 파랑의 변형 정도를 파고비를 통하여 분석하였으며 이를 토대로 이어도 수중 암초에서의 파랑 변형이 관측 지점의 파고에 리치는 영향을 평가하였고 그 결과를 관측 치와 비교${\cdot}$분석하였다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.2 no.3
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• pp.134-142
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• 1990

A wide-angle approximation in the parabolic equation method is presented to calculate wave transformation in the shallow water. The parabolic approximation to the mild-slope equation is obtain-ed by the use of a splitting matrix, which leads to a generalized equation in form. A numerical model based on a finite difference scheme is presented and computational results are provided to test the model against the laboratory measurements of circular and elliptical shoals. The numerical results are in good agreement with most of experimental data. Therefore it can be concluded that the model shows greater capability to reproduce the characteristics of waves in the refractive focus.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.19 no.2
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• pp.170-178
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• 2007

Most of parabolic approximation models employ a relatively limited open boundary condition in which there is no depth variation in the longshore direction outside of the computation domain so that Snell's law may be presumed to hold. Existing Kirby's condition belongs to this category and in the paper both modified Kirby's method and Dirichlet boundary condition are presented in detail and numerical results of three methods were shown. Judging from computation to wave propagations over a circular shoal in a constant depth, the method based on present Dirichlet boundary condition with fictitious numerical adjusting regions in both sides of the computation domain gives the least distorted amplitude ratio distribution.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.14 no.3
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• pp.619-633
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• 1994

A wave deformation model for general purpose combined refraction, diffraction, and breaking is developed in the shallow water. A parabolic approximation equation considered a higher order diffraction term is derived from the previous mild slope equation. A wave energy dissipation term due to bottom friction and breaking is introduced from the turbulence model. The Crank-Nicoloson implicit scheme is used in the numerical calculation, then the solutions are compared with the various hydraulic experiment data in the circular, the elliptic shoal, and the surf zone. The wave height decay in the surf zone is sensitively affected by the incident wave steepness, and the wave height variation around the elliptic shoal is well explained by the non-linear dispersion relation and the wave energy dissipation term. The model is also applied to a field coastal area and reasonable results are obtained.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.1 no.1
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• pp.22-30
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• 1989

Wave propagation is changed by the effect of shoaling, current-depth refraction and shelter-ing etc. To solve these problems. numerous models have been developed. In the present study, a coordinate system is proposed based on the wave ray equation with the wave number equation including diffraction effects . The governing equation for the study was derived from the mild slope wave equation in non-steady state, including current effects (Kirby, 1986a) and trans-formed into an orthogonal curvilinear coordinate system on the basis of the wave ray equation. To obtain a numerical solution, an explicit finite difference scheme was used, and solved by the relaxation method. This model was tested for various cases: Firstly a submersed circular shoal and a constant unit depth. Secondly a submerged elliptic shoal on a slope, and finally a breakwater harbour with obliquely incident waves on a slope. The model was found to simulate the experimental results and other theoretical results in wave height and wave angle fairy well, and the applicability of the model around an arbitrary shaped coastal structure was also verified. To demonstrate the general usefullness of the present approach , the model is to be applied to a field situation with a complex bed topography.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.576-580
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• 2007

수치기법이 복잡한 Boussinesq 방정식 대신 간단한 선형 Boussinesq 형태의 파동방정식을 지배방정식으로 사용하면서도 완변수심상 지진해일 전파시 요구되는 물리적 분산효과를 정도 높게 고려할 수 있는 분산보정 지진해일 전파 유한요소모형을 개발하였다. 수심이 변하는 지형에서의 분산보정능력을 검증하기 위해 수중 원형천퇴상을 전파하는 Gaussian 형상의 가상지진에 대해 수치모의를 수행하고, 그 결과를 선형 Boussinesq 방정식에 의해 계산된 수치해와 비교하였다. 그 결과 개발된 유한요소모형이 수심이 변하는 지형에서도 상당히 정확하다는 것이 입증되었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.2130-2134
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• 2007

선형 Boussinesq 형태의 파동방정식을 지배방정식으로 사용하는 능동적인 분산보정 지진해일 전파 유한 차분모형의 정확도를 향상시키기 위한 새로운 동시격자접속기법을 개발하였다. 이 격자접속기법은 공간에 대해 3차 보간식을 사용하므로 짧은 파에 대해서 보간에 따른 오차를 최소화할 수 있고, 시간에 대해 2차 보간식을 사용하기 때문에 기존 기법에 비해 더 정확한 값을 얻을 수 있다. 개발된 격자접속기법의 정확성을 평가하기 위해 수중 원형천퇴상을 전파하는 Gaussian 형상의 가상지진에 대해 격자접속기법을 적용하지 않고 계산한 결과와 격자접속기법을 적용하여 계산한 결과를 FUNWAVE에 포함되어 있는 선형화된 Boussinesq방정식에 의해 계산된 수치해와 비교하였다. 그 결과 개발된 동시격자접속기법의 우수함이 검증되었다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.58-58
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• 2011

