• 한국해안해양공학회지
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• 제12권2호
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• pp.96-106
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• 2000

최근에까지 대형구조물이 해양공간이용의 목적으로 외해공항 및 해양터미날로 건설되어 왔다 그러나 때로는 이와같은 큰 규모의 구조물은 파량에 대해 현저한 벽으로 작용하게 되고 해안에 심각한 침식현상을 야기하게 된다 본 연구는 해안선으로부터 각기 다른 거리에 외해구조물을 건설할 때에 해저지형변화를 다룬 것으로 일련의 3차원 이동상실험으로 상세히 조사하였다 또한 해빈류와 외해구조물 배후의 국소침식과의 관계를 분명하게 하기 위하여 수리모델실험과 같은 규격으로 Boussinesq방정식 모델로 해빈류를 계산하고 비교하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제4권1호
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• pp.1-9
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• 1992

해저계체 위를 지나는 미소진폭파의 변형을 계산하기 위해 고유함수 전개법과 진행파 근사법이 사용되었다. 흐름과 지형의 변화에 의해 억류되는 파낭의 특성과 파낭변형에 대한 evanescent mode의 영향을 조사하였다. 특히 3차원 뿐 아니라 2차원 파낭 만형을 도시하여 억류파낭의 특성을 분석하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.268-268
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• 2019

이상기후 등 전 지구적 기후 변화로 인하여 해수면 상승과 태풍에 의한 해일고 증가로 인하여 해안지역의 침수 재해 발생빈도가 증가되고 있다. 우리나라도 지난 2002년 발생한 태풍 '루사' 와 2003년 발생한 태풍 '매미' 뿐만 아니라 2016년 태풍 '차바'로 인해 부산 및 울산 등 남부 해안지역 침수되는 등 막대한 재산과 인명피해 발생 빈도가 증가하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 해수면 상승 또는 해일로 인하여 해안도시가 침수되는 현상을 모의하기 위하여 천수방정식을 지배방정식으로 하고 유한체적법과 well-balanced 기법이 적용된 2차원 수치모형을 개발하여 침수 모의 결과에 대한 적절성을 검토하였다. 또한 개발된 모형을 이용하여 해수침수 저감을 위한 월파 방지벽의 설치효과를 수문학적/경제학적으로 분석하여 최적의 대안을 제안하고자 하였다. 모의결과의 검증을 위해서 2003년 발생한 태풍 '매미'로 인하여 침수가 발생한 창원시의 침수흔적과 모의결과를 비교검토하였다. 또한 해수면 상승에 대한 방어적 기법으로 월파방지벽을 선정하고 다양한 월파방지벽의 높이에 따른 시공적 침수규모에 대한 분석과 함께 피해액과 시공비를 고려한 경제성 분석을 통하여 최적의 월파방지벽 규모와 그 효과를 분석하였다. 본 연구결과는 지점별 침수규모 및 최대 침수심 발생시간을 제공함으로써 침수에 따른 중장기적 구조적 대응방안 수립은 물론 초단기적 예상 해수면 상승에 따른 대피경로의 효율적 운용 등 비구조적 수재해 대응 기법을 제시하는 기초자료 제공에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권4B호
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• pp.369-376
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• 2011

마산항, 부산항 등 남동해안의 폭풍해일을 산정하기 위해 3차원 및 2차원 폭풍해일 모델을 구축하여 2003년 태풍 "매미"에 의한 폭풍해일을 수치계산하였다. 태풍 "매미"는 2003년 9월 12일 21시에 중심기압 950 hPa인 상태로 남해안에 상륙하였다. 마산항에서 태풍 "매미"에 의한 peak 시 폭풍해일의 현장관측치는 230 cm, 3차원 모델에 의한 계산결과는 238 cm, 2차원 모델에 의한 계산치는 208 cm이다. 부산항에서 관측된 폭풍해일은 89 cm, 3차원 모델과 2차원 모델에 의한 계산치는 각각 91 cm, 79 cm이다. 본 연구에 의한 3차원 폭풍해일 모델은 현지 폭풍해일을 거의 정확하게 추산하였다. 3차원 모델이 2차원 모델보다 폭풍해일의 peak 시에 현지 폭풍해일을 보다 정확하게 해석하였다. 또한, 2003년 태풍 "매미" 통과시 폭풍류를 수치계산하였다. 마산만 내에서 태풍으로 발생한 표층 유속은 30~60 cm/sec 크기로 만내로 유입하고, 저층에서는 20~40 cm/sec로 마산만에서 외해로 유출하는 흐름패턴을 보여주고 있다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제2권3호
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• pp.152-161
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• 1990

