• 제목/요약/키워드: 유의파고

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처오름의 신뢰성 해석에 대한 파고_주기결합분포의 영향 (Influence of Joint Distribution of Wave Heights and Periods on Reliability Analysis of Wave Run-up)

  • 이철응
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.178-187
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    • 2005
  • 경사식 방파제에서 파랑과 구조물의 상호작용에 의하여 발생되는 처오름에 대한 파고i주기결합분포의 영향을 해석할 수 있는 신뢰성 해석 모형이 제시되었다 처오름과 관련된 파괴모드의 정의에 따라 수면의 불확실성에 따른 영향을 해석할 수 있는 신뢰함수가 유도되었다. 특히 신뢰함수에 주기가 하나의 확률변수로 포함되어, 주기의 통계적 특성과 분포함수가 직접적으로 고려될 수 있을 뿐만 아니라 평균주기에 따른 파고분포의 거동특성이 조건부파고분포에 의해 올바로 고려될 수 있었다. 주기의 영향을 받지 않는 유의파고의 극치분포를 이용한 신뢰성 해석의 결과와 비교하여, 파고-주기결합분포를 이용한 신뢰성 해석이 극치분포를 이용한 신뢰성 해석보다 더 큰 파괴확률을 추정한다는 사실을 확인할 수 있었다. 따라서 중요한 구조물인 경우, 극치분포를 이용하여 경사식 방파제의 마루높이가 결정되더라도 단일 폭풍사상에 대하여는 파고-주기결합분포를 이용한 추가적인 해석이 필요하다. 한편 주기의 분포함수에 영향을 주는 계수에 따른 신뢰지수의 거동특성이 해석되었는데, 이에 따른 영향은 매우 작은 것으로 나타났다. 그러나 평균주기에 의한 파고분포의 거동에 따른 신뢰지수의 차이는 큰 것으로 나타났다 이는 파괴확률에 미치는 주기의 영향이 파고분포를 통하여 주로 발생된다는 것을 의미하는 것이다. 마지막으로 수면 변동 효과를 고려한 합리적인 마루높이 산정을 위해 마루높이의 변화에 따른 파괴확률을 산정하였다.

현장관측을 통한 이안소파잠제의 중력파 및 중력외파 저감효과 검토 (Analysis on the Reduction Effects of the Gravity Waves and Infra-Gravity Waves of Detached Submerged Breakwater by Field Monitoring)

  • 정원무;백종대;최혁진;김상익
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제30권2호
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    • pp.51-60
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    • 2018
  • 본 연구는 속초시 영랑동 해안에 설치된 이안소파잠제의 중력파 및 중력외파 저감효과를 검토하기 위하여 잠제 전면(W0)과 후면(W1, W2)에서 현장관측을 수행하여 연속적인 파랑 자료를 분석하였다. 잠제에 의한 파고전달률($K_t$)은 단주기파(중력파)와 중력외파로 구분하여 파랑에너지 저감 효과분석을 수행하였으며, 설계 시 적용된 파고저감률과 비교 분석하였다. 잠제 전면(W0)에서 2.0 m 이상의 유의파고가 내습할 경우, 단주기파는 남측 1번 잠제(W1) 배후 파고는 약 65% 저감되고, 2번 잠제 배후(W2) 파고는 약 59% 저감되는 것으로 나타나 잠제가 어느 정도 성능을 유지하고 있는 것으로 평가되었으나, 실해역에 설치된 잠제의 마루수심이 설계와 달라 파고저감 효과는 설계 시 계획에 비해서 다소 떨어지는 것으로 분석되었다. 중력외파는 1번 잠제 배후(W1)와 2번 잠제 배후(W2)에서 파고전달률($K_t$)이 2.11과 1.71로 증폭되는 것으로 분석되었으며, 2번 잠제 배후(W2) 파고가 1번 잠제 배후(W1) 파고에 비해서 작은 것으로 나타났다.

동해 너울에 대한 웨이블릿 분석 (Wavelet Analysis of Swells in the East Sea)

  • 김태림;이동영
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.583-588
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    • 2008
  • 2008년 2월에 동해안에서 발생하였던 너울 관측 자료에 대하여 웨이블릿 방법을 사용하여 분석하였다. 시간에 따른 파군, 첨두 주파수 및 스펙트럼의 변화를 볼 수 있었으며 그 결과를 시간에 따라 평균하여 푸리에 스펙트럼과 비교한 결과 시간에 따른 형태나 첨두 주기의 변화는 유사하게 나왔으나 첨두 주파수 에너지와 유의 파고에 있어서는 차이를 나타냈다. 웨이블릿 분석 방법은 주파수 뿐 만 아니라 시간에 따른 스펙트럼의 변화를 볼 수 있어서 이상 파랑이나 갑작스러운 너울과 같은 일시적이고 불규칙적인 현상 연구에 효과적 것인으로 보이며 향후 우리나라 파랑 자료에 대한 많은 적용과 분석 연구가 필요하다.

