• 한국해양학회지:바다
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• 제15권2호
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• pp.62-67
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• 2010

2008년 2월 24일 동해안에 출현한 너울은 3명의 인명 사고를 발생시켰으며 또한 일본의 서쪽 해안에서도 피해가 나타났다. 최근에 그 강도가 점점 강해지는 동해의 너울에 의한 사고를 줄이기 위해서는 향후 그 발생 시간과 위치에 대한 보다 정확한 예보가 필요하다. 본 연구에서는 동해에서의 파랑 예보의 정확성을 검증하기 위하여 SWAN 파랑 모델을 이용하여 2008년 2월 발생한 동해의 너울을 예측하고 검증하였다. 모델 결과는 파랑 관측 자료뿐만 아니라 한국기상연구소가 ReWW3를 사용하여 생산한 자료와도 비교 하였으며 특히 동해안의 두개의 파랑 관측소에서 획득한 주파수 스펙트럼과의 비교 분석도 수행하였다. 그 결과 파고 분포와 발생 시간은 유사하게 나타났지만 주파수 스펙트럼의 형태에 있어서는 차이가 나타났다. 너울에 대한 보다 정확한 예보를 위해서는 보다 많은 현장 관측 자료와의 비교 분석이 필요하며 특히 동해에서의 너울 특성 연구를 위해서는 파향 스펙트럼 관측 자료가 필요하다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제30권5호
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• pp.223-233
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• 2018

본 연구에서는 동해안의 너울성 고파랑 예측하기 위해 기상청 현업 예보 바람자료를 입력장으로 하여 파랑수치모델(SWAN)을 수립 및 최적화하고 동해안 동계 파랑의 예측 재현도를 평가하였다. 파랑 모델은 연안역에서의 파랑 변형을 모의하기 위해 네스팅 기법을 적용하였으며, 백파 에너지 소산항을 개선하여 너울성 파랑을 모의하였다. 수치실험을 위한 입력 바람장으로는 기상청 현업 기상예보모델인 RDAPS 및 LDAPS 자료를 사용하였다. 모의된 파랑에 대한 정확도 비교 평가를 위해 ECMWF 재분석 바람자료와 KIOST 운용해양시스템의 WRF 예측 바람자료를 이용한 파랑모델링 및 기상청 현업 파랑예보모델 결과와 연안 및 외해 4개 관측정점의 파랑 관측자료를 이용하였다. 기상청 현업 기상예보모델을 입력바람장으로 이용한 경우 연안에서는 유의파고, 첨두주기 및 평균 파향이 모두 가장 낮은 RMSE와 가장 높은 상관계수를 가졌으며, 외해에서는 모든 수치실험 결과가 관측자료와 전반적으로 잘 일치하였다. 백파항을 수정한 SWAN 모델과 기상청 현업 기상예보모델을 사용할 경우 급격하게 발생하는 고파랑 재현은 개선이 필요하지만 비교적 겨울철 폭풍파를 잘 재현하고 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.19-24
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• 2020

화석 연료의 고갈로 인해 신재생 에너지에 관한 관심이 증가하고 있다. 특히, 예측가능성이 높고 이용 가능한 양이 풍부한 파력에너지 (Wave Power Energy)에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에 사용된 동축 가속형 파력 발전장치 (Coaxial Accelerator Type Wave Power Generator)는 양방향 선형 운동을 회전력으로 변환함으로써 발전 효율을 향상시킬 수 있도록 설계되었다. 본 연구에서는 해양공학수조에서 파를 생성 한 후, 파주기 및 파고에 따른 케이스 실험을 수행하였다. 실험 연구의 결과는 주파수 응답과 관련된 이론적인 방법을 통해 검증하였으며, 전반적인 경향이 일치하는 것을 확인하였다. 본 연구의 결과는 제작 전 설계 단계에서 파력 발전기의 전력을 예측하고 파력에너지의 효율을 개선하기 위한 매개 변수를 연구하는데 유용할 것으로 예상된다. 또한 제조업체는 본 연구의 결과를 통해 파력 발전기의 파력 에너지 효율을 예측하여 시행착오방지를 통해 개발 시간과 비용을 절감할 수 있을 것으로 기대할 수 있다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권2호
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• pp.73-87
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• 2019

