• 대한토목학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.9-18
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• 1983

본(本) 연구(硏究)는 Sackin, M.J. 와 Merriam, D.F. (1969) 등(等)이 암석(岩石) 및 광물(鑛物)의 구성상태변화(構成狀態變化)를 파악(把握)하기 위해 사용(使用)한 Transition Matrices의 해석방법(解析方法)을 이용(利用)하여 해운대사빈(海雲臺砂濱)의 천이특성(遷移特性)을 파악(把握)할 목적(目的)으로 현장실측자료(現場實測資料)를 토대로 확정(確定)된 천이(遷移)모델의 천이특성(遷移特性)인 특정사빈(特定砂濱)의 출현빈도(出現頻度) 및 그 기여율(寄與率)을 구(求)하였다. 또 실제(實際)의 사빈변화(砂濱變化)가 계절적(季節的)인 순환특성(循環特性)을 보이면서 파랑(波浪)에 응답(應答)하는 시문(時問)과 공간(空間)의 복합적(複合的)인 요소(要素)들을 분리(分離)하여 선형함수(線型函數)의 조합(組合)으로 분석(分析)하고자 Winant, Inmann 그리고 Nordstorm(1975) 등(等)에 의해 제시(提示)된 Empirical Eigenfunction을 해운대사빈(海雲臺砂濱)의 변형해석(變形解析)에 적용(適用)하여 변형원인(變形原因)에 관한 인자(因子)의 규명(糾明)을 시도(試圖)하였으며 분석결과(分析結果) 요지(要旨)는 다음과 같다. (1) 해운대사빈(海雲臺砂濱)의 천이특성파악(遷移特性把握)이 Transition Matrices 전개해석방법(展開解析方法)으로 가능(可能)하였다. (2) 적용(適用)된 경험적(經驗的) 고유함수(固有函數)의 전개결과(展開結果)에 의하여 해운대사빈(海雲臺砂濱) 전체(全體)의 시간(時間) 및 공간적(空間的) 변형(變形)에 대한 설명(說明)이 가능(可能)하였다.

• 한국제4기학회지
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• 제7권1호
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• pp.27-39
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• 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.

• 한국해양학회지:바다
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• 제3권4호
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• pp.228-233
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• 1998

본 연구는 비측량용 사진기를 이용한 근거리 사진측정법을 적용하여 해빈단면을 추정하는 방법을 제시한다. 수평면 위에 고정된 비디오로부터 획득한 경사비디오영상을 해석하는 방법을 기초로 다음 두 가지 관점을 고려하여 경사사진 해석에 적합한 방정식을 유도하였다. (1) 사진기가 광축에 대하여 회전되는 것을 허용하였다. (2) 정확도를 향상시키기 위하여 렌즈왜곡을 비롯한 사진 계통상의 오차를 보정하는 단순한 오차모형을 도입하였다. 수정된 방정식을 검증하기 위하여 1998년 2월에 동해시 해빈에서 사진촬영과 정밀한 수준측량을 수행하였다. 그 결과 근거리 사진측정을 통한 해빈단면 추정값과 실제 측량값 사이의 수직거리에 대한 RMS 오차는 10 cm 이내였다.

• 물과 미래
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• 제19권4호
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• pp.355-364
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• 1986

본 연구는 해빈변형과정에 침식과 퇴적사이의 상사성을 현지 및 실험실에서 결정하려고 수행되었다. 얻어진 결과는 다음과 같았다. (1) Horikawa 식의 이론을 적용하여 연구한바 침식과 퇴적사이의 상사성을 C값만으로 결정하기는 곤란함을 알았다. (2) $H_//L_0$식만의 값으로 상사성을 결정하기는 곤란하였다. (3) $H_//L_0$와 C, $H_//L_0$와 $N_{sr}$의 무차원값을 현지 및 실험실에서 관찰한바에 의하면 $H_//L_0$가 0.024에서 침식, 퇴적이 구분되어 상사가 이루어졌다. (4) 파형경사를 알면 침식, 퇴적을 구분하는데 크게 도움이 될 것이다.

• 한국지구과학회지
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• 제27권2호
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• pp.221-235
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• 2006

