• 한국수자원학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.649-655
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• 1999

본 연구에서는 정현파와 크노이드파를 입사파로 이용하여 주기파의 최대 처오름높이를 수치해석하였다. 크노이드파의 최대 처오름높이는 파장이 매우 짧아지면 정현파의 처오름높이에 접근하며, 파장이 길어지면 고립파의 처오름높이와 유사한 성질을 갖는다. 동일한 파고로 입사할 경우, 크노이드파의 최대 처오름높이는 정현파의 처오름 높이보다는 항상 큰 반면에, 고립파의 처오름높이보다는 항상 작다는 것을 보였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.223-229
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• 2020

시간차를 지닌 단층파괴 활동은 지진해일의 초기파형 생성에 영향을 끼치며, 이로 인해 해안에서의 처오름 높이에도 변화를 준다. 이러한 단층파괴 활동이 처오름 높이에 미치는 영향을 검토하기 위하여 일본 서해역에 다수의 가상 단층파괴를 가정하여 수치모의를 수행하였다. 소단층들이 해안선에 평행하게 위치한 경우에는 시간차를 지닌 단층파괴가 처오름 높이에 미치는 영향은 미미했으나, 해안선에 수직으로 위치해 있는 경우에는 초기파형의 중첩효과가 두드러지게 발생하여 해안선에서 처오름 높이가 증가하였다.

• 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.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.83-83
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• 2022

여러 분야의 연구자들이 지진해일의 위험에 대한 경각심을 가지고, 지진해일의 발생, 전파 그리고 수리현상을 해석하기 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 해안지역에서 직접적인 피해를 입히는 지진해일의 충격파, 처오름, 월파, 침수 등에 관한 연구에 유사한 파형 특성을 가진 고립파를 많이 사용한다. 고립파는 비선형성과 분산이 균형을 이루는 가정에서 Korteweg-de Vries(KdV) 방정식을 만족하는 안정적인 이론파이다. 고립파의 파형분포는 수심에 의해 결정되고, 일정 수심 이상에서는 지진해일을 대신해 사용할 수 있다. 그러나 수심이 낮은 천해에서는 주기와 파장이 비현실적으로 짧아짐으로 지진해일을 대신하기에는 무리가 있다. 본 연구에서는 지진해일의 처오름 특성을 분석하기 위한 1:20 불투과성 경사면이 포함된 수치파동수조를 구성한다. 먼저, 일본 NOWPHAS(Nationwide Ocean Wave information network for Ports and HArbourS)의 관측자료를 이용하여 2011 동일본 지진해일과 고립파의 파형분포를 비교한다. 그리고 다양한 파형의 지진해일 생성할 수 있게 개발된 조파방법을 수치파동수조에 도입하여 수치해석을 수행한다. 수치해석결과, 지진해일의 처오름 높이가 고립파에 비해 최대 1.8배, 최소 1.13배, 평균 1.56배 증가한다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제26권6호
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• pp.381-387
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• 2014

최근 우리나라 동해안에는 너울성 고파의 반복적인 내습이 빈발하고 있다. 외해에서 발생하여 갑작스런 내습과 함께 인명과 시설에 피해를 끼치는 너울성 고파를 대상으로 그 처오름 특성을 확인하였다. 파랑 스펙트럼의 형상을 정량화하기 위해 스펙트럼 형상모수 $Q_p$, ${\varepsilon}$, ${\nu}$ 등을 도입하여 이들 모수들과 유의파고 및 첨두주기와의 상관관계를 파악하였고, MIKE21 BW 모듈을 사용하여 완경사 해안에 대한 처오름 수치실험을 수행하였다. 파고와의 상관관계가 가장 낮은 $Q_p$를 추가적인 형상 변수로 채택하여 파랑 스펙트럼의 형상 변화에 따른 처오름 높이의 변화와 특성을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권3B호
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• pp.345-354
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• 2008

본 연구에서는 잠제의 평면배치형상(이안거리, 개구율)에 따라 해빈상을 전파하는 풍파의 처오름 높이 변화특성을 논의하기 위하여, 파 투과성구조물 해빈의 상호간섭을 직접해석할 수 있는 3D-수치모델(LES-WASS-3D; 허와 이, 2007)을 이용하였다. 먼저, 기존의 수리모형 실험치와 본 연구의 계산치를 비교 검토하여 이용한 수치모델의 타당성 및 유효성을 검증한 후, 잠제 2기의 평면배치의 변화에 따른 수치시뮬레이션을 실시하였다. 결과로서 얻어진 잠제 주변의 파고분포 및 상층흐름 특성 등과 관련하여 연안에서의 처오름 높이를 검토한 결과, 처오름 높이 감소에 효율적인 잠제의 이안거리는 $Y/L_i=1.50{\sim}1.75$, 개구율은 $W/L_r=0.50$인 것을 확인하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제8권1호
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• pp.44-51
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• 1996

