• 한국해양공학회지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.55-60
• /
• 2000

This paper is descried the experimental results of beach process including storm surge and beach recovery. By testing different surge levels and durations, effects of these to shoreline change were evaluated. In addition of beach recovery were investigated experimentally. On the other hand, we proposed the method, which can be applicable to complex hydrograph such as storm surge by modifying equation proposed by Kriebel and Dean. Moreover, applicability of this method is verified by comparing computing result with experiments.

• 한국제4기학회지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.1-5
• /
• 2000

우리나라 동해안 노봉 해빈 (Nobong Beach)의 남측에 해당하는 해빈 퇴적층 (체)에 대한 3년 동안의 동력적 계절 변화 (dynamic beach cycle) 연구의 수행 과정에서 관찰된 해빈 Overwash Mark와 이러한 Overwash 퇴적물의 조직 성질 (textural character)을 규명하였다. Overwash Mark 퇴적물 (OMS)의 조직 성질 또는 특징을 규명하기 위하여 OMS가 발달되는 해빈 환경 구분으로서의 Backshore (berm)와 Swash zone에서 퇴적물을 채취하여 입도 분석과 광물 성분 분석 및 구형 -원마도를 측정하였다. 서로 다른 동력 환(파랑의 영향)에 지배되는 해빈 퇴적물의 퇴적 조직 특성은 해빈 동력 환경을 좀더 자세히 이해하고 해석하는데 중요한 요인(factor)인 바, OMS 조직 특성 분석 결과의 하나로서 Swash -backwash)$\longrightarrow$Berm$\longrightarrow$Overwash mark의 순으로 퇴적물의 입자가 조립화(increasing of coarse-grained particle)되는 경향을 제시한다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제31권4호
• /
• pp.209-220
• /
• 2019

해빈 안정화를 위해 거치되는 강성 구조물의 규모는 해빈의 자기 치유 능력이 구현되는 해빈 대순환 과정이 훼손되지 않는 범위에서 결정되어야 하나 최근 지나치게 대형화 되어 광폭 잠제도 빈번하게 차용되고 있는 실정이다. 이러한 시각에 기초하면 Irie et al.(1994)가 제안한 왜도 된 연흔모양 매트는 규모가 크지 않다는 점에서 현재 선호되는 광폭잠제의 대안이 될 수 있을 것으로 판단된다. 전술한 왜도 된 연흔모양 매트의 해빈 안정화 효과는 매트의 유수 단면 축소부에서 강제되는 와류가 run-down 시 외해방향으로 이송되는 표사를 얼마나 효과적으로 포획할 수 있느냐에 따라 결정되는 것으로 추정된다. 본 논문에서는 이러한 가설을 확인하기 위해 수치모의를 수행하였다. 수치모형은 Navier-Stokes 식과 물리기반 지형모형으로 구성하였으며, 모의 결과 왜도 된 연흔모양 매트 정점부에서 강제된 와류에 의해 포획된 표사가 해안 방향으로 이송되는 등 왜도 된 연흔모양 매트의 해빈 안정화 효과를 구성하는 주요 기작과 해빈 안정화 효과를 확인할 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제31권5호
• /
• pp.320-333
• /
• 2019

