• Title/Summary/Keyword: 천수 효과

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2D Numerical Simulations for Shallow-water Flows over a Side Weir (측면 위어를 넘나드는 천수 흐름에 대한 2차원 수치모의)

  • Hwang, Seung-Yong
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.48 no.11
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    • pp.957-967
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    • 2015
  • It was reviewed for the 2D numerical simulations to evaluate the effects of flood control by detention basin, even if stage-discharge relationships for the side weir were not known. A 2D depth-integrated numerical model was constructed by the application of the finite volume method to the shallow water equations as a numerical method and the introduction of an approximate Riemann solver for the accurate calculation of fluxes. Results by the model were compared with those by the laboratory test for the cases of free overflow and submerged flow over a side weir between the channel and storage. The difference between simulated and measured discharge coefficients for the case of free overflow is very small. In addition, the results by simulations were in good agreement with those by experiments for the submerged flow over a side weir and its mechanism was reproduced well. Through this study the discharge coefficients of side weirs can be accurately determined by the 2D numerical model and a considerable degree of accuracy can be achieved to evaluate the effect of flood defenses by detention basins. Thus, it will be expected to apply this model practically to the plan of detention basins, the evaluation of design alternatives, or the management of the existing ones.

Frictional Wave Energy Dissipation Factor on Uniform Sloping Beach (일정경사면에서의 파에너지 바닥마찰손실계수)

  • Yoo, Dong-Hoon;Eum, Ho-Sik;Jang, Moon-Yup
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.22 no.2
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    • pp.73-78
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    • 2010
  • Wave energy is dissipated mainly by friction on the seabed until the waves reach the surf zone. Many researchers have investigated the mechanism of wave friction and the bottom shear stress induced by wave motion at a certain point is now well estimated by introducing the wave friction factor related to the near bed velocity given by linear wave theory. The variation of wave energy or wave height over a long distance can be, however, estimated by an iteration process when the propagation of waves is strongly influenced by bed friction. In the present study simple semi-theoretical equation has been developed to compute the variation of wave height for the condition of wave propagation on a constant beach slope. The ratio of wave height is determined by the product of shoalng factor and wave height friction factor (frictional wave energy dissipation factor). The wave height estimated by the new equation is compared with the wave height estimated by the solution of numerical integration for the condition that the waves propagate on a constant slope.

Application and Analysis of the Steady State Spectral Wave Model for Coastal Waters at Busan New Port Site (부산신항만수역에서 정상상태 스펙트럼 파랑모델의 적용 및 분석)

  • 이학승;이우철;황호동;양상용;이중우
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2003.05a
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    • pp.157-164
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    • 2003
  • Introduction of wave model, considered the effect of tide, wind and wave induced currents at the coastal waters of complex bathymetry, is a very important factor for most coastal engineering design and disaster protection problems. As the steady state spectral wave model could simulate depth induced wave shoaling and refraction, current induced refraction effect, steepness induced wave breaking, diffraction, wind wave growth, and wave-wave interaction that redistribute energy, this would support and compensate the gap in the real field of design where other wave models could not deal and cause wrong estimation. In this study, for that sense, we applied the spectral wave model t the large coastal waters near Gaduck Island where the Busan new port construction project is going on, for better understanding and analysis of wave transformation process. We also compared the simulation results with the calculated from the existing model. From such a trial of this study, we hope that broader and sager use of the spectral model in the area of port design and disaster prevention system come through in near future.

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SWAN을 이용한 파랑-바람 공존장에서의 파랑 특성에 관한 연구

