• 대한조선학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.145-152
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• 1996

본 연구에서는 해상 구조물에 작용하는 설계 파랑 하중을 산정하기 위하여 해상에서 관측되거나 또는 예측된 파랑 자료를 사용하여 해상 구조물의 설계 생존 기간 동안 만나게 될 극한 설계파를 산정하는 기법을 개발하였다. 주어진 파랑 자료에 Order Statistics와 Monte Carlo Simulation 기법을 적용하여 가장 알맞은 파랑 자료의 극한 분포식을 선택하여 이 분포식으로부터 원하는 회귀 주기에 해당하는 극한 설계파를 결정하고 결정된 극한 설계 파고의 불확실성에 대한 범위를 설정함으로서 설계 파고의 여유를 줄 수 있다. 이와 같은 기법을 우리나라 남해안의 1938년부터 1987년까지 태풍에 의한 파랑 자료에 적용하여 극한 설계파를 산정하는 예를 보였다. 이상과 같은 방법을 이용함으로서 대형 해양 구조물을 설계함에 있어 극한 하중 상태를 산정할 수 있는 정보를 설계 초기 단계에 제공할 수 있으며 해당 구조물의 주요 요목, 구조 등의 설계 인자들을 산정할 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.421-421
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• 2017

현재 우리나라에서 끊임없이 발생하고 있는 폭풍해일로부터 연안지역의 안전을 확보하기 위해서는 태풍 시 파랑의 거동 및 특성을 정확히 예측하는 것이 중요하다. 폭풍해일 모의실험의 정확성을 향상시키고 폭풍해일의 위험성을 정량화하기 위해서는 해일파고, 파주기, 그리고 폭풍 지속시간 간의 상관성이 분석되어야한다. 이를 위해 본 연구에서는 Copulas(Archimedean) 이론을 이용하여 폭풍해일에 대한 다변량 통계분석이 이루어졌다. 동해안 연안에서 나타나는 파고, 파주기, 태풍 지속시간, 해면수위, 태풍 도착간격시간 간의 의존성을 켄달의 타우 상관계수를 이용하여 조사하였다. Copulas 다변량 통계분석의 결과, 오직 파고와 파주기, 그리고 태풍지속시간만이 명확한 상관성을 나타냈다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.258-265
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• 2015

지난 20년 동안 해양구조물과 선박 등에 예상치 못한 피해를 주는 freak waves에 대한 연구자들의 관심이 증가하고 있다. 다양한 연구결과에도 불구하고 아직 freak waves의 발생원인, 발생 메커니즘, 발생확률 등에 대한 상반된 결과로 인해 합의된 결과가 도출되지 못하고 있다. 본 논문에서는 동해항 전면 해상에서 측정된 파랑자료를 분석하여 freak waves에 대한 발생확률을 추정하였다. 유의파고 2.5 m 보다 크고 $H_m/H_S{\geq}2$인 freak waves 3개를 발견하였다. Freak waves의 발생확률은 극치파고분포함수를 사용하여 추정하기 적절하며, Mori, Rayleigh, 그리고 Ahn의 극치파고분포함수는 freak wave의 발생확률을 각각 약 O($10^{-1}$), O($10^{-2}$), 그리고 O($10^{-3}$) 정도로 추정하였다. 본 논문에서 분석된 파랑자료의 freak waves의 발생확률은 O($10^{-2}$)와 O($10^{-3}$) 사이에 위치하였다. 즉, Rayleigh와 Ahn의 극치파고분포함수에 의해 예측된 발생확률의 중간에 위치하였다. 현재 Rayleigh와 Ahn의 극치파고분포함수 중에 어떤 분포함수가 정확한지에 대한 판단은 좀 더 다양한 해역에서의 freak waves의 발생확률에 대한 분석이 필요하다고 판단된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.230-241
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• 2020

