• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.44-52
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• 2016

항주파 파봉의 위치를 예측하는 Kelvin(1887)의 이론해는 심해에서만 적용 가능한 한계가 있다. 최대파향각을 예측하는 Havelock(1907)의 이론해는 모든 수심에서 적용 가능하지만 파향각에 따라 다르게 나타나는 파봉의 위치를 예측하지 못하는 한계가 있다. 본 연구에서 항주파의 분산관계식을 온전하게 이용하여 모든 수심에 적용 가능한 항주파 파봉식을 개발하고, 이 식을 이용하여 항주파의 최대파향각을 예측하였다. FLOW-3D를 이용하여 Johnson(1958)의 수리모형실험을 수치적으로 재현한 후 본 연구에서 제안하는 최대파향각의 이론해가 모든 수심에서 수치해, 수리실험결과와 유사함을 확인하였다. 여러 조건에서 항주파를 수치적으로 재현한 후 파봉선 간의 거리를 측정하여 이론해와 비교하였다. 그 결과 선박의 속도가 ${\sqrt{gh}}$보다 작은 경우 이론해와 유사하였다. 선박의 속도가 ${\sqrt{gh}}$보다 큰 경우 첫 번째 항주파의 거리를 결정하는 상수 $C_1$은 0에 가까운 값이었고 첫 번째 항주파를 제외한 경우 이론해와 유사하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.1447-1454
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• 2013

본 연구에서 선형분산관계식의 순환관계를 이용하여 Kelvin (1887)의 이론을 확장함으로써 심해뿐만 아니라 중간수심까지 적용 가능한 항주파의 파형을 예측하는 이론식을 개발하였다. 본 이론식은 일정수심 뿐만 아니라 완경사의 변수심에도 적용 가능하다. 본 연구의 해석해를 검증하기 위하여 FLOW-3D모형을 이용하여 수치실험을 수행하였다. 수치해와 이론해를 비교해본 결과, 본 연구의 이론해는 일정수심 뿐만 아니라 변수심에서도 항주파의 전파 양상을 잘 재현하였다. 평면 경사면 위로 배가 해안선과 나란하게 전파하는 경우 항주파의 전파 양상이 비대칭이 되었다. 즉, 수심이 얕은 곳은 굴절로 인하여 파향선이 해안선과 나란한 경향이 있고, 수심이 깊은 곳은 역굴절로 인하여 파향선이 해안선에 수직인 경향이 있었다.