• 한국해안해양공학회지
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• 제13권1호
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• pp.18-34
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• 2001

해파 모형(HYPA)으로부터 산출된 장기 파랑 자료를 이용하여 동해 근해의 파랑 특성을 분석하였다. 또한 파랑작용(wave action)에 의하여 형성되는 토사이동율을 동해안 연안에 대하여 도표화하여 동해안 연안표사수지(littoral sediment budget) 작성의 토대를 마련하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.490-495
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• 2004

안목항의 방파제 확장 건설로 인하여 항남측에 심각한 침식현상이 광범위하게 발생하고 있는 데 이를 규명하기 위하여 현재 주변 해안선 변형 현상을 기초로 연안 표사 이동(littoral drift)도를 정성적으로 작성하였으며 수치 모형실험을 통하여 상세할 표사이동의 변화를 살펴보았다. 수치모형 실험은 파랑 변형 및 해빈류 예측 모형인 WADEM-P, DISEM-R로 수행되었다. 항 내 매몰 및 하천 폐색을 근본적으로 해결하면 해안선 침식문제를 완화 시 킬 수 있는 장치로서 모래운송장치(sand transfer)의 필요성이 언급되었으며 앞으로 연안 표사량이 많은 동해안에서의 항만 건설시 꼭 필요한 부대장치임을 강조한다. 또한 주기적인 연안관측 프로그램을 수립하여 연안 표사량 및 해안 침식율을 산정한 후 모래이송장치의 설치 여부 및 그 규모를 판단할 필요가 있다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2015년 정기학술대회
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• pp.261-264
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• 2015

본 연구에서는 해안 침식의 원인 중 유역 개발로 인한 해안으로의 표사 공급원이 감소를 검토하고, 그에 따른 표사계의 미래 해안 침식률을 분석하였다. 우리나라 서해의 경우 유역 개발로 인해 하천으로부터의 표사 유입 차단은 심각한 수준이다. 아직 그 영향이 해안으로 완전히 파급되지 못하여 그로 인한 장기 해안 침식이 두드러지지 않고 있다. 또한 피해가 심각해지기 시작하면 돌이킬 수 없는 재앙이 될 측면도 많다. 따라서 본 연구에서는 금강유역을 연구대상지역으로 설정하여 유역 개발로 인한 표사 유입량 감소를 계산하여 주변 표사계 내 미래 해안의 침식률을 산정하였다. 이는 향후 유역개발로 인한 미래 침식 위험 지역의 판단과 침식 위험도 평가 도입시 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.194-200
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• 2015

본 연구에서는 하천부터 하구까지의 댐 구조물 건설로 인해 해안으로의 표사 공급원이 감소하는 것을 정량적으로 검토하였다. 내륙과 해양의 전이역인 연안은 농수산업, 임해산업단지, 발전소 및 항만과 같은 산업 인프라, 관광 및 레크리에이션 등의 다양한 편익을 제공하여 높은 경제 사회 환경적 가치가 있다. 그러나 80년대 이후 무분별하게 추진되어온 각종 연안 개발은 직 간접적인 해안의 침식문제를 발생시켰다. 우리나라 서해의 경우 하천으로부터의 토사 유입 차단은 심각한 수준이다. 아직 그 영향이 해안으로 완전히 파급되지 못하여 그로 인한 장기 해안 침식이 두드러지지 않고 있으나 고파랑에 의한 빈번한 침식과 저질의 세립화 현상을 통하여 현재 진행형임을 알 수 있다. 그러나 일단 피해가 심각해지기 시작하면 돌이킬 수 없는 재앙이 될 측면도 많다. 따라서 우리나라 유역의 개발과 수리구조물 건설 현황을 살펴 이로 인한 해안 침식 결과가 얼마나 심각할 수 있는 지를 살펴본다. 본 연구에서는 수리구조물로 인한 토사량 감소 중 가장 주요한 토사 공급원 감소 원인인 댐으로 인한 토사량 감소율에 대한 연구를 진행한다. 먼저 각 댐의 건설 전, 유역면적당 토사량과 댐 건설 후, 해안 유입 토사량 사이에 감소율을 계산하고, cascade 방법에 의하여 댐군에 의한 토사감소율을 산정한다. 유입 토사량 감소율을 산정하고 토사 공급원 감소로 인한 표사 수지 분석을 통해 해안 침식 폭의 위험도 평가를 실시한다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.246-256
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• 2021

