• 대한토목학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.1181-1190
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• 2014

본 연구에서는 환형수조를 이용한 침식실험을 통하여 국내 최초로 퇴적저면의 침식매개변수들이 정량적으로 산정되었다. 퇴적저면은 고농도의 고령토 슬러리를 기 설정된 시간 동안 압밀시켜 조성되었으며, 각기 다른 압밀구조를 갖는 퇴적저면 조건 하에서 총 4회의 침식실험이 수행되었다. 침식실험 결과에 따르면, 흐름전단응력 ${\tau}_b$에 대한 저항력을 나타내는 저면전단강도 ${\tau}_s$는 압밀시간 및 저면(퇴적층) 깊이가 깊어짐에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 한편, 침식률${\epsilon}$은 흐름전단응력과 저면전단강도의 차로 주어지는 잉여전단응력 ${\tau}_b-{\tau}_s$과 상관성이 매우 큰 것으로 나타났는데, ${\tau}_b-{\tau}_s{\leq}0.1N/m^2$인 경우에 침식률의 로그 값은 잉여전단응력과 선형적 관계에 있으나, ${\tau}_b-{\tau}_s{\leq}0.1N/m^2$인 조건에서는 잉여전단응력이 작아질수록 침식률이 급격하게 작아지는 경향이 있는 것으로 나타났다. 또한 본 연구에서는 과거 연구결과와의 비교검토를 통하여 본 침식실험 결과에 대한 타당성이 입증되었으며, $0.1N/m^2$ 이하의 잉여전단응력 구간에서 침식률을 보다 잘 표현할 수 있는 새로운 침식률 산정식이 제시되었다.

• 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.

• 한국해안해양공학회지
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• 제13권1호
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• pp.46-55
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• 2001

비선형 파랑 모형을 이용하여 해안류를 산정하는 모형이 소개되었다. 기존의 잉여응력을 이용한 수치모형 결과와 비교하였으며, 두 수치모형의 타당성 검토를 위하여 PIV 시스템으로 획득한 실험자료와도 비교하였다. 방파제 및 잠제 후면에서 형성되는 해안류에 대하여 서로 비교한 결과, 소용돌이 흐름의 형태는 유사하나 관측 결과와 비교하여 수치 모형 결과가 대체로 과소평가되고 있다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.105-112
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• 2015

본 연구에서는 환형수조를 이용한 침식실험을 통하여 국내 최초로 자연시료를 이용한 퇴적저면 침식특성이 정량적으로 산정되었다. 새만금 점착성 퇴적물을 이용한 실험이 수행되었으며, 퇴적저면 형성을 위한 압밀시간을 변화시켜가며 총 4회의 침식실험이 수행되었다. 침식실험 결과에 따르면, 저면전단강도 ${\tau}_s$는 압밀시간 및 저면의 깊이가 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 잉여전단응력 ${\tau}_b-{\tau}_s$에 따른 침식률은 로그함수 형태로 증가하는 것으로 나타났으며, $0.2N/m^2$ 이하의 잉여전단응력 구간에서는 잉여전단응력이 작아질수록 침식률이 급격하게 작아지는 경향을 보였다. 본 연구결과는 타 지역의 연구결과와 비교/분석되었으며, 그 정량적 값은 지역적으로 큰 차이를 보이는 것으로 나타났다.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 1994년도 정기학술강연회 발표논문 초록집
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• pp.91-95
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• 1994

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.909-914
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• 2008

미세-점착성 퇴적물로 구성되는 퇴적저면의 침식특성을 해석하기 위해, 고령토 퇴적저면에 대한 침식실험이 환형수조를 이용하여 수행되었다. 현재, 퇴적저면의 침식특성 연구에 대한 국내사례는 전무한 실정으로, 본 연구는 퇴적저면에 대한 침식실험 방법 및 결과의 타당성 검증을 목적으로 한다. 이를 위하여, 본 연구에서는 압밀시간 조건에 따라 4가지의 서로 다른 퇴적저면이 조성되었고, 각 저면별로 저면깊이에 따른 저면밀도의 변화가 우선적으로 정밀 측정되었다. 각 퇴적저면별 침식실험으로부터는, 바닥전단응력(${\tau}_b$)의 변화에 따른 저면 침식깊이(즉, 수층 부유사 농도)의 변화 측정을 통하여, 저면깊이에 따른 저면전단강도(즉, 침식한계전단응력, ${\tau}_S$)의 변화 값들이 정량적으로 분석되었으며, 최종적으로 잉여전단응력(${\tau}_b-{\tau}_S$)과 침식률 간의 관계식이 산정되었다. 퇴적저면 침식특성에 관한 과거 해외 연구 결과와의 비교 검토를 통하여, 본 연구에서 사용 혹은 적용된 실험장치, 실험 방법 및 실험결과가 타당성이 있음이 확인되었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제6권1호
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• pp.61-71
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• 1994