SWAN모델을 이용한 제주해역 장기 파랑분포 특성 연구 (Analysis of Long-Term Wave Distribution at Jeju Sea Based on SWAN Model Simulation)

  • 류황진;홍기용;신승호;송무석;김도영
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.137-145
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    • 2004
  • 제주해역의 상기 파랑분포 특성을 제3세대 파랑모델인 SWAN모델에 의한 시뮬레이션을 통해 고찰하였다. 제주해역은 한국 연안에서 파랑에너지 밀토가 상대적으로 큰 해역으로 파력발전에 적합한 후보지이며, 파력발전 효율은 해역의 파랑특성 인자들에 밀접히 연관되어 있다. 파랑분포는 한국해양연구원의 광역 장기 파랑추산 자료의 월평균 파랑특성을 경계조건으로 1 km 격자의 SWAN모델 시뮬레이션을 통해 획득하였으며, 파랑분포 해석은 유의파고, 평균 파향, 평균 과주기의 계절적ㆍ공간적 변화특성 고찰을 주목적으로 하였다. 유의파고는 겨울과 여름이 우세하며, 지역적으로는 제주도의 서쪽이 동쪽에 비해 유의파고가 높다. 유의파고의 최고치는 겨울에 북서쪽 해역에서 발생하며, 여름철의 남동쪽 해역이 다음으로 우세하고, 봄가을은 전체적으로 파고가 낮으나 분포가 비교적 균일하다. 파향의 분포는 회절의 영향을 받는 배후지역을 제외하면, 여름에는 북서 방향이 지배적이고, 겨울에는 남동 방향이 지배적이다. 파주기는 여름과 겨울철에 길고, 동쪽에 비해 서쪽 해역에서 길게 나타난다. 파주기의 최대치는 겨울에 서쪽 해역에서 발생하고, 여름에는 남쪽 해역의 파주기가 다소 우세하나 비교적 균일한 분포를 갖는다.

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생약재 추출물의 수율 및 항고혈압 활성

  • 도정룡;김기주
    • 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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    • 한국식품저장유통학회 2003년도 제23차 추계총회 및 국제학술심포지움
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    • pp.137.2-138
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    • 2003
  • 본 실험에 사용한 생약재는 금산 약초시장에서 2003년 6월에 구입하여 추출수율을 조사하였다. 그 결과, 생약재의 물 추출물의 동결건조 중량(%)이 30~40%에 달하는 생약재는 가자, 갈근, 맥문동, 산수유가 있고, 20~30%에 달하는 생약재는 감초, 구기자, 당귀, 오미자, 천궁, 황기가 이에 속했으며, 중량(%)이 10~20%에 달하는 생약재는 복분자, 오수유, 애엽, 작약, 진피, 지유, 파고지, 황련이 이에 속했다. 마지막으로 10%이하의 추출 수율을 나타낸 생약재들은 가시오가피, 강황, 계피, 석곡, 소목, 영지, 오약, 육두구, 정향, 죽엽, 필발, 초두구, 호장근이 이에 속했다. 생약재의 70% Ethanol 추출물의 동결건조중량을 살펴본 결과, 동결건조 중량(%)이 30~40%에 달하는 생약재는 가자, 당귀, 산수유가 이에 속하였고, 20~30%에 달하는 생약재는 감초, 맥문동, 구기자, 오미자, 오수유, 천궁, 황기가 속하였으며, 동결건조 중량(%)이 10~20%에 달하는 생약재는 복분자, 육두구, 애엽, 작약, 정향, 지유, 파고지, 호장근, 황련이 이에 속했다. 또한 10% 이하의 수율을 나타내는 생약재는 가시오가피, 강황, 갈근, 계피, 석곡, 소목, 영지, 오약, 익지인, 죽엽, 필발, 초두구가 이에 속하였다. 생약재의 추출 시간 및 온도에 따른 수율을 조사한 결과, 추출 시간이 경과함에 따라서 수율이 점차 증가하는 경향을 보였으며, 가자, 갈근, 황련, 복분자, 지유, 정향, 계피, 소목 순으로 높은 수율을 얻을 수 있었다. 생약재에 여러가지 효소를 이용한 가수분해 결과, 대부분의 생약재에 대해 95$^{\circ}C$에서 2시간동안 추출한 수율과 그다지 큰 차이는 보이지 않았지만 대부분의 생약재가 Termamyl 효소를 사용하여 가수분해하였을 때 가장 높은 수율을 나타내었다. 또한 지유의 경우는 Viscozyme 효소를 처리하였을 경우 가장 좋은 수율을 나타내었다. 또한, 효소의 최적 온도로 조정한 Water bath에서 0, 30, 60, 120, 210분간 효소 반응 시켜, 420nm에서 갈변도를 시간별로 측정해본 결과, Viscozyme 효소를 처리한 생약재에서 시간이 흐름에 따라 흡광도 수치의 변화가 크게 나타났다. 32종의 생약재 물 추출물의 항고혈압 활성을 측정한 결과, 파고지, 소목, 죽엽의 항고혈압 활성이 높은 것으로 나타났으며, 파고지의 효과가 가장 우수한 것으로 나타났다. 10%에탄을 추출물의 경우에는 오미자, 오수유, 소목에서 항고혈압 활성이 높은 것으로 나타났으며, 오미자의 효과가 가장 우수한 것으로 나타났다. 파고지 물 추출물을 칼럼(Sephacryl S-300, High Resolution)으로 분획하여 3개의 Peak를 얻었으며, 2번째 Peak의 항고혈압 활성이 매우 높은 것으로 나타났다.