파랑의 작용에 의해 유사가 이동되어 연안의 침식 퇴적이 일어나지만 상당히 비선형적이고 비정상적인 과정이므로, 파랑과 침식 퇴적의 상관성을 밝히고 예측하기는 쉽지 않다. 본 연구는 동해안에서 비디오 모니터링으로 얻은 5개 지점의 해빈폭 자료와 인근의 3개 지점의 파랑 모니터링 자료를 연계하여 상관성을 분석하였다. 전체 자료에 대한 상관분석에서는 유의미한 상관성이 없었지만, 기간 및 파랑 조건에 따른 상관분석에서는 주목할 만한 결과들이 제시되었다. 파고의 비초과확률이 약 99% 이상인 경우에는 주기와 해빈폭 변화 사이에 강한 음의 상관성이 있었으며, 주기의 비초과확률이 약 99% 이상인 경우에는 파고와 해빈폭 변화 사이에 강한 음의 상관성이 있었다. 주파향이 해안선 직각 방향과 인접한 경우, 주파향으로 입사하는 파랑에 대해 해빈폭이 확연히 감소하였다. 해빈폭과 파랑 사이에 뚜렷한 계절적 상관성이 나타나지는 않았으나, 태풍과 같은 특정 사건의 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과의 실제 현장 적용을 위해서는 이와 같은 조건에 따른 상관 분석을 상세히 하여 해빈폭 변화 경향의 기준이 되는 파랑에 대해 더욱 정확한 정보를 얻을 필요가 있다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.446-457
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• 2020

호형 사주는 동해안에서 흔히 분포하는 지형특징으로 고파랑시를 제외하고 리드미컬한 형상을 지속적으로 유지한다. 하지만, 2019년 9, 10월에 동해안에 직 간접적 영향을 미친 연속적인 4개의 태풍으로 인해 해안선과 평행한 연안사주가 형성되었고 해안선 부근에 침식과 퇴적이 반복되는 패턴을 보였지만 전반적인 해안선 후퇴가 발생하였다(약 2 m). 이와 같은 연속적인 폭풍파랑으로 인한 지형변화와 각 폭풍(NE-E 입사파) 이벤트의 영향을 모의하기 위해 폭풍 사상시 해빈의 침식 모의에 널리 사용되는 XBeach를 사용하였다. 개선된 XBeach 수치모의를 위해 최신 계수보정 연구 동향에 따라 계수보정이 실시되었으며, 이로부터 도출된 최적의 계수 값을 수치 모의에 적용하였다. 모델의 입력값으로 사용된 파랑, 조석 및 폭풍 사상 전후 수심 자료와 최적의 계수 값을 활용한 결과, 해안선 부근의 침식 및 퇴적 반복패턴(BSS = 0.77(침식 단면), 0.87(퇴적단면))과 해안선과 평행한 연안 사주의 형성을 성공적으로 모의하였다. 각 태풍의 최대 입사파고 도달 시 수치 모의된 전체 퇴적물 이동 벡터 및 지형변화 분석결과, 입사 파향이 호형 사주의 거동에 상당한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한, 유의파고 크기뿐만 아니라 고파랑의 지속시간 또한 퇴적물 이동량의 중요한 요인으로 판단 된다. 하지만 모델링 결과, 내측 쇄파대(inner surfzone)의 지형변화 및 연안 사주의 마루의 정확한 위치 예측을 위해서는 추가적인 보정과정이 필요함을 시사한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.1463-1476
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• 2014

본 연구에서는 파랑과 흐름이 공존하는 하구 주변의 수리특성 및 지형변동특성을 이해하기 위하여 새롭게 3차원 지형변동 모델을 개발함과 더불어 3차원 파동장 모델과 양방향 연성 수치모델을 제안하였다. 그리고 파랑-흐름 공존장에서의 파고분포, 연직유속분포, 해저파이프라인 저면의 지형변동 및 고립파 내습 시에 해빈 저면 부유사 농도의 시간분포에 관한 수리모형실험결과들과 비교 분석하여 개발한 연성 수치모델을 검증하였다. 이로써 본 연구에서 개발한 연성 수치모델의 타당성 및 유효성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 이 연성 수치모델이 파랑과 흐름이 공존하는 하구지역의 지형변동 예측에 적용이 가능한 것을 확인하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.508-517
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• 2009