2차 비선형 이론과 잉여응력 이론으로는 해석이 곤란한 실측된 불규칙파군에 따른 장주기파를 유도할 수 있는 식을 제시하였다. Longuet-Higgins와 Stewart(1965)가 제안한 식을 수정하여 보다 쉽게 파군속에 내재된 장주기파를 유도할 수 있게 하였다. 제시된 방법의 결과는 2차 비선형 이론으로 계산한 규칙 파군 및 불규칙 파군의 결과와 매우 잘 일치하였다. 특히 천수역에서는 2차 비선형 이론 및 잉여능력 이론의 이론식과 동일하게 됨을 알았다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.350-362
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• 2017

오일러형 해빈류 모형은 계산된 질량흐름에 파랑질량흐름이 포함되어 있지 않기 때문에 수치모의된 계산결과를 정점 관측결과와 직접 비교할 수 있다. 또한 포물선형 연직분포를 가진 연안류를 재현할 수 있음으로 인해 라그랑지형 해빈류 모형보다 장점이 있다. 그러나 오일러형 해빈류 모형에서 파랑에 의한 응력인 파랑응력이 해빈류 모형에 따라 형태가 달라, 서로 다른 계산 결과가 나타나게 된다. Newberger and Allen(2007)의 파랑응력은 연직방향으로 수심의 함수가 아닌 상수인 반면에 Chun(2012)의 파랑응력은 수심의 함수로 표현된다. 이러한 차이는 해빈류 계산 결과에 직접적인 영향을 미치고 있어 본 논문에서는 이들 파랑응력의 차이를 해석적으로 비교하였다. 각 파랑응력에 대한 해빈류 모형을 Hamilton et al.(2001)의 LSTF(Large-scale Sediment Transport Facility) 수리모형 실험에 적용하여 차이를 비교함으로써 파랑응력항의 차이에 따른 해빈류 계산 결과의 특성을 검토하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.139-149
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• 1991

본연구에서는 이상화구조요소법(理想化構造要素法)을 적용하여 선체구조(船體構造)의 최종(最終) 종강도(縱强度)를 효율적으로 해석할 수 있는 방법을 개발하였다. 이를 위해 2축방향 축력을 받는 판요소(板要素)에 대한 이상화판요소(理想化板要素)를 초기처짐과 잔류응력의 영향 및 국부구조와 전체구조간의 상관효과를 고려하여 정식화하였다. 본 해석법을 이중선각구조(二重船殼構造)로 된 4만톤급 정유운반선(精油運搬船)에 적용하여 초기처짐, 잔류응력 및 재료의 항복응력의 변화에 따른 선각(船殼)거어더의 최종(最終) 종강도(縱强度)를 해석하고, 이들 결과를 바탕으로 종강도(縱强度)측면에서의 잉여강도계수(剩餘强度係數) 및 신뢰성지표(信賴性指標)를 평가하였다.

• 한국습지학회지
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• 제14권4호
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• pp.439-455
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• 2012

파랑 수치모형인 SWAN 수치모형, 파랑에 의해 발생되는 기인력 수치모형인 WIF 수치모형, 그리고 흐름장 수치모형은 EFDC 수치모형을 연동하여 최종적으로 파랑류 계산이 가능한 WIC 수치모형을 개발하였다. 개발된 WIC 수치모형을 검증하기 위하여 Goda(2000)가 적용한 수중 원형천퇴의 파랑변형 계산하여 파고, 파랑의 굴절과 회절을 비교하였으며, 파고비 결과는 약 1~5 %의 차이를 보였다. 파랑에 의한 기인력 수치모형은 기존의 Longuet-Higgins and Stewart(1960)가 제안한 잉여응력에 의해 발생하는 기인력에 Dally and Osiecki(1994)가 제안한 roller로 인한 응력에 의해 발생되는 기인력을 추가하였고, Kim(2004)이 제안한 완화기법을 도입하여 lateral mixing 처리를 수행하지 않아도 자연현상과 유사한 결과를 얻을 수 있도록 개발되었다. 개발된 파랑에 의한 기인력 수치모형은 계산시 ${\Delta}t$에 제약을 받지 않는다는 장점을 가지고 있으며, 흐름장 수치모형의 source항이 되어 파랑류의 양상을 계산할 수 있도록 하였다. 연계된 파랑류 수치모형을 검증하기 위해서 Nishimura et al.(1985)의 수리모형실험과 Kim(2004)의 수심적분된 파랑류 수치모형과 비교하였다. 이안제 배후에서 연안류의 유속분포와 이안류의 유속분포 결과가 기존의 수리모형실험과 수치모형실험의 결과와 상당히 일치함이 관측되었다.