조간대성 해빈 퇴적물의 이동양상을 파악하기 위하여 한반도 남해안의 득량만에서 해빈 주변 표층퇴적물과 해빈 단면, 해빈 퇴적물, 해빈 퇴적률, 그리고 해빈 수리에너지 특성에 대한 조사를 실시하였다. 수문 해빈은 급경사의 해빈면과 완경사의 저조단구로 이루어져 일반적으로 조차가 파고에 비해 큰 해빈 단면의 특징을 보인다. 그러나 만입된 안의 중앙 해빈면은 여름에 평탄해지고 그 밖의 계절에는 파봉과 유흔이 발달하는 등 뚜렷한 계절변화를 보인다. 이러한 해빈 단면의 계절변화는 연구지역의 해빈 퇴적작용이 주로 조석에 의해 지배되지만 파랑의 영향도 강하게 받고있음을 의미하는 것으로, 해빈 퇴적률의 계절변화에서도 잘 나타난다. 즉, 겨울에는 강한 파랑의 영향에 의해 침식이 우세한 반면, 그 밖의 계절에는 상대적인 저에너지 조건 하에서 퇴적이 우세한 특징을 보인다. 그러나 해빈의 중앙은 여름에도 뚜렷하게 침식되는 경향을 보이는데, 이는 여름에 간헐적으로 발생한 남풍 계열의 강한 바람에 의한 파랑이 해빈에 강하게 미치기 때문이다. 한편, 해빈 퇴적물은 만입된 해빈의 중앙에서는 -89.2 mm/yr로 침식된 반면, 양쪽 측면에서는 각각 60.5 mm/yr와 38.2 mm/yr로 퇴적되는 경향을 보인다. 이와 같은 현상은 해빈의 중앙에 분포하는 퇴적물이 파랑이 강화되면 침식되어 양쪽 측면으로 이동하기 때문으로 생각된다. 따라서 해수욕장으로 주로 이용되는 수문 해빈의 중앙은 방파제 건설에 따른 조립질퇴적물의 공급이 제한되어 있음을 고려할 때 지속적으로 침식될 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권3B호
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• pp.325-335
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• 2010

본 연구에서는 투수층 매설에 따른 해빈안정화의 효과를 논의하기 위하여, 파 투과성구조물 해빈/해저지반의 상호간섭을 직접해석 할 수 있는 3D-수치모델(LES-WASS-3D; 허동수와 이우동, 2007)을 이용하였다. 이 모델은 투과성구조물 내부의 유체저항으로서 층류저항, 난류저항, 관성저항을 포함하고 있으며 격자 크기보다 작은 와류를 고려하기 위하여 LES기법을 도입하고 있다. 먼저, 기존의 수리모형 실험치와 본 연구의 계산치를 비교 검토하여 이용한 수치모델의 타당성 및 유효성을 검증한 후, 해빈 내부에 투수층을 설치하여 수치시뮬레이션을 실시하였다. 수치실험결과를 통하여 투수층 매설에 따른 평균지하수위의 하강, 이안류 강도의 저하 등, 배수의 메커니즘을 파악한 후, 투수층의 배치형태(평균입경, 두께, 매설깊이, 경사) 및 입사파조건(파고, 주기)에 따른 해빈 내부의 평균지하수위분포에 대하여 고찰하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제45권3호
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• pp.203-213
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• 2024

태안군 신두리 대조차 해빈에 나타나는 다중사주의 여름철 출현과 겨울철 사라짐 패턴을 조사하고 이들이 어떻게 겨울철에 소멸하고, 여름철에 다시 생성되는지를 토의하였다. 계절에 따른 다중사주의 지형변화는 VRS-GPS 시스템을 이용하여 지난 4년 동안 주기적으로 해빈 측선측량을 실시하여 파악하였다. 사주의 구성퇴적물을 알아보고자 계절에 따른 표층퇴적물을 채취하여 입도분석을 수행하였다. 추가적으로 유속자료를 확보하기 위해, TIDOS 조류관측시스템을 여름과 겨울에 각각 설치하여 얻었다. 신두리 해빈은 급경사의 상부 사빈면과 완만한 하부 조간대 지역으로 구분된다. 사빈면은 범(berm)의 발달이 미약하고, beach cusp가 나타나지 않아 매우 단조로운 지형을 갖고 있다. 조간대 지역은 폭이 400 m로서 넓고 2- 5개의 사주열이 나타난다. 사빈의 구성 퇴적물 평균입도는 2.0-2.75 phi 범위로 세립사에 해당하며, 육지방향으로 갈수록 조립해지는 경향을 띤다. 반복적 측선측량 결과, 신두리 해빈은 여름철 다중사주가 최대 5열까지 발달하는 해빈 단면을, 반면 겨울철에는 사주의 발달이 없는 편평한 해빈 단면을 갖는다. 겨울철 다중사주의 사라짐은 겨울의 강한 파랑으로 사주의 마루가 침식되고 골에 퇴적되는, 깎고 채움의 결과로 해석된다. 여름철 다중사주의 생성은 고조 시 정지상태에서 정상파 운동에 의해 생성되기보다는 조위면의 이동과 평상 파랑이 결합된 break-point 기작으로 설명된다. 평균해수면 근처의 사주가 가장 크고 뚜렷함, 육지방향으로 갈수록 사주의 진폭이 감소함, 다중사주 진폭의 불규칙함, 사주의 강한 비대칭, 그리고 육지방향으로 10-30 m 사주의 이동은 break-point 기작을 뒷받침한다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제6권1호
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• pp.61-97
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• 2016