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월파조건에서 직립구조물을 따른 연파실험 (Laboratory Experiments of Stem Waves along a Vertical Structure under Overtopping Conditions)

  • 이종인;김영택
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제45권12호
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    • pp.1275-1292
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    • 2012
  • 본 연구에서는 월파조건에서 직립구조물을 따른 연파특성을 평면수조에서 수리실험을 통해 검토하였으며, 실험에 사용된 파랑은 Bretschneider-Mitsuyasu 주파수 스펙트럼을 가지는 일방향 불규칙파이다. 주된 내용은 상대여유고(R)의 변화에 따른 파고저감을 검토하는 것이며, 월파조건과 비월파조건에서의 파고계측 실험결과를 비교하였다. 상대여유고가 작아질수록 월파의 증대로 인해 상대유의파고는 감소하였으나, 연파 폭의 변화는 거의 나타나지 않았다. 그리고 본 실험조건내에서 상대여유고가 1보다 큰 경우는 월파에 의한 파고저감효과가 거의 없는 것으로 나타났으며, R =0.5인 경우는 R =1.5인 경우에 비해 구조물 전면의 파고가 약 10% 저감되는 것으로 나타났다.

너울성파랑 정의를 위한 파랑스펙트럼의 형상모수 특성 분석 (Analysis of the Wave Spectral Shape Parameters for the Definition of Swell Waves)

  • 안경모;천후섭;정원무;박등대;강태순;홍성진
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.394-404
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    • 2013
  • 본 연구에서는 너울성파랑을 정의하기 위한 첫 단계로 확률모의실험을 통해 파랑스펙트럼 첨두모수 $Q_p$, 주파수폭대역 모수 ${\varepsilon}$, 파랑스펙트럼 폭 모수 ${\nu}$의 특성들을 분석하였다. 이를 위해 유의파고 및 첨두주기의 결합확률 밀도함수를 새롭게 유도한 후, MCMC(Markov Chain Monte Carlo)기법을 이 함수에 적용하여 가상의 유의파고 및 첨두주기를 생성하였다. 그리고, 이 때 생성된 파랑자료들을 파랑스펙트럼모형에 적용하여 각각에 대한 파랑스펙트럼 형상모수들을 산정한 다음, 각각의 파랑자료들과 파랑스펙트럼 형상모수들의 상관관계 계수를 산정하는 방법으로 각 파랑스펙트럼 형상모수의 특성들을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면, 파랑스펙트럼 형상모수 중 파랑스펙트럼 첨두모수가 유의파고 및 첨두주기에 관계없이 파랑스펙트럼의 뾰족한 정도를 잘 나타내고 있었는데, 이러한 특성은 후포 및 울릉도 파랑관측자료에서도 동일하게 나타나고 있는 것으로 확인되었다. 너울성파랑 정의를 위한 대표적인 파랑스펙트럼 형상모수로 파랑스펙트럼 첨두모수를 사용하는 것이 가장 적절한 것으로 보인다.