본 논문에서는 임의형상 3-차원 해양구조물의 동적응답산정을 위한 복합요소법에 대해서 연구하였다. 유체의 동압에 의한 하중은 관성력이 중요하다고 가정하여 점성효과는 무시하였다. 해석적고유급수해를 사용하여 회절 및 방사문제를 해결하는 복합요소법의 수식화과정을 체계적으로 정리하였으며, 임의형상 3-차원 구조물의 회절 및 방사문제를 해결할 수 있는 전산프로그램을 개발하여 여러 형상의 구조물에 대해서 예제해석을 수행하였다. 타문헌의 결과와의 비교를 통하여, 복합요소법을 이용한 파랑하중 산정기법 및 본 연구에서 개발한 전산프로그램의 타당성을 입증하였다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.74-76
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• 2010

영동지방은 서쪽으로는 태백산맥이 남북으로 위치해 있고 동쪽으로 동해와 인접해 있는 지리적인 위치로 전 계절에 걸쳐 지역 특성에 따른 국지적인 기상 현상이 많이 발생하고 있다. 특히, 대설은 영동지방의 기후 특징 중 대표적이라 할 수 있다. 대설 일수가 많고 강설량이 많은 영동지방의 강릉과 속초, 그리고 울릉도는 연 강수량에서 겨울철(12월~2월) 강수량이 각각 약 10%와 20% 이상을 차지하고 있는데 이는 우리나라 다른 지역의 5% 내외에 비하면 매우 높은 것이다. 이 지역의 강설 특징은 좁은 지리적 범위에 국한되어 나타나는 좁고 강한 강수역과 지역적으로 커다란 변화를 보이는 적설량과 강설 일수이다. 해안선으로부터 산맥의 분수계까지의 거리가 중요한 역할을 하고 있으며, 이러한 복잡한 지역에서의 강설의 발생과 강설량의 분포를 이해하기 위해서는 강설의 패턴을 분류하여 연구하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 cP 확장 시 영동지방의 강설 패턴을 하층 대류권의 바람장에 따라 산악 강설 패턴, 한기-해안 강설 패턴, 난기-해안 강설 패턴으로 분류하였다. 또한, 각 강설 패턴에 대한 종관적인 대기구조의 특성을 파악한 후 3차원 분석시스템을 이용하여, 2008년 12월 21일부터 22일까지 영동지방에 내린 대설을 한기-해안 강설 패턴으로 분류하고 분석하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.230-240
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• 2009

선행연구에서 개발된 ESCORT 모형을 사용하여 영산강하구언 배수갑문을 통한 담수방류의 영향성을 분석하였다. 낙조우세를 감안한 해수유동 모의를 통해 2차원 뿐 아니라 3차원 흐름해석에 있어서도 모형의 적용성과 타당성을 입증하였다. 방류가 흐름양상에 미치는 영향성을 분석하였으며, 담수방류 모의 결과 확산현상은 3차원 모형으로 해석해야 함을 확인할 수 있었다. 또한, 방류구 인근에서 염도의 연직분포 특성을 규명하였고 목포해역 담수확산 범위를 추정하였다. 그 결과 외해수와의 해수교환이 원활치 않음에 기인하여, 목포해역에서는 담수농도의 희석이 매우 느리게 진행되고 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권1호
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• pp.83-96
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• 2005

해안매립이 해양의 동수력학, 환경 및 생태계에 미치는 영향을 분석하기 위하여 3차원 동수력학 수치해석을 실시하였다. 이 연구에서는 방조제 건설에 따른 조석, 바람 및 밀도변화 성분을 포함한 조류와 잔차류의 변화를 수치모의 하였다. $\sigma$-좌표로 변환된 지배방정식은 음해유한차분법을 이용하여 해석하였다. 수치모형은 조석의 4대 주요 구성성분인 M$_2$, S$_2$, $K_1$ 및 $O_1$의 조석표를 이용하여 검증하였다. 수치해석결과, 주로 조석 및 바람에 의한 잔차류의 변화가 큰 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.355-355
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• 2020

