• 대한토목학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.115-126
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• 1990

고파랑(高波浪)이 내습(來襲)하여 기존호안(旣存護岸)으로서는 방재(防災) 효과(效果)가 없을 경우, 기존호안(旣存護岸) 전면(前面)에 인공(人工)reef를 설치(設置)하여, 해안방재(海岸防災)와 해안환경(海岸環境) 보존(保存) 및 해안이용(海岸利用)을 동시(同時)에 갖는 다목적(多目的) 해안공간개발(海岸空間開發)이라는 취지(趣旨)에서 본(本) 연구(硏究)를 수행(遂行)하였다. 인공(人工)reef를 고정상(固定床)으로 제작(制作)하고, 불규칙파(不規則波)에 대(對)한 실험(實驗)과 기존이론(旣存理論)을 도입(導入)하여 월파량(越波量)과 쇄파율(碎波率)과의 관계(關係)를 밝혔다. 스펙트럼형상(形狀)이 월파량(越波量)에 미치는 영향(影響)을 규명(糾明)하기 위하여 수치(數値)simulation을 실시했다. 스펙트럼 형상(形狀)으로부터 파고(波高)와 주기(週期)의 결합(結合) 확률밀도(確率密度)를 분포(分布) 작성(作成)하여 인공(人工)reef의 제단면(諸斷面)이 월파량(越波量)을 저감(低減)시킬 수 있는 최적단면(最適斷面) 제시(提示)하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제13권2호
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• pp.139-148
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• 2001

파랑에 관계하는 현상에는 월파, 표사이동, 구조물의 진동.동요, 파괴 등 방향성의 영향을 현저하게 받아들이는 것이 많다. 이들은 비선형성이 강하기 때문에 수치계산에 의한 해석이 곤란하므로, 수리모형실험으로 외력인자를 평가, 해석정도를 높일 필요성이 증대하고 있다. 본 연구는 파랑의 다양한 입사각에 따라 사석방파제의 안정성을 논의하였으며, 파괴율은 방향성규칙파에서 $30^{\circ}$, 방향성불규칙파인 경우는 40$^{\circ}$부근에서 입사각 $0^{\circ}$일 때 보다 상대적으로 크게 변동하였다. 즉, 사석방파제의 안정성에 미치는 방향성효과에 따른 것이라고 평가할 수 있다. 이들은 1/10 최대 합성유속의 방향별 빈도분포의 피크가 $20^{\circ}$~$40^{\circ}$에서 발생하는 사실과 부합된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제33권1호
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• pp.65-70
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• 2009

대수심의 유체운동을 포텐셜 운동으로 가정하여 자유수면의 거동을 신속히 해석하는 BEM 해석법과 구조물 근방에서 유체의 자유 수면 변화를 계산하기 위하여 NS방정식의 해석으로 CADMAS-SURF 기법을 결합하여 하이브리드 수치기법을 개발하였다. 하이브리드 해석법에서는 반사파를 고려해야 할 넓은 영역에서, 대수심의 영역은 BEM이, 천수역은 CADMAS-SURF가 계산하게 된다. 특히, 하이브리드 모델은 장시간에 걸친 불규칙파의 운동에 대해서는 단독의 CADMAS-SURF을 이용한 계산에 비해 거의 동일한 정확도로 월등히 신속하게 계산할 수 있다. 본 연구에서는 완경사 해저면을 가진 넓은 해역에서, 호안구조물에 내습하는 파랑의 처오름과 월파와 같은 강비선형 파랑장 계산에 결합해석모델을 적용하였다. 계산결과는 각각 토요시마(풍도(豊島))의 규칙과 처오름 실험과 고다(합전(合田))가 제안한 불규칙파의 월파량 산정도와 비교하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권5호
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• pp.294-304
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• 2019

본 연구에서는 olaFlow 모델에 의한 혼상류수치해석법을 적용하여 2차원저천단구조물에 의한 파동장의 변동특성(전달율, 파고, 평균유속 및 평균난류운동에너지)을 수치적으로 평가한다. 또한, 기존의 수리실험결과와 비교하여 수치해석결과의 타당성을 검증한다. 도출된 수치해석결과 중에 평균유속은 구조물 항외측의 전면에서 반시계방향의 순환류셀을 형성하고, 항내측에서 항내로 향하는 강한 일방향흐름을 나타내며, 이들은 월파 등의 요소와 밀접한 관계를 가진다는 것 등을 알 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.357-366
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• 2021

