• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.21 no.1
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• pp.63-78
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• 2009

This paper presents the development of dynamically combined Typhoon generated surge-tide-wave numerical model which is applicable to shallow water. The newly developed model is based on both POM (Princeton Ocean Model) for the surge and tide and WAM (WAve Model) for wind-generated waves, but is modified to be applicable to shallow water. In this paper which is the first paper of the two in a sequence, we verified the accuracy and numerical stability of the hydrodynamic part of the model which is responsible for the simulation of Typhoon generated surge and tide. In order to improve the accuracy and numerical stability of the combined model, we modified algorithms responsible for turbulent modeling as well as vertical velocity computation routine of POM. Verification of the model performance had been conducted by comparing numerical simulation results with analytic solutions as well as data obtained from field measurement. The modified POM is shown to be more accurate and numerically stable compare to the existing POM.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.147-147
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• 2017

본 연구에서는 2003년 태풍 'MAEMI'에 의해 피해를 가장 많이 입은 경남 마산시를 중심으로 폭풍해일 범람도를 작성하였다. 해양과 하천 하류부가 만나는 마산시에서는 해일, 조석, 하천을 동시에 고려해야 하므로 이에 대한 단계적 적용을 통해 범람 중첩효과를 검토하였다. 본 연구에 사용된 수치모델은 네덜란드 Deltares사에서 개발한 준3차원 해수유동 모델 Delft3D이다. Delft3D는 폭풍해일 이외 지진해일, 부유물 이송, 오염물 확산 등 다양한 분야에 적용 가능하며, 파랑, 조석력, 바람에 의한 전단력, 온도, 염도에 의한 밀도류, 대기압 변화, 조간대 모의 등 다양한 영향을 고려할 수 있다. 수치모의시 모델의 안정성과 효율성을 높이기 위해 다중격자기법을 사용(최소 25m 격자)하였으며, 수심 자료는 국토지리정보원 수치지도와 국립해양조사원 수치해도의 수평 수직적 통합을 통해 구성하였다. 태풍 'MAEMI'의 Best Track은 기상청에서 제공하는 3시간 간격의 중심기압, 풍속, 중심위치를 Holland's Model에 적용하여 계산하였다. 조석효과를 고려하기 위해 개방경계에서 TPXO 7.2를 사용한 분조값을 입력하였다. 또한 하천의 흐름을 효과적으로 구현하기 위해 하천 단면에서의 동적 수위경계조건(또는 유량경계조건)을 추가적으로 부여하였다. 수치해석결과, 마산 수위 관측소에서 관측된 태풍 'MAEMI'의 해일고와 유사한 결과가 산출되었다. 범람역 해석결과는 해일, 조석, 하천을 동시적으로 고려하였을 경우에 실제 침수흔적도인 마산시재해침수지도와 가장 유사한 결과를 보였다.

• Proceedings of the Korean Aquaculture Society Conference
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• 2004.05a
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• pp.172-173
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• 2004

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.38 no.1
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• pp.83-96
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• 2005

Three-dimensional hydrodynamic numerical simulation is carried out to investigate the effects of the coastal land reclamation on the marine hydrodynamics, environment and ecosystem. The changes of tide, tidal currents and residual currents, including tide-induced, wind driven and density driven components due to the construction of the sea dike system are simulated numerically The governing equations transformed into o-coordinates are solved by an implicit finite difference method. The numerical model is calibrated using the tide charts of 4 major tidal constituents, M$_2$, S$_2$, $K_1$ and $O_1$. The numerical solutions show that there are significant changes of residual currents, especially induced by both tidal and wind-driven currents.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.19 no.3
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• pp.253-265
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• 2007

This study applied the previous results of the NAO model, a tidal correction model, to the open boundary condition for the behavior of tidal elevation and tidal currents in the South Sea. This study used the EFDC model considering the wetting and drying problem and using the $\sigma-coordinate$ as a vertical coordinate and generated two mesh cases of the constant grid size of 2.0 km and the variable grid size of $0.5\sim2.0km$. The numerical results for the tides showed that the predicted results were in quite good agreements with the observational data acquired from the tidal stations of the NORI. The predicted tides were observed to propagate from the east area to the west area in the South Sea. The verification results reveal that the numerical results are more correlated with the measured tidal data as the grid size decreases. The grid size of 2 km results in proper simulation of tidal currents in wide waterway and offshore area whereas the numerical results from the grid size of 0.5 km tend to somewhat underestimate the tidal currents affected by narrow waterway and topography in inner-bay.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.23 no.6
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• pp.429-441
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• 2011

In the southeast coastal zone of Yellow Sea, the tide characteristics showing ebb-dominant tide and tidal flow were confirmed by analysis of observed tide and tidal currents. Physical factors generating asymmetric tide were reviewed. Influence of bottom shear stress, tidal flat, and nonlinear terms in shallow water equations was investigated by two-dimensional tide modeling. The model results gave good agreements with observed tides, but the amplitude of simulated $M_4$ tide was less than that of observed tide. The tidal flats existing in the study area widely have great effect on the generation of nonlinear tide. The M4 tide is mainly generated near the tidal flats. The deletion of tidal flats prevents the production of the M4 tide. We can conclude that the wide tidal flats is a primary cause of tide asymmetry in the study area.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.104-104
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• 2021