양빈이 수행된 해빈의 침식률 산정을 위한 물리기반 해빈 지형모형이 제시되었다. 동수역학 모형은 OpenFOAM에 기반 한 tool box인 IHFOAM으로 구성되며, Morphology 모형은 부유사를 대상으로 한 이송확산방정식, 소류사 이송을 포함한 표사 수지 개념으로부터 유도된 Exner 식으로 구성하였다. 표사 이송여부, 부유사 농도저면 경계치, 소류사 이송률 산출과정에는 Shields Diagram, 삼차원 수치 모의된 유동계 정보로부터 직접 산출된 저면 전단응력이 활용된다. 본 논문에서 제시된 지형 모형을 검증하기 위해, 경사가 1/6인 단조 해안에서의 천수과정, 쇄파과정, 이에 따른 저면 변화를 수치 모의하였다. 모의결과 비선형 천수과정에서 예상되는 왜곡되고 왜도된 저면전단응력이 비교적 정확히 모의되었다. 또한 전빈에서 진행되는 쇄파로 인해 부유되고 침식된 표사가 up-rush에 의해 후빈으로 이동되어 형성되는 swash bar와 up-rush 정점에서 방향을 바꾸어 먼 바다 방향으로 진행되는 back-wash에 의해 쓸려간 표사가 수심증가에 따라 back-wash 흐름 강도가 약해지면서 퇴적하여 형성되는 breaker bar가 성공적으로 모의되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국제4기학회지
• /
• 제7권1호
• /
• pp.27-39
• /
• 1993

전라남도 완도의 남단에 동-서 방향으로 발달되어 있는 정도리 자갈해빈 (shingle beach)은 전형적인 만입형 해빈 (pocket beach)에 속한다. 1992년 5월부터 1993년 3월까지 야외조사를 실시하여 폭풍이후의 해빈단면 변화를 관찰하고 자갈의 조직변수들 (textural parameters)을 계산하였다. 또한 해안선에 수직 및 수평한 방향으로의 자갈의 입도와 형태분포를 조사하여 해빈 전반에 걸친 퇴적물의 운반과정과 퇴적과정을 고찰하였다. 정도리 자갈해빈의 단면 (beach profile)은 크게 평상시에 조석과 파랑의 영향을 받는 보통대 (Fair-weather zone)와 폭풍 기상조건하에서 형성되는 폭풍대 (Storm-weather zone)로 구분된다. 각 부분 (zone)은 파랑의 swash, overwash 및 backwash의 연속적 퇴적시스템에 의한 일련의 해빈면 (beach face)과 범 (berm)으로 구성된다. 폭풍대는 다시 해빈면과 범을 하나의 단위로 하여 A-, B-, C-group으로 세분하였다. 해안선과 수직한 방향으로의 입도변화는 보통대의 경우 범의 자갈입도 (45.5 mm ~ 123.6 mm)가 해빈면의 것 (36.8 mm ~ 78.3 mm)보다 더 조립하여 모래해빈(sand beach)에서 나타나는 입도분포와 유사하게 나타났다. 그러나 폭풍대에서는 범의 자갈입도 (33.1 mm ~ 82.5 mm)가 해빈면의 자갈입도 (46.2 mm ~ 105.2 mm) 보다 더 세립한 양상을 보였다. 수직한 방향으로의 자갈형태 분포의 변화는 폭풍대의 C-group을 제외한 각 부분의 disc형태의 비율이 해빈면 (45.9 % ~ 51.3 %)보다 범(50.0 % ~ 58.5 %)에서 더 높게 나타났으며, equant형태의 비율은 전체적으로 바다쪽으로 가면서 10 % 정도 증가하는 양상을 보였다. 이와 같은 결과로 해안선에 수직한 방향으로 강한 파랑에너지에 의한 입자의 크기와 형태에 따른 분급작용이 이루어지고 있음을 알 수 있었다. 해안선에 평행한 방향으로의 자갈입도는 해빈의 동쪽 끝부분이 조립하게 나타나는것을 제외하고는 동-서 방향으로의 입도분포가 별다른 변화를 보이지 않았다. 그러나 동-서 방향으로의 자갈형태 분포는 뚜렷한 변화를 보여 해빈의 동쪽에서 서쪽으로 갈수록 disc와 blade형태가 각각 20 %와 13 %로 감소하고, equant형태는 34 % 정도 증가하는 경향을 보였다. 이로써 해안선에 평행한 방향으로는 자갈의 형태에 따른 분급작용이 우세하게 일어남을 알 수 있었다. 자갈의 형태를 입도별로 삼각도표에 나타낸 결과 입도가 작을수록 둥글거나 편장된 (elongate) 형태로의 방향성을 보이는 것으로 나타났다. 이러한 사실로 미루어 볼 때, 자갈의 형태는 일차적으로 모암의 암석성분에 의해 결정되나 운반된 이후에는 파랑의 작용을 끊임없이 받으면서 분급작용과 자갈의 크기에 따른 형태적 진화과정을 겪는 것으로 사료된다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제40권1호
• /
• pp.37-45
• /
• 2019