서남해안 연안 해양기상 관측자료의 지속시간 특성 분석 (Persistence Analysis of Observed Metocean Data in the Southwest Coast in Korea)

  • 이기섭;서경식;조홍연
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제34권6호
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    • pp.303-314
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    • 2022
  • 해양 물리 환경 인자의 지속시간 분석은 작업시간, 설계와 같은 해안공학적 관점에서 요구되는 분석으로 해역 이용에 필수로 선행되어야하는 기초 분석이다. 본 연구에서는 기상청 해양기상관측부이 중 우리나라 서남해안 4개 관측 지점(덕적도, 외연도, 거문도, 거제도)의 풍속 및 유의파고 자료의 지속시간 분석을 수행하였다. 기준풍속은 1~15 m/s, 기준유의파고는 0.25~3.0 m의 범위를 설정하고 관측자료가 이를 넘어서 지속되는 시간을 산정했다. 분석결과, 풍속과 유의파고의 지속시간은 기준값이 높아질수록 급격히 감소했으며, 최대 기준 조건에서 지속시간의 중간값은 풍속이 최대 5시간, 유의파고는 최대 8시간으로 계산되었다. 1% 미만의 확률로 발생하는 지속시간은 기준풍속이 15 m/s일 때 최대 52시간, 기준유의파고가 3m일 때 최대 56시간으로 나타났다. 향후 우리나라 전 해역을 대상으로 해양기상 자료의 지속시간 분석을 수행할 수 있으며, 다양한 공학적 활용이 기대된다.

직립방파제의 케이슨 활동에 미치는 기후변화영향에 대한 수심의 효과 (Influence of Water Depth on Climate Change Impacts on Caisson Sliding of Vertical Breakwater)

  • 김승우;김소연;서경덕
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.179-188
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    • 2012
  • 기후변화가 구조물의 안정성에 미치는 영향을 분석하기 위해 여러 수심에서 가상적으로 설계된 직립방파제의 성능을 평가하였다. 성능평가에서는 기후변화영향인 해수면 상승과 파고 증가를 고려한 성능설계법이 사용되었다. 성능설계법의 파랑변형 계산과정에서 많은 시간이 요구되는 문제를 극복하기 위해 범용 SWAN 모형에 인공신경망을 결합하였다. 학습된 인공신경망에 심해유의파고와 심해주파향 그리고 조위가 입력되면 구조물 위치에서 유의파고와 주파향이 신속하게 계산된다. 전반적으로 구조물의 안정성은 기후변화영향으로 감소하였지만 수심에 따라 서로 다른 경향을 보였다. 쇄파대 밖에서는 수심이 증가할수록 해수면 상승의 영향은 감소하고 파고 증가의 영향은 증가하였다. 한편, 쇄파대 내에서는 수심이 감소할수록 파고 증가와 해수면 상승의 영향 모두 감소하였다. 하지만 파고 증가의 영향이 해수면 상승의 영향보다 컸다. 이와 같은 결과를 반영하여 직립방파제의 유지보수 및 보강 대책을 수립해야 할 것이다.

수중 구조물에 의한 경사식 방파제의 처오름 감소에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Reduction of Rup-Up Height of Sloping Breakwater due to Submerged Structure)

  • 박승현;이승오;정태화;조용식
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제7권5호
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    • pp.187-197
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    • 2007
  • 연안 구조물을 보호하기 위한 대책의 하나인 수중 구조물의 성능을 검토하기 위하여 수리모형실험을 수행하였다. 기존의 연구에서 효율이 가장 좋은 것으로 알려진 직사각형 형태의 수중 구조물을 사석 경사식 방파제 전면에 설치한 후 다양한 유의파고, 유의주기 및 수중 구조물의 높이에 대하여 반사율과 사석 경사식 방파제 전면에서의 처오름 높이를 도출하였다. 본 연구결과, 반사계수는 유의파고보다 유의주기에 대해 상대적으로 더 큰 영향을 받음을 알 수 있었다. 수중 구조물로 인한 파의 차단 및 쇄파 발생으로 인하여 사석 경사식 방파제 전면에서의 처오름 높이는 ${^{RU}}_{2%}$를 이용하여 계산하면 대략 28% 정도 감소하였고 ${^{RU}}_{33%}$로 계산할 경우 약 26%정도 감소됨을 확인하였다. 전반적으로 반사율이 증가함에 따라 처오름 높이는 증가하는 경향을 보였고, 수중구조물의 높이가 높을수록 반사율은 증가하지만 방파제로 인한 반사파가 수중구조물에 의해 재반사 되므로 결과적으로 처오름 높이는 그다지 감소하지 않음을 보였다. 그러므로 수중 구조물을 설계 및 설치 시 다양한 측면에서 경제성이나 효율성을 충분히 고려할 필요가 있다.