최근 쓰나미와 해일 등 이상기후에 의한 해수면 상승 등으로 인한 해안지역의 침수가 빈번해지고 있다. 태풍 매미의 경우, 피해규모는 인명피해 130명, 이재민 4089세대 10975명, 재산피해 4조 7810억원이며 침수피해는 규모는 주택 21,015동과 농경지 37,986ha으로 나타났다. 특히 이 태풍은 경남 사천시 부근 해안에 상륙할 때의 중심기압은 950hPa로 중심부근 최대풍속 40m/s 이었으며 풍속 15 m/s 이상으로로, 태풍의 강도는 [강], 크기는 [중형]이었음에도 그 피해는 과거에 비해 크게 나타났다. 내륙과는 달리 해일 등의 피해로 인한 해안지역의 침수피해 저감기법은 월파방지 파라펫 설치 또는 침수예상 지역의 지반고를 높이는 이외에는 확실한 대책이 없는 것이 특징이라 하겠다. 따라서 해안지역 침수예방은 월파방지 파라펫과 함께 인명피해 최소화를 위해서는 충분한 선행시간을 통한 대피안내와 가장 효율적인 대피경로를 제공하는 것이 최선이라 할 수 있다. 본 연구에서는 경남 창원지역의 해수면 상승으로 인한 해안지역 침수를 모의할 수 있는 2차원 부정류 프로그램을 개발하고 매미 당시 창원지역의 침수피해 결과와 비교하여 프로그램 모의 결과를 검증하였다. 해안을 따라 다양한 높이의 월파방지 파라펫을 모의하여 시간대별 대상지역의 침수규모를 시간대별로 예측하였다. 모의결과 월파방지 파라펫 규모 별 침수규모와 이에 따른 경제적 피해규모를 산정하였으며 경제성 원칙에 따른 최적의 파라펫 규모를 제시하였다. 또한 이때 시간대별 침수범위 예측 결과를 바탕으로 시간대별 등침수선을 제시하고 일정 시간대별 등침수선을 모의결과를 이용하여 산정하였다. 도로 경사와 대피자의 연령 등을 고려한 대피소요 시간을 산정하여 침수 소요 시간과 비교하여 대피가 가능한 대피경로를 제시하는 알고리즘을 제안하였다. 본 연구결과는 기존에 알려진 대피경로와는 달리 다양한 침수저감 기법규모에 따라 다양한 대피경로를 제안할 수 있었으며 이는 추후 다양한 대피 시나리오를 제시할 수 있는 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.468-468
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• 2016

3차원 동수역학 모델을 이용하여 연안 순환에서 발생하는 이안류의 연직 분포를 조사하였다. 이안류 흐름은 변수심 위에서 발생하는 파의 쇄파와 모멘텀 전달에 의해 발생하는 외해방향의 흐름을 의미하는 것으로 해안의 보전, 유지 및 개발 측면에서 매우 중요한 역할을 한다. 지난 수십년동안 이안류와 관련된 현상을 해석하기 위해 많은 연구들이 수행되어 왔다. 하지만 대부분의 연구들은 수심적분된 2차원 모델을 사용하거나 위상 평균된 3차원 모델을 사용하여 이안류 흐름이 발생할 시 유속의 3차원 분포나 각 종 물리량의 시간적인 변화 등을 모의하기 어려웠다. 본 연구에서는 3차원 동수역학 모델 NHWAVE (Non-Hydrostatic WAVE model)을 이용하여 이안류의 연직분포를 조사하였다. 이안류를 발생시키기 위하여 이상적인 이안류 지형을 만들었으며 여러 지점에서 연직분포를 측정하여 수심적분된 Boussinesq 모델과 비교하여 특성을 파악하였다. 수치모의 수행결과, 두 모델 모두 이안류 현상을 잘 재현하였으나 Boussinesq 모델은 수평유속의 연직방향 변화를 잘 재현하지는 못하였다. 또한, 파고가 상대적으로 큰 경우에는 3차원 모델에서는 작은 순환류가 외해 영역에서 발생하였으나 Boussinesq 모델에서는 관측하지 못하였다.