연안을 중심으로 시행되는 각종 개발사업은 표사수지 불균형, 연안표사 이동상 및 횡단표사 이동상 변화를 야기하며, 이로 인한 해빈의 완충구간 축소로 연안재해 위험성을 크게 증대시킬 뿐 아니라 회복 불가능한 장기적 해안침식 문제를 초래하게 된다. 연안개발을 위해 건설된 각종 구조물의 영향으로 발생되는 장기적·지속적인 해안침식 현상은 표사수지 및 연안표사와 횡단표사 변화량 평가를 통해 직접적인 원인 규명이 가능하다. 즉, 표사수지 변화, 연안표사 이동, 횡단표사 이동 구분되는 이들 개별적인 원인에 기인한 침식지역과 복합적인 작용에 의한 침식지역의 분류를 통해 연안개발과 해안침식 현상의 인과성 평가가 가능할 것이다. 본 연구에서는 연안개발에 따른 침식 문제가 지속적으로 제기되고 있는 동해안(강원도, 경상북도) 일대 해안을 대상으로 연안 구조물 건설 및 육역 개발 등 주요 개발현황과 연안침식 실태조사 결과를 기반으로 장기적·지속적 침식원인을 분석하였다. 아울러 인공구조물 건설에 따른 침식의 정도를 평가하고자 침식 영향도 개념을 정립하고, 침식 영향도 평가를 위한 세 가지 방법론을 제안하였다. 연안침식 실태조사에서 검토된 해빈 영상분석 자료를 활용하여 하저항을 대상으로 침식 영향도를 평가하였으며, 평가결과 하저항 개발은 93.4%, 호안도로 건설은 6.6%로 침식에 영향을 미친것으로 평가되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.294-294
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• 2020

연안표사는 해안의 정선이 후퇴해 침식이 심각해지는 한편, 항만·어항에서는 토사가 퇴적되어 선박이나 어선의 항로나 정박지 매몰로 선박의 항행 및 어업 활동에 지장을 초래하며 하천 하구부에서는 하구 폐쇄로 치수상의 문제점 등이 발생한다. 항만과 어항 관리자는 항로나 정박지의 매몰 대책에 대한 검토와 해안 관리자는 해안 보전 대책에 초점을 맞춰 제각기 목적을 위한 대책 검토를 수행하고 있다. 이처럼 매년 적지 않은 비용이 소요됨에도 불구하고 뚜렷하고 효과적인 대책 없이 연안에 인위적인 변화를 발생시켜 어디에선 모래가 퇴적되고 그 영향에 따라 또 다른 곳에서는 침식되는 악순환이 반복되고 있다. 연안침식 방지를 위한 대책을 구축하기 위해서는 어느 한 곳에 중점적인 대책이 아닌 표사계 전체의 관점에서 상호 간의 간섭 효과를 고려한 통합적인 관점으로부터 대책을 강구해야 할 것이다. 연안지역에서의 표사수지는 산지, 댐, 하천, 해안 등 각각의 영역으로부터 유입 및 유출에 따라 안정된 해안이 조성된다. 하지만 환경적 및 인위적 변화에 따라 안정된 표사수지는 파괴되며 이 영향에 따라 표사의 이동이 발생한다. 지금까지의 토사관리는 각각의 영역에서 재해저감 및 토사관리를 위한 여러 대책의 효과가 나타나고 있으나 통합적인 토사관리에 있어 상호간의 피드백이 단절되어 연안역에서 발생하는 침식에 대한 정확한 원인 규명에 많은 어려움과 문제점이 발생하고 있다. 이처럼 통합적인 연안침식 관리를 위해서는 연안역으로 유입되는 토사의 이동 메커니즘 규명이 매우 중요하며 이를 바탕으로 정확한 유사량 산정을 통해 적절한 대책을 마련할 수 있다. 또한, 지역적 특징이 강한 우리나라에서는 통합적인 연안관리를 위한 구체적인 방안 검토가 이루어지고 있지 않지만, 일본에서는 지속적인 관측과 모니터링 조사를 통해 체계적인 관리를 수행하고 있다. 따라서 본 연구에서는 일본에서 진행 중인 통합적인 토사관리 가이드라인에 따른 토사관리의 구체적인 방법과 그에 따른 정선변화 및 표수사지 체계를 산정하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권1호
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• pp.28-39
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• 2019