  • Jeong, Jae-Hun;Lee, Seung-Geon
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2007.12a
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    • pp.127-128
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    • 2007
  • 파랑이 외해로부터 연안으로 내습하면서 발생되는 파랑 변형, 즉, 굴절, 회절, 천수 그리고 쇄파 동에 의한 변형을 일으킨다. 이러한 파랑변형을 일으키는 주된 물리적 인자는 수심의 변화이지만 태풍과 같은 강한 바람이 부는 해역에서는 바람인자를 반드시 고려해야만 한다. 본 연구에서는 바람효과가 고려된, 에너지 스펙트럼 모형 (SWAN; Simulating WAve Nearshore) 을 이용한 수치실험을 수행하였다. 그리고 해석해 및 Karlsson 모형에 대한 수치 해와 비교를 통해 모델의 검증을 실시하였다. 또한 부산항 설 해역을 대상으로 태풍 매미 내습 시 입사 파랑 조건을 적용하였으며 실제 관측 치와 바람효과의 유무에 따른 수치 계산치를 비교한 결과, 바람효과를 고려한 계산결과가 실제 관측치와의 양호한 일치를 나타내었다.

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The effect of wave breaking on th directional spectrum of waves in the presence of current

  • 조용준;이희영
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 1991.07a
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    • pp.220-220
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    • 1991
  • 불규칙 파랑장의 frequency spectrum 에 쇄파로 인한 영향을 도입할 수 있는 기법이 제시되었다. 제시된 기법을 심해에서 발달된 방향성불규칙 파랑장이 흐름이 존재하는 해역으로 전이해 갈때 흐름과의 상호작용, 굴절, 천수효과, 및 쇄파로 인해 겪게되는 변화양상을 예측하기위해 두가지 형태의 연안류 즉, shear current, upwelling current 가 존재하는 일정 경사면을 갖는 해역에 대해 각각 적용했다.

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음해법을 이용한 천수방정식 수치해석

  • 강주환;박상현;이길성
    • Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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    • 1992.08a
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    • pp.16-19
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    • 1992
  • 최근 컴퓨터의 발달과 함께 해안공학과 관련된 문제 해결에 있어서 처리속도에 관한 제약성은 점차 감소되고 있는 반면 정확도에 관한 관심이 높아지고 있는 추세이다. 현재까지 조석파 해석에서 가장 널리 쓰이고 있는 ADI(alternate direction implicit) 방법도 한 방향으로만 음해법적으로 차분하게 되므로 지형이 복잡한 곳에서는 소위 ADI효과라 불리는 바람직하지 않은 수치특성으로 인해 그 한계가 드러나고 있는 실정이다.(중략)

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불규칙파의 굴절ㆍ회절 수치모형

  • 채장원;정신택
    • Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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    • 1992.08a
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    • pp.83-83
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    • 1992
  • 풍파가 수심이 불규칙하고 조류 및 해류 등의 흐름이 존재하는 연안역을 전파해 갈 때 파고 및 파향이 굴절ㆍ회절 및 천수, 에너지 감쇠 효과 등에 의해 크게 변형된다. 이러한 현상은 연안역의 파랑변형 계산 및 퇴적물이동현상 분석에 매우 중요하다. 불규칙파의 스펙트럼 형태와 에너지의 방향 분산 정도에 따라 단순 규칙파 모델과의 계산치가 50-100%에 이르기도 한다.(중략)

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Numeric Analysis of 2-Dimensional Nonlinear Viscous Free-Surface Wave Problems (점성을 고려한 2차원 비선형 자유표면파 문제의 수치해석)

  • Y.H. Kim
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.30 no.2
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    • pp.98-111
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    • 1993
  • Two-dimensional nonlinear free-surface wave problems are analyzed with consideration of viscosity. Navier-Stokes equation and continuity equation are solved by the application of Finite Analytic Method, and MAC scheme is used far the treatment of free surface. Surface tension effect is also considered and laminar flow is assumed. The free-surface waves in shallow water, the flows around a vortex-pair with free surface and the wave ahead of a rectangular body are simulated to test the present numerical scheme. In the shallow water problem, viscous effect due to the friction on the bottom is observed. In the second problem, the approach of a vortex-pair to the free surface is simulated to examine the interaction of vortex-pair with the free surface. In the third problem, the wave ahead of a semi-infinite floating body is simulated.

