• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.53-53
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• 2011

최근에 세계화, 무역자유화에 따른 컨테이너 물동량이 증가하고 있다. 그에 발맞추어 초대형 컨테이너선이 등장하게 되고 신개념, 고효율의 항만인프라의 도입이 요구되고 있다. 이런 배경에 따라 최근에 국내외에서 부유식 안벽에 관한 기술 개발 및 연구가 더욱 필요한 상황이다. 부유식 안벽은 이동가능한 부유식 구조로 기존 항만의 확장 또는 신규 항만 건설시 환경문제를 최소화하고 기항, 선박수 및 선박의 크기에 따른 안벽 배열을 최적화 할 수 있어 항만 기능을 고도화함으로써 녹색항만을 구현하는데 많은 기여를 하게 될 것이다. 특히 컨테이너선의 양현하역과 환적이 가능하게 되어 컨테이너 터미널의 화물처리능력을 확대할 수 있을 뿐 아니라 기항선박의 체류시간을 최소화 할 수 있는 장점이 있다. 또한, 우리나라는 삼면이 바다로 크고 작은 항만들이 해안선을 따라 위치하고 있다. 이러한 항만들을 안전하게 보호하기 위한 방파제는 항만 기본시설인 외곽시설 중의 가장 중요한 구조물이다. 국내에 설치된 방파제는 대부분 사석이나 케이슨을 이용한 중력식 방파제로써 해저에 고정되어 해수면상으로 건설되므로 항내 외 해수교환을 차단하여 항내 수질악화를 초래할 뿐만 아니라 수심에 따라 막대한 건설비용이 소요된다. 따라서 친환경적이고 경제적인 새로운 형식의 방파제에 대한 연구 및 개발이 필요한 실정이다. 그 중 하나의 대안인 부유식 방파제는 공사기간이 짧고 비교적 수심에 대한 제약이 없는 것이 특징이다. 또한 해수의 원활한 흐름이 가능하기 때문에 중력식 방파제에 비해 경제적이며, 환경적 측면에서 큰 장점이 있다. 하지만 아직까지 부유식 방파제에 대한 국내 및 해외에서의 연구는 이론적인 해석을 중심으로 이루어져 부유식 방파제 실용화를 위한 많은 연구가 수행되어야 할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 부유식 안벽 내에서 정온도를 효과적으로 유지하기 위하여 부유식 방파제를 설치하고 소파성능과 부유식 안벽내의 영향성을 수리모형실험을 통해 분석하였다.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 2002년도 한국해안해양공학발표논문집 Proceedings of Coastal and Ocean Engineering in Korea
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• pp.134-143
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• 2002

우리나라의 경우 항만 및 어항의 개발시 항내의 정온 및 가동률 확보를 위해서 설치되는 방파제 등 외곽시설이 외해로부터의 침입파랑을 효과적으로 차단하고 있으나 한편으로는 이러한 구조물이 해수에 대하여 비투과성이므로 항만의 폐쇄성을 증대시켜 해수순환성이 저하되어 항만 수질오염이 악화되는 경향이 있다. 일반적으로 비투과성 방파제가 설치되면 항내 외간의 해수교환력이 떨어져서 오염물질 등이 항내에 머무르는 시간이 길어지므로 항내의 오염이 가속될 뿐만 아니라 오염원에 포함됨 유기물이 분해됨에 따라 항내 해수의 용존산소가 다량 소모되어 빈 산소상태를 야기시켜 항내의 수질에 부정적인 영향을 미친다. (중략)

• Ocean and Polar Research
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• 제26권3호
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• pp.465-473
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• 2004

Five parameters such as the entrance size of the front wall, conduit size, wave period, wave height and the width of water pool were selected to estimate the inflow rate, which is basic and essential input data to design seawater exchange breakwater with a submerged mound by conducting hydraulic model experiments. In the results of multiple regression analysis, log-log equation showed a good agreement rather than linear equation and the estimation of inflow rate was well done with only two parameters except entrance size of the front wall, wave period and the width of water pool. Finally, non-dimensional flow rate equation is derived.

• Ocean and Polar Research
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• 제25권spc3호
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• pp.393-397
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• 2003

The seawater exchange breakwaters can be effectively employed to conserve or enhance the water quality inside harbors by transmitting the exterior water into the harbor. In the present study, three shapes of the breakwater, that is, the flow conduit embedded type, the wave chamber type and the oscillating water channel type are compared far their water exchanging capability through regular wave experiments. The results show that the net influx of water appears differently depending on wave period for each breakwater type. The net influx of the wave chamber type is much greater than that of the flow conduit embedded type. It is also ascertained that the influx of the oscillating water channel type can be greatly enhanced by attaining the resonance condition inside the channel at the wave periods frequently occurring at the fields where the breakwaters are to be installed.