포항신항이 단계별로 완공된 후 제기되어 온 항내정온도 불량 문제는 항만가동율 저하의 주요 원인으로 제기되어 왔으며 이의 개선을 위해 2018~2020년 포항신항 외항방파제의 외해 측에 도제(Detached breakwater)를 건설하고 있다. 본 연구에서는 도제의 효과를 검증하기 위하여 도제 설치 전후로 취득된 항내외의 파랑 관측자료를 분석하여 항내에서의 파고감소율을 비교한 결과를 제시한다. 먼저 이전 수치모델 연구를 통해 예측된 파고는 항내 4개 지점 중 3개 지점에서 관측값과 비슷하게 나타났으며 나머지 1개 지점에서의 오차는 수치모델이 부두 안쪽에 발생하는 중복파 현상을 잘 재현하지 못했기 때문으로 판단된다. 도제 건설 전후 기간의 관측값을 비교한 결과 도제 설치가 항내정온도 개선에 기여한 것으로 나타났는데, 항내 4개 관측지점 모두에서 포항신항 정온 목표파고인 0.3 m를 초과하는 파고의 출현빈도가 도제 건설 후에 크게 감소하였다. 또한 항내외 파고를 비교한 항내 파고 감소율도 모든 파향에 대해 도제 건설 후에 유의미하게 개선된 것으로 나타났다. 본 연구결과는 적절하게 설치된 연안구조물이 항내정온도 향상에 기여하는 효과를 증명한 것으로 향후 유사한 경우의 문제 해결에 유용하게 적용될 수 있음을 보여준다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제12권1호
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• pp.19-26
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• 2000

폭풍발생에 따른 해안종단방향의 표시이동은 경빈과 사구의 침식, 연안사주의 생성등 해안단면변화에 있어 주요한 요인의 하나로 알려져 있다. 그러나 폭풍발생에 따른 표사이동은 표사의 입경, 수면상승높이, 쇄파고 등 많은 요소들에 의해 복합적으로 작용하기 때문에 현재에도 정확한 예측이 어려운 실정이다. 본 논문에서는 해안단면에서의 평형에너지소산개념과 표사량 예측에 있어 주요한 요소인 표사량 파라미터를 차원해석을 통하여 변수화하고 수치모델에 도입하여 폭풍발생에 따른 해안종단방향의 해안단면변화와 해빈침식에 대하여 분석하여 보았다. 해안종단방향의 해빈침식은 단면형상 파라미터, 표사량 파라미터, 수면상승높이에 의해 크게 영향을 받음을 알 수 있다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.391-405
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• 2015

본 연구에서는 원거리 지진해일에 대응하기 위한 기초 연구로써 유한 단층 모델과 순환 경계조건을 이용한 전지구 지진해일 예측 시스템을 제안하였다. 제안한 전지구 지진해일 예측 시스템을 2014년 칠레 지진해일에 적용하여 원거리 지진해일에 대한 대응 시스템으로써의 가능성을 검토하였다. 전지구 지진해일 예측 시스템의 경계조건, 지배방정식, 격자 크기, 단층 모델에 따른 지진해일 파고와 도달시각을 DART 부이, 조위관측소 관측 자료와 비교함으로써 유한 단층 모델과 순환 경계조건의 중요성을 확인하였다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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• pp.150-155
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• 2001

단일 소파막에 대한 파도 반사문제와 투과. 또 이중으로 설치된 소파막에 대한 반사와 투과문제에 대한 양함수 해를 도출하였다. 단일 막에 대한 파도의 반사가 에어리 파의 해당 벽에 의해서만 입자반사로서 일어난다고 보고 이를 원거리 파도에너지와 일치시켜 반사 파고를 얻었다. 이중 막에 대해서는 각각의 파도가 독립적으로 단일 막에 의해서 반사 또는 투과가 되고 이들이 중첩되어 전체 파고가 형성되어지는 것으로 간주하여 전체 반사계수와 투과계수를 결정하였다. 단일 막에 대한 투과계수의 결과는 정성적으로 다른 계산결과와 비슷한 경향을 보이며, 실험결과보다는 높게 예측되었다. 이중 단일 막에 대한 결과는 낮은 주파수에서 실험결과와 유사한 경향을 보이고, 중간 주파수에서 완만한 감소를 보였다. 계산이 양함수 해로 얻어지므로 개념설계와 현장에서 유용하게 활용될 수 있으리라 기대된다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2015년 정기학술대회
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• pp.278-279
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• 2015