본 연구에서는 항내측 피복재의 안정성에 대한 단면수리실험을 수행하였다. 국내 항만 및 어항설계기준에서는 항내측 피복재의 중량산정 방법으로 상치콘크리트가 설치되지 않은 조건에 대하여 항내측 일부구간(최저설계 정수면에서 0.5 H 깊이까지)을 항외측 피복재와 동일 중량비의 피복재를 사용하도록 설계 도표로 제시하고 있다. 국내에 설계되는 대부분의 경사식 구조물은 상치콘크리트가 설치되어 있으며, 이에 대한 안정중량 산정 방법이 필요하다. van der Meer(1999)가 제시한 안정계수(N_od = 0.5)를 기준으로 피복재(테트라포드)의 안정성을 검토하였으며, 항외측 피복재의 0.8배에 해당하는 중량의 피복재를 항내측에 거치할 경우 안정성을 확보할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제34권1호
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• pp.19-25
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• 2022

수리모형실험을 통해 경사식 호안 배후면 포장체 상부면에 작용하는 월파력과 하부면에 작용하는 양압력을 계측하고 설계에 활용 가능한 경험식을 제안하였다. 상부구조물의 파라펫, 수심, 상대여유고 및 소파블록 피복두께 조건을 다르게 실험을 수행하여 경사식 호안 상부구조물 및 배후 포장체에 작용하는 파력을 분석하였다. 이를 통해 월파에 의한 파력과 양압력에 영향을 미치는 주요 상관변수를 식별하고, 포장체에 작용하는 파력을 산정할 수 있는 경험식을 제안하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.233-233
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• 2022

최근 기후변화로 인해 집중호우 및 돌발홍수의 증가로 침수피해가 빈번하게 발생하고 있다. 마찬가지로 해안지역의 피해 또한 증가하고 있으나, 해안지역의 특성을 고려한 연구가 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서 해안지역의 특성을 고려해 폭풍해일로 인한 월파뿐만 아니라 강우도 고려하여 해안지역의 범람 양상을 확인하고자 하였다. 본 연구에서는 국내 해안지역에 대한 빈도별 폭풍해일과 강우로인한 범람 모의를 진행하였다. 우선, 수치해석 모형의 경계조건을 산정하기 위해 EurOtop(2018)의 경험식을 이용하여 월파량을 산정하였다. EurOtop의 월파량 산정 시 암석 옹벽이 아닌 콘크리트 옹벽으로된 경사식 단면으로 고려하여 계산하였고 산책로와 벽까지 고려하여 계산하였다. 경험식 계산을 위해 매개변수(유의파고, 여유고, 구조물의 조도계수, 구조물의 기울기 및 경사 등)를 조정하여 계산하였다. 이 중, 계산에 사용된 유의파고는 시나리오별 강우에 대해 SWAN(Simulating WAves Nearshore)으로 계산된 값을 활용하였고, 해안선을 두 부분으로 나누어 해안지역 각 지점별 파고값의 평균을 사용해 월파량 계산을 진행했다. 이때, 파고의 종류로 5% 확률의 파고, 평균 파고, 중앙값 파고, 95% 확률의 파고로 분류해 월파량 계산을 진행했고, 그 중, 평균 파고를 이용해 계산한 월파량을 수치해석 모델의 입력자료로 활용하였다. 시나리오별로 계산된 월파량만을 이용해 2차원 침수모형인 FLO-2D의 경계조건 입력값으로 사용하여 침수 양상을 표출하기 위해 Mapper와 ArcGIS를 이용하여 침수와 범람 양상을 확인하였다. 또, 다른 조건으로 시나리오별 계산된 월파량, 연구유역 해안 반대편에 위치한 산으로부터 유입되는 물의 양 그리고 해안지역 전체에 내리는 강우를 입력자료로 사용해 모의를 진행한 후 Mapper와 ArcGIS로 표출하여 침수 및 범람 양상을 확인하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제35권5호
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• pp.102-108
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• 2023