• Ocean and Polar Research
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• 제25권spc3호
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• pp.423-426
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• 2003

The seawater exchange breakwater equipped with an oscillating water channel and water transmitting pipes has a very spectacular function that seawater supply can be greatly increased due to the upsurge of the water surface inside the channel at resonance condition which can be reached when the incident wave period becomes close to the natural period of the channel. The variations of the water level and period inside the channel are very important factors in enhancing the efficiency of sea water exchange, especially when designing the breakwater cross-section in shallow water zone which requires longer resonance period with the elongated horizontal projection of the channel. In the present study, a hydraulic experiment was performed varying the length of the oscillating channel, and the resonance periods and water surface variations are analyzed in terms of water transmission through the pipes.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 2004년도 학술발표논문집 Proceedings of Coastal and Ocean Engineering in Korea
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• pp.325-329
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• 2004

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 1998년도 정기학술강연회 발표논문 초록집 Annual Meeting of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• pp.84-87
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• 1998

본 연구에서는 음향학에서 음파를 제어하는데 주로 이용되는 헤름홀츠 공명장치의 원리를 방파제에 응용하였다. 외해에서 발생된 입사파는 Fig.1에 보여진 입구를 가진 공명 구조물(Resonant Structure)을 만나면 에너지 일부는 입구를 통하여 방사(Radiate)되며 또 일부 에너지는 입구를 통하여 공명 구조물 안으로 방사된다. 공명 구조물 안으로 들어온 파의 주파수와 공명 구조물의 고유 주파수(Natural Frequency)들 중 첫 번째 공진 모드(Resonance Mode)의 주파수가 일치되면 구조물 내부에서의 파는 크게 증폭된다. (중략)

• 한국해양공학회지
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• 제24권3호
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• pp.21-30
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• 2010

This study presents a numerical simulation of sea water-exchange as a preliminary accessing tool of water quality in the protected shore behind a overtopped breakwater. The overtopped breakwater is taken into account for a safe swimming and beach protection. The overtopping rate is calculated by empirical models and the consequent currents, known as wave-induced currents, are calculated under the conditions of H.W.O.S.T and L.W.O.S.T. The rate of sea water exchange is used to evaluate the characteristics of sea water exchange and calculated through the simulation processes such as advective discharging through the outlets and random-walking diffusion of particles released within a basin. The numerical results show that the overtopped waves sufficiently improve the water exchange without healthless stagnation of contaminated mass and the consequent currents are not too strong for swimming.

• 한국해안해양공학회지
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• 제18권3호
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• pp.211-224
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• 2006

주문진항에서 2002년부터 2005년까지 월별로 관측한 COD, 총질소(TN), 총인(TP) 항목의 정점별, 계절별 변화 양상을 분석하였다. 전반적으로 상층의 오염도가 하층에 비하여 높게 나타났으며, 상층과 하층의 COD 및 TN, TP 항목 농도차이는 주문진항 내부영역이 방파제 전면해역에 비하여 크게 나타났다. COD 농도는 변화 폭이 시기에 따라 다르지만 계절별 변동양상이 뚜렷하고, 암모니아성질소 및 TN 항목도 계절별 변동양상이 뚜렷하게 나타난다. 지점별, 월별 자료를 영역별, 연도별로 평균하여 해수교환시설 및 하수종말처리시설의 수질개선효과를 정량적으로 분석한 결과, COD 항목은 2003년도에는 미미한 변화를 보이고 있으며, 2004년, 2005년에는 모든 영역에서 $34{\sim}47%$ 정도 COD 농도저하가 계산되었다. 또한, TN 항목도 해수교환 시설에 의한 영향이 우세한 것으로 판단되었다. 해수교환 시설이 TN 농도저하에 미친 영향은 영역 1, 영역 2, 영역 3 순서로 각각 $60{\sim}70%,\;40{\sim}60%,\;40%$내외 정도로 산정되었다. 따라서, 해수교환시설이 COD 및 TN 농도저하, 즉 수질개선에 미치는 영향은 주문진항 내부영역으로 국한되지 않고, 주문진항 입구 및 방파제 전면해역으로 확장되고 있는 것으로 판단된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2009년도 공동학술대회
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• pp.158-160
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• 2009

선행되었던 연구인 실린더 슬릿형 소파블록 방파제에 대하여 실해역에서의 적용성을 평가하기 위하여 수치모델 해석을 통해 항내정온도를 분석하였다. 남해의 소규모 어항에 대해 파랑작용 평형방정식을 이용하는 SWAN 모델을 구성하고 수리모형실험에서 분석된 실린더형 슬릿 방파제의 투과율과 반사율을 도입하여 항내의 정온도의 변화를 불투과성 방파제와 비교하여 다루고 해수교환을 통한 해역수질환경의 개선 가능성을 예측해보았다. 수치실험은 한국해양연구원의 전해역 심해설계파 추정 보고서 II(2005)중의 심해설계파 제원을 사용하였으며, 대상해역의 1970년$\sim$2006년(37년간) 관측된 연최대 풍속자료를 이용하여 산정된 50년빈도 설계풍을 모델에 반영하였다. 대상 어항에서 서방파제에 주로 영향을 미치는 NNE계열의 파랑의 내습에 대한 분석을 수행하였으며, 그 결과 투과성구조물의 특성이 수치모형에서도 잘 재현하고 있음을 파악하였다.