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Development of Digital Contents Authoring Tool using Metadata (메타데이타를 삽입한 디지털 콘텐츠 생성 도구 개발)

  • Chun, Soo-Duck;Joo, Sang-Wook;Lee, Sang-Jun
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2007.10c
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    • pp.50-54
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    • 2007
  • 정보기술은 통신 및 멀티미디어 기술의 발전에 힘입어 빠르게 발전되고 있으며, 이에 따른 데이타베이스의 기술이 공간데이타, XML, 비디오, 음성과 같은 다양한 멀티미디어 데이터 분야에 적용되고 있다. 비디오 데이타는 순차적인 특성을 가지며, 시간과 공간정보가 결합된 3차원 데이타로서 처리시간이 높은 작업이기 때문에 검색이나 브라우징이 대단히 비효율적이다. 본 논문에서는 비주얼리듬을 이용하여 비디오 데이타에서 대표 프레임(Key Frame)을 추출한 다음 XML을 이용한 태그 및 키워드 정보를 대표 프레임에 삽입하여 검색이나 브라우징을 할 수 있는 동영상 내용편집 도구(Authoring Tool for Video Contents)를 제안한다. 비주얼리듬은 3차원의 시공간적인 정보를 2차원으로 매핑한 정보로 IDCT(inverse Discrete Cosine Transform)과정 없이 픽셀 정보를 얻을 수 있어 처리속도가 빠르며 컷, 와이프, 디졸브 등의 편집효과를 효과적으로 구분할 수 있다. 그리고 XML 데이타에는 태그 및 정보와 함께 대표 프레임의 정보까지 저장되므로 유사 화면 검색이나 내용 기반 검색을 제공할 수 있다.

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A Propagation Model of Tsunamis over Slowly Varying Water Depth (완경사 지형을 통과하는 지진해일 전파모의 기법)

  • Kim, Ji Hun;Cho, Yong-Sik
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.58-58
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    • 2011
  • 동해를 전파하는 지진해일은 다른 지역에서 발생하는 지진해일과 비교하였을 때 상대적으로 파장이 짧고, 파장에 비해 먼거리를 전파한다. 따라서 지진해일이 전파할 시 물리적인 분산효과가 매우 중요하다. 그러므로 동해에서 발생하는 지진해일을 수치모의 할 때는 분산효과가 충분히 고려될 수 있는 선형 Boussinesq 방정식을 사용한다. 그러나 이를 직접 풀 경우에는 상당히 많은 시간이 소비되며 효율적이지 못하다. 이와 같은 단점을 극복하기 위해 기존의 연구에서는 leap-frog 기법을 사용하여 선형 천수방정식을 차분할 때 발생하는 수치분산항을 선형 Boussinesq 방정식의 분산항과 같은 형태를 가질 수 있도록 분산보정계수를 사용하여 수치모의를 수행하였다. 하지만 이때 사용된 지배방정식은 수심이 일정하다는 가정을 이용하여 유도된 것이므로, 실제 경사가 있는 지형을 통과할 때의 수치모의 결과는 정확하다고 할 수 없다. 본 연구에서는 이를 극복하기 위하여 바닥 지형이 1차원으로 변한다는 가정으로 새로운 지배방정식을 유도하였으며, 수심변화로 인해 새로 발생하는 항을 기존의 분산보정기법에 추가하였다. 또한 수심이 변화는 지형을 통과하는 지진해일의 분산효과가 충분히 고려되는지 확인하기 위하여 Gaussian hump를 이용하여 가상 지진해일을 원형 천퇴지형에 통과시키는 수치모의를 수행하였다. 결과의 비교를 위한 정확해가 없으므로, 비선형 Boussinesq 방정식을 직접 차분하여 푸는 FUNWAVE를 이용하여 동일한 조건으로 수치모의를 수행하였다. 수치모의 시 중심선에 4개의 가상 gage를 설치하였으며, 이를 통해 각각의 수치모의 실험에 대한 자유수면 변위를 관찰하여 비교하였다. 수치모의 결과에 대한 비교를 통하여 기존의 분산보정기법에 비해 본 연구에서 제안한 새로운 수치기법이 분산효과를 비교적 잘 반영하는 것으로 나타났으며, 비교적으로 실제 지형에 적용하였을 때 정확도 향상의 가능성이 높다고 판단하였다.

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