• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.52-56
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• 2010

본 연구에서는 지진해일의 전파 과정을 모의함에 있어 선형 천수방정식의 수치분산을 이용하는 기법이 아닌 선형 Boussinesq 방정식을 직접 차분하는 유한차분기법을 제안하였다. 지배방적식과 차분식의 일치성을 해석하기 위해 이산화 오차를 확인하고, 수치해의 안정적 수렴여부를 판단하기 위해 Von neumann 안정성 해석을 수행하였다. 또한 기법의 정확성을 검증하기 위하여 Gauss 분포의 초기 자유수면변위를 갖는 문제에 적용하여 선형 Boussinesq 방정식의 해석해와 비교하였다. 그 결과 기존의 선형 천수방정식을 차분화한 수치모형에 비하여 정확한 결과를 제공하였고 분산보정기법을 이용한 수치모형과 동일한 정확도를 보였으나 본 수치모형을 이용했을 때 비교적 넓은 범위의 조건에서 정확도 높은 결과를 제공하였다.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.31 no.5
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• pp.346-351
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• 2017

The aim of this paper is to apply the Crowhurst-Zhenquan scheme to one-dimensional Madsen-Sørensen extended Boussinesq equations. In order to verify the application of the aforementioned scheme, the propagation of solitary waves was simulated for two different cases of submarine topography; e.g., a plane beach and submerged breakwater. The simulated results are compared to the results of recent studies and show favorable agreement. The behavior of progressive waves is also investigated.

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 1998.09a
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• pp.72-77
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• 1998

해안에서 인류에게 기쁨과 동시에 슬픔을 안겨주는 자연현상으로 파랑의 역동적인 거동을 들 수 있겠다. 이러한 파랑의 거동에 대한 물리적인 규명은 지금까지도 계속 연구되고 있는 주제로서 파랑의 거동을 가장 정확하게 규명하는 수학적인 모형중의 하나는 Boussinesq 방정식이라고 사료된다 이는 천해에서 파랑 상호간의 비선형성과 불규칙성을 대체로 정확히 규명할 수 있다. (중략)

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.11 no.3
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• pp.149-155
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• 1999

A treatment of wave breaking is included in the extended Boussinesq equations of Nwogu. A spatially distributed source function and sponge layers are used to reduce the reflected waves in the computa¬tional domain. The model uses fourth-order Adams predictor-corrector method to advance in time, and discretizes first-order spatial derivatives to fourth-order accuracy, and thus reducing all truncation errors to a level smaller than the dispersive terms. The generated wave fields are found to be good and the corresponding wave heights are very close to their target values. For the tests of wave breaking, although agreement is considered to be reasonable, wave heights in the inner surf zone are over-predicted. This indicates the breaking parameters in the model should be adjusted.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2003.05b
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• pp.1063-1066
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• 2003

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.13 no.4
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• pp.296-308
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• 2001

A fully nonlinear Boussinesq equation of Wei et al. is finite differenced by Adams predictor-corrector method. A spatially distributed source function and sponge layers are used to reduce the reflected waves in the domain and wale breaking mechanism is included in the equation. The generated waves are found to be good and the corresponding wale heights are very close to the target values. The shoaling of solitary wave and transformation of regular wave over submerged shelf were simulated successfully. The characteristics of breaking mechanism was identified through the numerical experiment and the results of two dimensional wave propagation test over the spherical shoal showed the importance of nonlinear wave model.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.5B
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• pp.551-555
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• 2006

In this study, new dispersion-correction terms are added to a leap-frog finite difference scheme for the linear shallow-water equations with the purpose of considering dispersion effects of the linear Boussinesq equations for propagation of tsunamis. The numerical model developed in this study is tested to the problem that the initial free surface displacement is a Gaussian hump over a constant water depth, and the predicted numerical results are compared with analytical solutions. The results of the present numerical model are accurate in comparison with those of existing models.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.1931-1934
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• 2006

The accuracy impact of using high-order Boussinesq-type model as compared to the typical order model is examined in this paper. The multi-layer model developed by Lynett and Liu(2004a) is used for simulating of wave breaking over a step region. The overall comparisons between the two-layer model and the hydraulic experiments are quite good. The one-layer model overshoals the wave near the breakpoint, while the two-layer model shoals at a rate more consistent with the experimental data.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.40-41
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• 2011

동해를 전파하는 지진해일은 세계적으로 다른 지역에서 발생하는 지진해일과 비교하였을 때 상대적으로 파장이 짧고, 이에 비해 먼 거리를 전파한다. 그러므로 동해에서 발생한 지진해일의 전파에 대한 해석을 수행할 때 물리적인 분산효과가 매우 중요하다. 따라서 지배방정식으로 분산 효과가 충분히 고려된 선형 Boussinesq 방정식을 사용한다. 기존의 연구에서는 leap-frog 기법을 사용하여 선형 천수방정식을 차분할 때 발생하는 수치분산항에 분산 보정계수를 이용하여 선형 Boussinesq 방정식의 물리적 분산항과 같은 형태로 나타나도록 유도하여 수치모의를 수행하였다. 그러나 기존에 사용한 지배방정식은 수심이 일정하다는 가정을 통하여 유도된 것으로, 수심에 변화가 있는 실제 지형을 통과하는 지진해일에 대한 수치모의를 수행한 결과의 정확도에 문제가 생길 수 있다. 본 연구에서는 기존의 연구에서 발생할 수 있는 수심 변화에 따른 오류를 개선하기 위하여 바닥 지형이 1차원으로 변한다는 가정을 이용하여 지배방정식을 유도하였으며, 이로 인해 발생하는 수심 변화가 고려된 항을 기존의 분산보정기법에 추가하였다. 그리고 적용성을 높이기 위하여 수치모의 기법의 제한을 최소화하는 연구를 진행하였다. 본 연구에서 제안한 수정 기법이 수심이 변화하는 지형을 전파하는 지진해일 수치모의 과정에서 경사에 대한 분산효과가 충분히 고려되는지 확인하기 위하여 Gaussian hump를 이용한 가상 지진해일을 원형 천퇴 지형에 통과시켰다. 본 연구에서 사용한 지형을 통과하는 Gaussian hump에 대한 해석해를 구하는 방법이 존재하지 않으므로, Boussinesq 방정식을 직접 차분하여 푸는 FUNWAVE를 사용하여 동일한 조건 하에서 수치모의를 수행하였다. 비교 결과를 통하여 본 연구에서 제안한 기법의 정확도 향상을 확인하게 되면, 실제 지형을 통과하는 지진해일의 수치모의에 대한 활용성을 높일 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 2008.09a
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• pp.204-207
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• 2008