This is the second of two papers on the 3D numerical modeling of nearshore hydro- and morphodynamics. In Part I, the focus was on surf and swash zone hydrodynamics in the cross-shore and longshore directions. Here, we consider nearshore processes with an emphasis on the effects of oceanic forcing and beach characteristics on sediment transport in the cross- and longshore directions, as well as on foreshore bathymetry changes. The Delft3D and XBeach models were used with four turbulence closures (viz., ${\kappa}-{\varepsilon}$, ${\kappa}-L$, ATM and H-LES) to solve the 3D Navier-Stokes equations for incompressible flow as well as the beach morphology. The sediment transport module simulates both bed load and suspended load transport of non-cohesive sediments. Twenty sets of numerical experiments combining nine control parameters under a range of bed characteristics and incident wave and tidal conditions were simulated. For each case, the general morphological response in shore-normal and shore-parallel directions was presented. Numerical results showed that the ${\kappa}-{\varepsilon}$ and H-LES closure models yield similar results that are in better agreement with existing morphodynamic observations than the results of the other turbulence models. The simulations showed that wave forcing drives a sediment circulation pattern that results in bar and berm formation. However, together with wave forcing, tides modulate the predicted nearshore sediment dynamics. The combination of tides and wave action has a notable effect on longshore suspended sediment transport fluxes, relative to wave action alone. The model's ability to predict sediment transport under propagation of obliquely incident wave conditions underscores its potential for understanding the evolution of beach morphology at field scale. For example, the results of the model confirmed that the wave characteristics have a considerable effect on the cumulative erosion/deposition, cross-shore distribution of longshore sediment transport and transport rate across and along the beach face. In addition, for the same type of oceanic forcing, the beach morphology exhibits different erosive characteristics depending on grain size (e.g., foreshore profile evolution is erosive or accretive on fine or coarse sand beaches, respectively). Decreasing wave height increases the proportion of onshore to offshore fluxes, almost reaching a neutral net balance. The sediment movement increases with wave height, which is the dominant factor controlling the beach face shape.

• 대한지리학회지
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• 제50권2호
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• pp.147-164
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• 2015

본 연구는 동해안의 8개 해빈을 대상으로 2012년 3월부터 2014년 2월까지 2년 동안 지형 측량을 실시하여, 해안선과 해빈의 계절적 변화 특성과 경향을 파악하였다. 동해안의 해안선은 계절적 변화량이 연간 변화량보다 크게 나타났고, 강원도와 경상북도 해안의 계절적 변화 양상에는 지역적인 차이가 다소 존재하였다. 동해안 8개 해빈의 계절적 변화를 종합하면, 여름철에는 해안선의 후퇴와 해빈의 침식이, 가을철에는 해안선의 전진과 해빈의 퇴적이 뚜렷하게 나타났다. 이러한 결과는 세계의 여러 중위도 해안의 계절적 변화 경향과는 다르지만, 우리나라 서해안 및 동해안의 선행 연구와는 대체로 일치한다. 여름철에 우세하게 발생하는 침식 현상은 태풍에 의한 폭풍파가 가장 큰 요인이며, 폭풍파에 의한 해안 침식은 늦겨울에도 잘 나타난다. 그리고 가을철에 우세한 해빈의 퇴적 현상은 여름철의 강한 침식 이후에 발생하는 해안 평형 작용의 결과로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권5호
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• pp.639-650
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• 2022

대규모 표사이동으로 인해 침·퇴적이 발생되는 해안에서는 시간이력에 따라 그 현상이 가속화되는 경향이 있기 때문에 적절하고도 시급한 대책을 강구하는 것이 중요하다. 해안침식의 대책방안 중 환경친화적 대책으로 알려진 양빈공법의 경우 입경의 크기에 따라 침식양상이 변화되므로 적정 입경의 크기, 범위 등에 대해 결정하기 위해서는 면밀한 검토가 필요하다. 본 연구에서는 양빈사의 입경변화와 부분양빈의 적용, 파랑과 바람이 공존하는 조건 등을 변수로 설정하였을 때 발생되는 지형변화의 특성을 검토하고자 하였다. 이러한 요인들은 수치모형실험에서 해석하기 어려운 부분이 존재하기 때문에 수리모형실험을 통해 정성적인 해석을 수행하거나 양빈수행 이후에 현장모니터링 등을 통해 그 효과를 검토하게 된다. 하지만 실험과 모니터링 등은 제반사항이 발생되기 때문에 다양한 조건에 대한 예측 연구에는 어려움이 존재한다. 본 논문에서는 빅데이터의 활용을 통한 머신러닝 기법을 이용하여 침·퇴적 경향을 재현함으로써 발생 가능한 현상에 대해 예측함과 동시에 머신러닝 기법의 적용성을 검토하고자 하였다. 학습데이터는 수리모형실험결과를 이용하였으며 연구결과 머신러닝을 이용한 지형변화는 단기예측의 경우 기존연구와 유사한 경향을 보이는 것으로 나타났으나 세굴 및 모래톱의 형성 등에서는 다소 차이가 존재하는 것을 확인할 수 있었다.