최근 해수욕장, 저지대 침식, 해안시설물 노후화 등과 같이 해안지역 구성 및 지형적 요인에 따라 국지적으로 발생하는 피해와 태풍 및 이상너울 등의 대규모 기상현상에 의해 해안재난이 발생가능성이 높아지고 실제 발생하는 실정이다. 본 논문에서는 재난대응을 위한 과학적 재난정보 수집 및 분석을 통해 의사결정에 활용하고 효과적으로 예방 대응하고자 유관기관에서 다양하게 구축된 시스템의 재난관련 자료를 수집하였으며, 태풍 내습시 신속한 대응을 위해 폭풍해일 시뮬레이션을 통해 범람파고를 추정하였다. 기존 상황판단을 위한 정보수집단계에 추가적으로 관측자료 및 시뮬레이션을 통한 정량적 피해추정정보를 신속하게 제공함으로서 재난상황판단을 가능할 수 있도록 방안을 마련하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제10권4호
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• pp.165-173
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• 1998

파고와 주기 그리고 수심의 함수로 정의된 이류계수를 파고와 주기에 대한 결합분포함수와 확률적으로 결합하여 수중둔덕의 이동율을 예측할 수 있는 해석해를 유도하였다. 파랑의 비선형성에 의하여 유발되는 하상에서의 흐름이 표사의 이동을 유발한다는 가정하에 개념적 모형의 표사이동량 방정식을 사용하였다. 표사보존식에 표사이동량을 대입하여 시간에 따른 해저면의 변동을 나타내는 비선형 이류-확산 방정식을 얻을 수 있었다. 해석해에 의하면 수심이 증가할 수록 수중둔덕의 이동율은 지수적으로 감소하는 경향을 보였다. 그러나 스펙트럼에서 주파수 영역의 폭을 정의하는 계수, v의 값이 커지면 수중둔덕의 이동율은 증가하였다. 해석해에 의하여 예측된 수중둔덕의 이동율은 관측자료보다 과대평가하는 경향을 나타내나, 해석해를 유도하는 과정에 내포된 이론식의 제약성 및 입력자료의 부정확성 등을 고려할 때 전반적으로 해석해의 결과는 관측자료와 잘\ulcorner 일치한다고 볼 수 있다. 특히, 수심의 변화에 따른 해석해의 거동은 대상영역 외해에서 추정된 자료를 이용하여 이산화 기법으로 추정된 결과와 매우 잘 일치하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제27권2호
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• pp.111-119
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• 2003

해상수송의 안전성을 개선하는 하나의 수란으로서, 해상풍 정보로부터 예정 항로상에서 조우하게될 파랑정보를 높은 정밀도로 예측하여 단시간에 본선에 제공할 수 있는 시스템을 개발할 필요가 있다. 본 연구에서는 이의 제1단계로서 대양에서의 다방향 불규칙파 예측을 위한 파랑추산모델을 제시하였다. 검토방법으로는 과거 실제 해역에서 발생한 황천에 기인한 선박 침몰사고를 대상으로 선박의 항행 일정에 따른 해상풍의 분석 및 파랑추산시뮬레이션을 수행하였으며, 이로부터 사고 선박이 조우한 해상을 평가하고 모델의 재현성 및 정도를 검토하였다. 연구비 결과, 사고 선박은 침몰사고의 원인이 Okhotsk해에서 발달한 저기압에 의해 급속히 성장한 고파랑 해역을 회피하지 못하여 발생한 것에 있음을 명백히 하였으며, 본 계산에 이용한 제3세대 파랑추산모델(WAM)로부터의 결과는 실제 관측 파랑의 유의파고, 주기, 방향 스펙트럼 등 항행관련의 파랑제원과 잘 부합되었으며, 실용 선박에서의 예측시스템 구축에 적용성이 양호한 것으로 나타났다.