부산의 해운대 해수욕장은 양빈에도 불구하고 지속적인 침식이 일어나고 있으며, 지구온난화로 인한 파랑 에너지 증가와 간헐적인 태풍이 그 원인으로 알려져 있다. 2016년 10월 태풍 차바는 부산을 내습하였는데, 태풍이 해빈침식에 있어 어느 정도 영향을 미치는지 알아보기 위해 태풍 전과 후 VRS-GPS 시스템을 사용해 해빈 측량과 표층 시료를 채취하여 입도분석을 실시하였으며, 침식 후 복원이 어느 정도 되는지 주기적으로 해운대 해빈 지형을 측량하였다. 조사결과, 태풍 내습 직후 해운대 해빈은 평균 약 1.4m 침식되어 낮아졌고, 평균 고조위선은 약 12 m 후퇴했으며, 이에 따라 해빈 경사는 $3.8^{\circ}$에서 $1.7^{\circ}$로 완만해졌다. 퇴적물 평균입도는 평균 $1.6{\Phi}$에서 2개월 후 $1.2{\Phi}$로 조립해졌으며, 분급은 상대적으로 좋아졌다. 태풍 내습 2개월 만에 평균 고조위선은 약 85% 정도 회복되고 해빈 단면은 대부분 복원되었다. 이러한 결과는 해운대 해빈 침식에 있어 태풍의 영향은 크지 않으며, 다른 해빈과 비교할 때 회복기간이 매우 짧다는 것을 시사한다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.21-25
• /
• 2003

해안단애의 형성과 침식에 의한 해안선의 후퇴를 저지하기 위해 방조벽을 설치하여 해빈의 침식 변화과정에 관한 수치모의를 수행하였다. 평균수위의 상승을 동반하는 폭풍해일이 내습하는 경우 평균수위의 상승이 방조벽의 세굴을 가속화시킨다. 그러므로 본 연구는 사빈 해안에 방조벽을 설치하는 경우 해빈 침식의 거동을 예측하는데 이용할 수 있겠다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제20권1호
• /
• pp.101-109
• /
• 2008

현재까지 제안된 해빈 종단면 변형 모델은 공통적으로 폭풍으로 인한 해빈침식과 연안 사주의 형성에 대해서는 비교적 잘 모의 할 수 있었으나 폭풍 후 퇴적작용에 의한 정상 해빈으로의 복구 과정은 잘 모의하지 못하고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 한계를 극복하고자 쇄파에 의해 부유된 모래를 천수 Dean상수를 이용해 재분배하는 메카니즘을 적용한 새로운 수치모델을 제안하였다. 수치모의 결과를 미육군공병단과 일본 중앙전력연구소에서 실시한 LWT (Large Wave Tank) 실험과 비교하여 정확성을 검증하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제31권5호
• /
• pp.265-277
• /
• 2019