해빈 안정화를 위한 구조물 설계 시 주 표사이송 모드와 모드별 년 표사 이송량에 관한 정보는 상당한 공학적 가치를 지닌다. 이러한 시각에서 본고에서는 현재 상당한 침식이 진행되고 있는 맹방해변의 년 표사 이송량을 산출하였다. 횡단표사의 경우 Bagnold(1963)의 에너지 모형을 확장한 Bailard(1981)의 모형을 활용하였으며, 연안 표사량은 각 해안에서 가용한 파랑에너지 유입률에 의해 결과 되는 것으로 해석하였다. Bailard(1981)의 횡단표사모형 적용에 필요한 유속 적률은 먼저 맹방해변에서 관측된 파랑자료로부터 출현 가능한 총 71개의 파랑주기 복합사상을 선정하고, 선정된 복합사상을 대상으로 수행된 맹방해변에서의 비선형 천수과정 수치모의 결과로부터 산출하였다. 이 과정에서 파랑모형으로는 주파수 영역 Boussinesq Eq.(Frelich and Guza, 1984)을 활용하였으며, 모의결과 Bailard(1981)의 연구와는 달리 유속 적률과 Irribaren NO. 간에 존재하는 뚜렷한 상관관계를 확인할 수 있었다. 산출 결과 맹방해변 평균 방위 ${\beta}=41.6^{\circ}$의 경우 북서진하는 연안표사가 우월하며 그 양은 년 $125,000m^3/m$에 달하였다. 북서진하는 연안표사와 남동진하는 연안표사가 균형을 이루는 null point는 ${\beta}=47^{\circ}$에 위치하며, 횡단표사의 경우 4월부터 10월 중순까지는 연안방향으로의 퇴적이 점진적으로 진행되나 10월 말과 삼월에 단발적으로 발생하는 고파랑에 의해 침식되는 것으로 판단된다. 또한 맹방해변의 연안표사 장미도(littoral drift rose)를 산출하였으며, 그 결과 맹방해변의 방위가 일시적으로 null point의 방위보다 큰 경우 남동진하는 연안표사가 우월하며, 방위가 일시적으로 null point의 방위보다 작은 경우 북서진하는 연안표사가 우월한 경향을 확인하였으며, 이는 맹방해변은 일시적으로 침식되더라도 스스로 복원할 수 있는 능력을 지닌 안정적인 해변임을 의미한다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제16권2호
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• pp.108-119
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• 2004

안목항의 방파제 확장 건설로 인하여 항 남측에 심각한 침식현상이 광범위하게 발생하고 있는 데 본 연구에서는 이를 규명하기 위하여 수지 분석법과 수치 해석적 방법이 수행되었다. 또한 효율적인 연안통합관리를 위한 주기적인 관측 및 분석 시스템의 필요성을 강조하고 상세한 표사 이동의 변화를 제공하는 수치모형 시스템이 제시되었고 연안관리의 측면에서 어떻게 활용될 수 있는 지 안목항 침식 문제를 통하여 살펴보았다. 수치모형 시스템은 토사의 재부상율과 중력에 의한 침강율의 차이로 해저면의 변화를 산정하는 데 파랑 변형, 해빈류, 그리고 부유사 이송 및 확산 예측 모형과 결합되었다. 또한 침강율 산정 시 필요한 수심 평균 부유사 농도와 해저면 부유사 농도의 새로운 관계가 부유사 수직구조의 수학적 분석으로부터 제시되었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.101-114
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• 2019