동해를 전파하는 지진해일은 다른 지역에서 발생하는 지진해일과 비교하였을 때 상대적으로 파장이 짧고, 파장에 비해 먼거리를 전파한다. 따라서 지진해일이 전파할 시 물리적인 분산효과가 매우 중요하다. 그러므로 동해에서 발생하는 지진해일을 수치모의 할 때는 분산효과가 충분히 고려될 수 있는 선형 Boussinesq 방정식을 사용한다. 그러나 이를 직접 풀 경우에는 상당히 많은 시간이 소비되며 효율적이지 못하다. 이와 같은 단점을 극복하기 위해 기존의 연구에서는 leap-frog 기법을 사용하여 선형 천수방정식을 차분할 때 발생하는 수치분산항을 선형 Boussinesq 방정식의 분산항과 같은 형태를 가질 수 있도록 분산보정계수를 사용하여 수치모의를 수행하였다. 하지만 이때 사용된 지배방정식은 수심이 일정하다는 가정을 이용하여 유도된 것이므로, 실제 경사가 있는 지형을 통과할 때의 수치모의 결과는 정확하다고 할 수 없다. 본 연구에서는 이를 극복하기 위하여 바닥 지형이 1차원으로 변한다는 가정으로 새로운 지배방정식을 유도하였으며, 수심변화로 인해 새로 발생하는 항을 기존의 분산보정기법에 추가하였다. 또한 수심이 변화는 지형을 통과하는 지진해일의 분산효과가 충분히 고려되는지 확인하기 위하여 Gaussian hump를 이용하여 가상 지진해일을 원형 천퇴지형에 통과시키는 수치모의를 수행하였다. 결과의 비교를 위한 정확해가 없으므로, 비선형 Boussinesq 방정식을 직접 차분하여 푸는 FUNWAVE를 이용하여 동일한 조건으로 수치모의를 수행하였다. 수치모의 시 중심선에 4개의 가상 gage를 설치하였으며, 이를 통해 각각의 수치모의 실험에 대한 자유수면 변위를 관찰하여 비교하였다. 수치모의 결과에 대한 비교를 통하여 기존의 분산보정기법에 비해 본 연구에서 제안한 새로운 수치기법이 분산효과를 비교적 잘 반영하는 것으로 나타났으며, 비교적으로 실제 지형에 적용하였을 때 정확도 향상의 가능성이 높다고 판단하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.40-41
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• 2011

동해를 전파하는 지진해일은 세계적으로 다른 지역에서 발생하는 지진해일과 비교하였을 때 상대적으로 파장이 짧고, 이에 비해 먼 거리를 전파한다. 그러므로 동해에서 발생한 지진해일의 전파에 대한 해석을 수행할 때 물리적인 분산효과가 매우 중요하다. 따라서 지배방정식으로 분산 효과가 충분히 고려된 선형 Boussinesq 방정식을 사용한다. 기존의 연구에서는 leap-frog 기법을 사용하여 선형 천수방정식을 차분할 때 발생하는 수치분산항에 분산 보정계수를 이용하여 선형 Boussinesq 방정식의 물리적 분산항과 같은 형태로 나타나도록 유도하여 수치모의를 수행하였다. 그러나 기존에 사용한 지배방정식은 수심이 일정하다는 가정을 통하여 유도된 것으로, 수심에 변화가 있는 실제 지형을 통과하는 지진해일에 대한 수치모의를 수행한 결과의 정확도에 문제가 생길 수 있다. 본 연구에서는 기존의 연구에서 발생할 수 있는 수심 변화에 따른 오류를 개선하기 위하여 바닥 지형이 1차원으로 변한다는 가정을 이용하여 지배방정식을 유도하였으며, 이로 인해 발생하는 수심 변화가 고려된 항을 기존의 분산보정기법에 추가하였다. 그리고 적용성을 높이기 위하여 수치모의 기법의 제한을 최소화하는 연구를 진행하였다. 본 연구에서 제안한 수정 기법이 수심이 변화하는 지형을 전파하는 지진해일 수치모의 과정에서 경사에 대한 분산효과가 충분히 고려되는지 확인하기 위하여 Gaussian hump를 이용한 가상 지진해일을 원형 천퇴 지형에 통과시켰다. 본 연구에서 사용한 지형을 통과하는 Gaussian hump에 대한 해석해를 구하는 방법이 존재하지 않으므로, Boussinesq 방정식을 직접 차분하여 푸는 FUNWAVE를 사용하여 동일한 조건 하에서 수치모의를 수행하였다. 비교 결과를 통하여 본 연구에서 제안한 기법의 정확도 향상을 확인하게 되면, 실제 지형을 통과하는 지진해일의 수치모의에 대한 활용성을 높일 수 있을 것이다.