파랑관측 자료와 실측된 해안선 위치를 활용하여 맹방해안에 형성되는 beach cusp의 일 년에 걸친 대순환과정과 계절별 특성을 포획모드 Edge waves와 beach cusp의 인과 관계를 중심으로 살펴보았다. 맹방표사 계에 출현하는 beach cusp의 시공을 통한 변화 추이를 가늠하기 위해 threshold 상향통과 법으로 특정된 각 beach cusp의 파장과 진폭을 활용하여 정량화하였으며, 스펙트럼 해석의 경우에는 spectral mean sand wave number를 도입하여 정량화하였다. Spectral mean sand wave number의 시계열자료로부터 sand wave의 융합과 분할이 반복되는 주기를 산출하는 경우 beach cusp의 대순환과정은 일 년에 두 번에 걸쳐 진행되는 것으로 보인다. 해빈면적의 경우 해빈 대순환 과정이 완성되는 일 년을 기준으로 $14,142m^2$ 정도 증가하였으며, quadratic 회귀 분석하여 얻은 평균 해안선의 경우 맹방해안 남단과 북단에서는 18 m, 맹방해안 중앙부에서는 2.4 m 내외로 전진하였다. 해빈면적은 2017.11.26부터 2017.12.22 사이에 $30,345m^2$ 내외로 급속하게 증가하였으며, 이렇게 급속한 해빈면적 증가는 상당히 예외적인 것으로 11월 26부터 12월 22일 사이에 맹방해안으로 내습한 파랑의 성격에 기인하는 것으로 판단된다. 전술한 기간은 온화한 장주기 너울이 지배적이며, 대부분의 파랑이 영의 영각에 가깝게 맹방해안으로 내습한다. 이러한 파랑조건은 주 표사 이송모드가 횡단 표사라는 것을 의미하며 자연 해빈의 자기 치유능력이 횡단 표사를 통해 구현된다는 사실을 상기하면 전술한 해빈면적의 급속한 증가는 영의 영각으로 진입하는 파랑의 경계층 streaming에 의해 해안방향으로 회귀되는 표사가 누적되어 발생하는 것으로 판단된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제32권1호
• /
• pp.69-84
• /
• 2020

자연 해빈은 해양환경에 따라 침·퇴적을 반복하며 고 파랑에 의해 해빈이 대규모로 침식되더라도 폭풍이 잦아들고 다시 너울이 우세한 해양환경이 회복되는 경우 점진적으로 복원되며, 이러한 해빈 복원은 경계층 streaming을 통해 이루어진다. 이처럼 경계층 streaming은 그 공학적 가치에도 불구하고 해안에서 가용한 표사의 대부분이 공급되는 쇄파 역에서의 경계층 streaming에 대한 우리의 이해는 아직 상당히 부족하다. 이러한 인식에 기초하여 본 연구에서는 쇄파역 경계층 streaming 수리특성을 살펴보기 위해 단조 해안과 사주를 포함한 해안에서의 천수 과정을 수치모의하였다. 수치 모의는 Spatially filtered Navier-Stokes Eq., LES(Large Eddy Simulation), Dynamic Smagorinsky 난류모형으로 구성된 정교한 수치모형에 기초하여 수행되었으며, 이 과정에서 k-ε 난류모형과 LES Turbulence Closure가 모의결과에 미치는 영향도 함께 살펴보았다. 모의결과 해안공학계에 잘 알려진 k-ε 난류모형의 한계로 인해 wall function에 기반한 k-ε 난류모형의 경우 LES와 비교하면 저면 인근 유속이 다소 과다하게 모의 되었다. 또한, 바닥과 가까운 해역에서의 유속이 바닥의 영향으로부터 비교적 자유로운 상층부에서의 유속보다 우월한 Longuet-Higgins(1957)가 이야기하는 전형적인 경계층 streaming이 천수 초입부에서부터 쇄파 역 깊숙이까지 존재하는 것을 확인하였다. 또한, 주기가 상대적으로 긴 경우 경계층 streaming의 세기와 생성범위는 해안 방향으로 확대되며 이러한 경향은 경계층 streaming이 바닥 인근에서 진행되는 마찰로 인한 파랑에너지손실로 결과되며 주기가 긴 경우 천수 과정이 일찍 시작된다는 사실을 상기하면 충분히 수용 가능해 보이며, Longuet-Higgins(1957)의 해석 해에서도 같은 경향을 확인할 수 있다.