해상방파제 축조공사 시공 중 내습파랑에 노출하여 거치된 케이슨의 실제 거동상황을 계측하였다. 계측결과 설계하중대로 선행재하를 실시함에 따라 더는 침하가 발생하지 않을 것으로 예측하였으나, 이후 평상시는 별다른 거동이 없다가 태풍영향권 파랑이 내습 시에 갑작스런 이상침하가 전체구간에서 현저하게 발생한 것이 계측되었다. 이러한 원인을 규명하고자 같은 시각 내습한 파랑자료로 연구지점의 파고를 재현하여 케이슨에 작용하는 등가파압을 구하고 하부기초지반에 미치는 영향을 수치해석으로 검토하였다. 현장 계측 치와 수치해석 값이 상호 양호한 일치성을 보이는 것으로 나타났다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.291-299
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• 2008

본 연구는 항만입구(항구) 부근에 항로가 준설되었을 경우, 항내 및 항구 주위에서 회절되는 파랑장의 효과를 예측하기 위한 것이다. 본 연구에서 항만경계의 단면은 부분반사 혹은 완전반사로 고려한다. 본 수치모의 계산은 자동경계요소 알고리즘으로 Pit 및 항만경계의 경계요소(segment)를 이산화한 경계요소법에 의해 실시하였다. 입사파 조건은 Mitsuyasu의 주파수스펙트럼과 방향함수의 이산화된 형태를 사용하여 특정화하였다. 본 계산치의 결과는 기존에 발표된 실험치의 결과와 잘 일치하였다. Pit 설치의 효과에 의해 파고감소의 비율은 완전반사 경계의 경우에 대하여 약 20%, 그리고 부분반사 경계의 경우에 대하여 약 10% 정도인 것으로 나타나고 있다.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권6호
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• pp.471-478
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• 2007

본 연구는 제주도 서측 해역의 현지 파랑관측 자료를 기초로 해양파의 비선형 특성을 조사한 것으로서, 실제 해역에서 Freak wave 예보의 토대를 마련하기 위한 기초 연구이다. 관측된 파랑자료의 비선형 특성을 조사하기 위해 파형의 상하 비대칭성, 전후 비대칭성, 빈도 분포의 첨예도, 파랑 스펙트럼의 대역폭 파라미터 등을 추출하고 이들 자료를 유의파고 최대파고 등의 파랑 특성치들과의 상관관계를 분석하였다. 그 결과, 제시된 파랑의 비선형 파라미터들은 계측된 파랑 스펙트럼의 전반적인 비선형적 특징을 묘사하긴 하지만, 돌발적 고파랑이라고 할 수 있는 $H_{max}$와의 상관은 미약하여 Freak wave 의 발생을 단적으로 예측하기에는 부족한 것으로 나타났으나, 스펙트럼의 첨예도를 나타내는 $K_t$의 경우는 타 비선형 파라미터에 비해 다소 개선된 상관을 보여주고 있음을 알 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.49-52
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• 2008

최근 지구 온난화 현상에 따른 해수면 상승으로 삼면이 바다에 접한 우리나라는 향 후 많은 피해가 예측되므로 이에 따른 방호개념으로 기존의 단조로운 형상과 비 자연친화형 콘크리트 구조물의 설치 및 연안침식방지 기능부재로 인한 또 다른 피해가 발생된다. 국민소득의 증대와 Waterfront 개념의 빠른 확산으로 연안 어항의 낙후된 시설개선 등에 많은 사업이 추진되고 있으나 이러한 용도에 맞는 자연 친화형 구조물이 개발된 바 없어 기존의 Solid Block, Igloo Block, Tunnel Block 등이 일부 현장에 적용되고 있는 실정이다. 선박이 계류하는 안벽이나 물양장 등에서 항내 진입파와 항파 등으로 인한 반사파의 발생에 의한 공진현상으로 항내파고가 높아져 정온도유지가 어렵고 선박의 계류 및 하역에 지장을 주게 되며, 선박과의 충돌 발생으로 인한 소형선박의 손괴 발생율이 높은 실정이므로 새로운 형태의 블록(Block)개발이 필요하다. 이에 따라 개발한 C.E(Coastal Environments)블록을 현장에서 사용하기 위해서는 전단키 부분의 내하력 평가가 요구 된다. 따라서, 본 연구는 C.E 블록의 연결부 시험편을 제작하여 C.E블록 경계면의 마찰실험을 실시하였으며, C.E블록 연결부의 마찰계수를 측정하여 분석한 다음 C.E블록의 연결부 마찰계수를 평가하고자 한다.