현재 상당한 침식이 진행되고 있는 맹방해빈을 대상으로 년 간 해안선 변화량을 수치모의 하였다. 수치모의는 이산화된 해안선 단위 격자에 표사 순유입량과 해안선 전진 혹은 퇴각량은 서로 균형을 이룬다는 개념으로부터 유도한 해안선 모형(One Line Model for shore line)에 기초하여 수행하였다. 이 과정에서 연안 표사량의 경우 Energy flux 모형, 횡단 표사량의 경우 Bailard와 Inman(1981) 계열의 수정 모형(Cho and Kim, 2019)을 활용하였다. 수치모의 과정에서 closure depth는 파랑에 종속하는 것으로 해석하였으며, closure depth는 Shiled's parameter에 기반한 Hallermeier(1978)의 해석모형을 활용하여 산출하였다. 모의결과 너울이 우세한 2017.4.26부터 2017.10.15까지는 횡단 표사가 지속적으로 유입되어 해안선이 전진하는 것으로 모의되었다. 또한 10월 중순과 10월 말 사이에 연이어 발생한 년 최대 고파랑 내습에 따른 침식과 이로 인한 해안선의 일시적 퇴각, 이 후 파랑이 잦아들면서 다시 출현하는 너울에 의한 횡단표사 유입과 이로 인한 해안선 복원, 삼월중순부터 삼월말까지 연이어 발생한 고파랑에 의한 해안선 퇴각 등 일 년에 걸친 해안선 대순환과정이 상세하게 모의되는 것을 확인할 수 있었다. 전술한 해안선 대순환 과정은 2017년 4월5일, 9월 7일, 11월 7일, 2018년 3월14일에 실측된 해안선 위치에서도 유사하게 관측할 수 있다. 그러나 해안선이 전진 혹은 퇴각되는 양은 실측치에 비해 수치모의에서 크게 관측되며, 이러한 차이는 대부분의 지형모형(Genesis: Hanson and Kraus, 1989)처럼 closure depth를 $h_c=8.09m$로 일정하게 유지한 경우에 더욱 증가하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.308-320
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• 2021

해안침식의 근본적 대책으로서 감소한 공급 토사량 회복을 포함한 종합 토사관리 대책이 유효하지만, 계획에 있어서는 하천에서 바다로 유출된 토사 가운데 어느 정도의 양이 어느 정도의 속도로 해안에 다시 공급되는 토사량의 평가와 이를 위해서는 하천과 바다의 결절점인 하구지역에서 발생하는 토사의 이동 메커니즘 분석이 매우 중요하다. 하지만 지금까지 홍수 시의 하구사주 붕괴(flushing) 과정을 해석하는 수치모델에 관한 연구는 진행되고 있지만 하구사주의 형성 및 발달 과정을 해석하는 수치모델은 아직 확립되어 있지 않은 것이 현재의 연구 진행상태이다. 본 연구에서는 종합토사관리를 위해 유출된 토사가 회복되는 토사량의 평가를 위해 파랑변형, 유황계산 및 지형변화 모델을 구축하여 하구사주의 생성과정을 수치해석을 통한 재현을 목적으로 한다. 하구사주의 생성과정을 모의하였으며 에너지 파랑 및 작용 시간의 개념을 도입하여 장기간 표사이동의 예측을 실시하였다. 계산에 필요한 외력조건은 하구사주가 지배적으로 발달하는 동계시 작용하는 파랑조건과 하천의 유량을 고려하였으며 초기지형은 홍수시 마읍천의 하구사주가 붕괴(flushing)된 직후의 지형정보를 초기조건으로 설정하였다. 그 결과 입사파향에 따라 해빈류에 의해 하구사주의 발달과 생성과정을 재현하였으며 초기지형으로부터 약 66시간 경과 후 맹방하구 사주의 형태로 발달되는 것으로 나타났다.