본 연구에서는 경사제 항내측 사면에 거치된 피복재의 안정성에 대한 단면수리실험을 수행하였으며, 항내 측 피복재로는 피복석을 적용하였다. 국내 항만 및 어항설계기준에서는 항내측 피복재의 중량산정 방법으로 상치콘크리트가 설치되지 않은 조건에 대하여 항내측 일부구간을 항외측 피복재와 동일 중량비의 피복재를 사용하도록 설계 도표로 제시하고 있다. 국내에 설계되는 대부분의 경사식 구조물은 상치콘크리트가 설치되어 있으며, 이에 대한 안정중량 산정 방법이 필요하다. 피해율 S = 2를 기준으로 안정파고를 산정하여 안정성을 검토하였으며, 소요중량은 상대여유고에 대한 항외측 피복재(테트라포드) 대비 항내측 피복석의 중량비로 제시하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제36권1호
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• pp.11-19
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• 2024

본 연구에서는 완전비선형 Boussinesq 방정식을 사용한 FUNWAVE-TVD 모델에 경사구조물의 월파 계산이 가능하도록 EurOtop(2018)의 경험식을 추가하여 프로그램을 수정하였다. 수정된 수치 모형은 경사제에 대한 CLASH data 및 수리모형실험 자료와 비교하여 그 타당성이 검증되었다. 본 모형은 피복 블록의 조도계수 차이에 따른 월파량의 변화를 정확히 재현하였고, 상대여유고 증가에 따른 월파량의 감소율을 잘 재현하였다. 경사제의 월파량은 피복 블록의 배치 상태에 따라서 큰 차이를 보였다. Tetrapods를 정적(regular positioning)으로 배치한 경우는 난적(random positioning)으로 배치한 경우보다 월파량이 크게 증가하였고 Rocks로 배치했을 때와 일치하였다. 한편, Rocks를 1열로 배치한 경우는 2열로 배치한 경우보다 월파량이 커졌으며 이는 구조물 표면의 조도와 투수성의 영향 때문으로 판단된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제9권1호
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• pp.45-54
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• 2006

오일펜스에 전개 장치를 부착하여 1척의 선박이 오일펜스를 예인전장할 수 있는 방안을 실험을 통해 검토한 것으로, 실험에 사용된 전개장치의 형태와 규모는 오일펜스에 마치는 예인 저항을 측정한 결과와 선박에 설치된 오일펜스 윈치 드럼의 크기를 고려하여 설계하였다. 전개장치의 성능 조사를 위한 현장 실험은 B형과 C형 오일펜스를 대상으로 계산 값의 약 91%와 75% 수준인 $3.0m^2$와 $6.0m^2$ 규모의 전개 장치를 제작하여 수행하였다. 그 결과,2척의 선박을 예인하였을 때, 예인 속도(v) 변화에 따른 B형 오일펜스의 장력 값, T(kg)는 양 선박간의 거리가 100m와 50m일 경우 $T=920v^{1.1},\;T=500v^{0.9}$로 나타났으며, 이를 근거로 계산된 B형 및 C형 오일펜스용 전개 장치 하나의 규모는 $3.3m^2$ 와 $8.0m^2$였다. B형 및 C형 오일펜스 양끝에 전개 장치와 예인줄 200m를 부착하여 예인전장하였을 때 오일펜스 개구부의 최고 폭은 예인 속도 1.5 kt에서 평균 약 114m와 95m(개구부 폭/오일펜스 전체 길이: 33%와 57%)를 나타내 전개장치가 유출유를 충분히 포집할 수 있는 전개 성능을 보인 것으로 평가되었다. 그러나 예인줄 길이 변화에 따른 오일펜스 개구부 폭의 증가율은 예인줄 길이가 50m에서 100m로 늘어났을 때 약 31%와 40% 정도로 크게 높아지지만, 예인줄이 100m에서 150m, 200m로 길어질수록 증가율이 크게 둔화되어 100m내외로 예인줄을 유지하는 것이 합리적이라고 판단된다. 또한 예인 속도가 1.5 kt 이상일 경우 모든 오일펜스에서 전개 성능이 저하되어 개구부 폭이 감소하였고, 오일펜스 일부분이 침강하거나 월파, 스커트 날림 현상 등 오일펜스의 전장 형상이 불안정해져 전개 장치 운용에 합리적인 예인 속도는 1.5 kt 이내로 볼 수 있다.