연안에 발생하는 지진해일은 많은 인명 및 재산 피해를 유발할 수 있다. 이에 따라 주요 선진국은 자국의 피해 뿐 아니라 세계 주요도시에 거주하는 자국민의 안전과 대피에 대한 경보발령을 목적으로 전지구 지진해일 시스템을 구축하여 상시 운영중에 있다. 우리나라의 지진해일 예측시스템은 지진해일의 발생과 전파, 그리고 전세계 주요 연안에 도달할 때의 해일고 모의 등에서 우수한 성과를 보이는 것으로 인정되고 있으나, 실제적인 위험경보를 발령하기 위해서 필요한 해일도달 시 조위와의 상호작용에 대한 기능은 현재 없는 상태이다. 해일에 의한 주된 피해는 연안으로의 범람에 대한 것으로 이를 파악하기 위해서는 해일 도달 당시의 조위를 예측하고 해일과 조석과의 상호작용을 반영한 예측시스템 구축이 필요하다. 이에 따라 본 연구에서는 현재 사용되고 있는 지진해일 예측모델에서 조석-지진해일 상호작용을 고려하기 위해 조석과 지진해일을 동시에 모의할 수 있는 예측 알고리즘을 제시한다. 지진해일의 전파 및 범람에 조석이 상당한 영향을 미칠 수 있음은 관련 연구자들에 의해 꾸준히 지적되어왔으나 과거 연구는 이상적인 지형이나 조석 조건에 대해서만 일부 이루어졌으며, 아직까지 실제 조석을 활용한 충분한 연구는 미흡한 실정이다. 향후 실제 조석에 의한 지진해일의 변화를 모의하기 위해 지진해일 예측모델에서 실제 조석과 조류 조건에서 지진해일을 동시에 모의할 수 있도록 예측 알고리즘을 개발하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2018.05a
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• pp.189-190
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• 2018

금회 연구대상인 아산만 내측에 위치한 배수로는 항만 건설로 인하여 인공적으로 생성된 감조하천의 성격을 띄고 있다. 이러한 인위적으로 설정된 배수로는 일반 하천에 비하여 유속이 크고 단순화된 유로로 인하여 퇴적 또는 침식우세 등의 극단적인 성격이 보인다. 따라서 이러한 퇴적환경 현황을 파악하기 위하여 금회 연구에서는 퇴적환경의 외력조건으로 작용하는 조석, 파랑, 그리고 하천 등의 영향을 분석하였으며, 이에 따라 유동 및 퇴적환경 현황을 재현하였다. 재현결과 협수로와 곡선부에서 침식이 기타 수로에서는 퇴적이 우세한 양상을 보이는 것으로 나타났다. 또한 이를 근거하여 차후 1, 5, 10년에 대한 장기간의 모델링을 수행하였으며, 이에 대한 결과 현재 배수로의 퇴적환경은 평형상태로 유지되는 것으로 판단된다. 그러나 배수로로는 대부분 간사지로 대기노출시간의 높은 편으로 지반의 고화현상이 발생하여 이에 대한 고려는 거의 불가하기 때문에 결과 보정 시 이를 고려한 결과해석이 필요할 것으로 판단된다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.22 no.5
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• pp.333-343
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• 2010

In Mokpo coastal zone, the characteristics showing ebb-dominant tidal flow was confirmed by analysis of observed tide and tidal currents, Physical factors occurring ebb-dominant flow were reviewed. Influence of critical depth for drying, bottom shear stress, coastal reclamation, tidal amplitude, nonlinear tide, and eddy viscosity on the change of ebb-dominant flow was investigated by applying a two-dimensional circulation model. The simulation results for a variety of conditions showed that eddy viscosity and critical depth for drying does little or no impact on the generation of asymmetric flow. Strong bottom friction stress makes ebb-dominant flow clearly. Change of tidal flat into land swells ebb- dominant flow, and change of tidal flat into sea disappears ebb-dominant flow. Nonlinear tides play a decisive role in the generation of asymmetrical tidal flow. Non-linear tides should be included in the open boundary conditions of hydrodynamic modeling in the Mokpo coastal zone.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2007.02a
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• pp.163-167
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• 2007

For numerical analysis of a tidal flow, a two-dimensional hydrodynamic model is developed by solving the nonlinear shallow-water equations. The governing equations are discretized explicitly with a finite difference leap-frog scheme and a first-order upwind scheme on adaptive hierarchical quadtree grids. The developed model is verified by applying to prediction of tidal behaviors. The calculated tidal levels are compared to available field measurements. A very reasonable agreement is observed.