해안선에서 장파의 처오름높이의 정확한 산정은 공학적인 측면에서 매우 중요하다. 본 논문에서는 크노이드파 이론을 이용하여 장파의 처오름높이에 관한 연구를 하였다. 크노이드파는 파형이 복잡하여 발생과 처오름높이 산정이 매우 어렵다. 본 연구에서는 경계요소법을 이용하여 급경사 지형에서 크노이드파의 처오름높이를 계산한다. 일반적으로 크노이드파의 처오름높이는 동일한 파고를 갖는 고립파의 처오름높이보다는 작지만, 동일한 파고와 파장을 갖는 정현파의 것보다는 항상 크다. 크노이드파의 처오를높이는 또한 파장이 상대적으로 짧을 경우에는 파장에 따라 단순히 증가하지 않으며, 파장이 매우 커지면 고립파의 처오름높이에 점근적으로 접근한다. 경계요소법에 의해 계산된 크노이드파의 처오름높이는 기존의 수리실험 결과와 대체로 일치한다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제27권1호
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• pp.38-49
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• 2015

지진해일에 대한 기존의 연구는 이차원 Boussinesq 모형과 Solitary wave에 기초한 수치해석이 그 주류를 이룬다. 최근 Solitary wave에 의한 처오름 높이가 관측치를 하회한다는 인식에 기초하여 지진해일 내습전 해안선이 전진하는 현상의 모의가 가능한 Leading Depression N (LDN) Wave가 제시되었으며 이에 기초하는 경우 보다 정확한 모의가 가능한 것으로 보고된 바 있다. 이러한 성과에도 불구하고 수리모형 실험의 경우 안정적인 Leading Depression N (LDN) Wave의 구현에 상당한 어려움을 겪어왔다. 이러한 이차원 Boussinesq 모형과 삼차원 수리모형 실험에서의 상충된 결과는 이차원 Boussinesq 계열 파랑 모형 유도과정에서 수행되는 파랑의 비선형성과 분산성이 균형을 이룬다는 가정과 이로 인해 다소 과소하게 평가된 분산성에 기인하는 것으로 판단된다. 이러한 인식에 기초하여 본고에서는 삼차원 수치수조에서 비교적 안정적인 LDN 파형의 조파가 가능한 수정 조파기법과 Navier Stoke 파랑모형에 기초하여 Hybrid Breaker의 지진해일에 의한 처오름 저감효과를 수치 해석하였다. 파랑모형의 검증은 불규칙 파랑을 대상으로 기 수행된 수리모형 실험결과를 토대로 진행되었으며, 그 결과 비교적 근접한 처오름 높이를 얻을 수 있었다. 세 개의 유수실과 전면 경사면으로 구성된 Hybrid Breaker의 경우 일반 경사제에 비해 H = 5m의 경우 약 13%, H = 6 m의 경우 10%정도의 처오름 저감 효과를 지니는 것으로 모의되었다.

• 물과 미래
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• 제28권6호
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• pp.159-168
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• 1995

본 논문에서는 2차원 경계요소법 수치모형을 이용하여 급경사에서 고립파의 처오름과 진행과정을 연구하였다. 먼저 수치모형을 상대적으로 완만한 경사에 적용하여 처오름 높이를 산정하여 기존의 수리모형실험의 결과, 수치해 및 해석해 등과 비교하여 수치모형의 정확도를 검증하였다. 경계요소법에 의한 수치해는 전체적으로 기존의 자료 등과 잘 일치하였다. 다음에 수치모형을 급경사 지형에 적용하여 처오름 높이를 산정한다. 경계요소법은 완경사 뿐만 아니라 급경사에서도 고립파의 최대 처오름 높이 산정에 매우 효율적이며, 경계요소법에 의한 결과는 인공수로의 제방 또는 방파제의 설계에 이용될 수 있을 것이다. 마지막으로, 급경사에서의 고립파의 파고를 계산하여 Green의 법칙에 의한 결과와 비교하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.592-596
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• 2007

본 연구에서는 구조물 전면에서 발생하는 권파와 그 이후 발생하는 처오름과 월파의 유속장을 계측하기 위하여 수리모형실험을 실시하였으며, 실험결과를 이용하여 월파의 유속분포를 나타내는 경험식을 제안하였다. 구조물 전면에서 내습파랑이 쇄파된 이후, 구조물을 월파하는 동안에 유체의 흐름은 넓은 연행기포의 지역을 형성하며 다위상(multiphase)상태가 된다. 쇄파에 의한 구조물 주위에서의 유체흐름 중 연행기포가 없는 영역의 유속 측정에는 입자화상유속계(particle image velocimetry, PIV)기법을, 연행기포 영역에서의 유속 측정에는 기포화상유속계(particle image velocimetry, BIV)기법을 적용하였다. 두 기법을 이용하여 측정된 유속장으로부터 구조물 주위에서의 쇄파, 처오름 및 월파시의 최대유속을 계측하였다. 구조물 위로 월파된 유체 흐름 분포는 비선형적인 특성을 보여주며, 시간별 최대유속은 주로 유체의 전면부에서 발생하는 것으로 나타났다. 또한 무차원화된 유속분포로부터 구조물 위에서의 월파시 유속분포가 자기상사성(self-similarity)을 갖는다는 것을 알 수 있었으며, 이를 이용하여 월파의 유속분포를 위한 실험적 경험식을 제시하였다.