• 한국해양공학회지
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• 제31권2호
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• pp.130-140
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• 2017

Typically, a submerged breakwater is one of the good scene-friendly coastal structures used to reduce wave energy and coastal erosion. However, sometimes, a submerged breakwater also has a negative aspect in that a strong rip current occurring around an open inlet due to a difference in mean water levels on the front and rear sides of the structure leads to scouring. Such scouring has a bad effect on its stability. In order to eliminate this kind of demerit, this study investigated four new types of submerged breakwaters with drainage channels. First, hydraulic experiments were performed the typical and new structures. Then, the wave height and mean water level distributions around the structures were examined using the experimental results. Finally, it was revealed that the new type of submerged breakwater could efficiently reduce the mean water level on its rear side. In particular, in the case of new-type submerged breakwater 2, an average reduction efficiency of 71.2% for the difference between the mean water levels at the front and rear sides was shown in comparison with the typical one.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.415-422
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• 2010

국제 설계규준의 변화로 다양한 신뢰성 설계기법(절차)이 개발되어 있으나, 기존의 결정론적 설계에 익숙한 기술자가 사용하기 적합한 가시환경 신뢰성 해석 프로그램의 개발은 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 신뢰성 설계 종사자가 보다 효율적으로 설계를 수행하고, 보다 개선된 작업환경에서 수월하게 설계인자 정보를 입력하여 해안구조물의 신뢰성 설계를 가능하도록 하는 GUI 환경 설계프로그램을 개발하였다. GUI 환경은 최근 Matlab 7.1 환경에서 제공하는 GUIDE (Graphic User Interface Development Environment) 도구를 이용하였다. 개발된 모델의 신뢰수준 파악을 위하여 신뢰성 설계 프로그램의 Level II, Level III 방법을 이용하여 산정한 결과 방파제 피복블럭과 중력식 안벽의 활동모드 파괴확률은 각각 55.4~55.7%, 0.0006~0.0007% 범위로 파악되었다. 기존의 설계결과에 따른 파괴확률은 피복블럭의 경우 55.6%, 중력식 안벽의 경우 0.0018% 정도로, 정확한 설계인자가 가용한 피복블럭은 본 프로그램을 이용한 경우와 정확하게 일치하고 있으나, 설계인자 정보가 부족한 중력식 안벽의 경우에는 동일한 설계 인자의 입력이 제약된 차이로 인하여 활동모드 파괴확률이 차이를 보이고 있는 것으로 판단할 수 있으나 그 파괴확률의 정도는 일치하고 있는 것으로 파악되었다.

• Smart Structures and Systems
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• 제24권4호
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• pp.525-539
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• 2019

In this study, vibration characteristics of a gravity-based caisson-foundation breakwater system are investigated for ambient and geometric parameters such as various waves, sea levels, and foundation conditions. To achieve the objective, following approaches are implemented. Firstly, operational modal analysis methods are selected to identify vibration modes from output-only dynamic responses. Secondly, a finite element model of an existing caisson-foundation breakwater system is established by using a structural analysis program, ANSYS. Thirdly, forced vibration analyses are performed on the caisson-foundation system for two types of external forces such as controlled impacts and wave-induced dynamic pressures. For the ideal impact, the wave force is converted to a triangular impulse function. For the wave flow, the wave pressure acting on the system is obtained from wave field analysis. Fourthly, vibration modes of the caisson-foundation system are identified from the forced vibration responses by combined use of the operational modal analysis methods. Finally, vibration characteristics of the caisson-foundation system are investigated under various waves, sea levels, and foundations. Relative effects of foundation conditions on vibration characteristics are distinguished from that induced by waves and sea levels.

• 한국연안방재학회지
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• 제1권1호
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• pp.28-35
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• 2014

This study investigated the applicability of four empirical equations (Morihira et al., 1967; Goda, 2010; Jensen, 1984 and Bradbury et al., 1988; Pedersen, 1996) suggested for estimating the horizontal wave force on the crown wall of sloping breakwaters. For the two exemplary cross sections of the breakwaters whose geometry are apparently different each other, the estimates of horizontal wave force calculated by the four equations were compared. The values of estimated wave force showed considerable discrepancy among the equations for each of the two exemplary breakwater cross sections, respectively. In addition, the relative magnitude of the wave force was quite different according to the breakwater geometry as well as the design wave condition. In general, Morihira's or Goda's formulae produced larger estimates of the horizontal wave force than Jensen/Bradbury's or Pedersen's formulae if the wave period (or wavelength) is comparatively short. In contrast, exactly opposite result was obtained when the wave period or wavelength is comparatively long. Further detailed study based on physical experiments is required to examine the applicability of the four empirical equations considered in this study more thoroughly.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제7권4호
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• pp.185-191
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• 2004

계측주라인은 부체를 일정 위치에 유지시키기 위한 구조요소로 이용된다 본 연구에서는 부소파제의 계류라인으로 사용되는 체인에 대한 동적거동 특성을 파악하기 위해서 체인에 대한 구조해석을 수행하였다. 먼저 체인에 대한 3차원 동적방정식을 유도하는데, 장력이 0부근인 영역에서 복원력을 표현하기 위하여 굽힘강성 성분을 포함시켰다. 수치적인 방법 통하여 3차원 동적 방정식을 해석하였다. 유한차분법을 적용하였는데, 조건에 상관없이 안정적인 음해법과 함께 비선형 해법인 뉴톤-랍슨 반복법을 사용하였다. 본 연구를 통하여 가진 주기에 따른 계류라인의 위치에 따른 장력응답 경향을 파악할 수 있었으며, 본 연구의 해석결과는 참고문헌의 실험결과와 그 경향이 잘 일치하였다. 본 연구결과는 향후 부소파제를 위한 계류라인 설계에 잘 이용될 수 있을 것이다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2006년도 추계학술발표회
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• pp.53-58
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• 2006

연안 해안공학의 발달과 더불어 경제적이고 설치가 용이하며, 해수 정온화를 고려한 부유식소파제에 대한 관심이 점차 늘어나고 있다. 본 연구는 와류방식에 의한 파랑제어로 쓰이는 이흘수판이 부착된 부소파제 주위에서 생성되는 박리현상, 와의 생성과 소멸, 플래핑 (flapping) 현상 등 이흘수판을 부착함으로서 생성되는 유동장에 대해 기계공학 및 유체역학 분야에서 각광을 받고 있는 입자영상유속계 (PIV, Particle Image Velocimetry: 이하 " PIV"로 표기)를 이용하여 순간속도장, 시간평균속도장, 등속도 분포 등을 구하여 이흘수판형 부소 파제 주변의 유동을 해석하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제39권11호
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• pp.961-968
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• 2006

소규모 항만은 주로 쇄파대 근방에 건설되는 경우가 많기 때문에 표사이동에 의한 퇴적영향에 의해 항내매몰이 발생될 가능성이 크다. 본 연구에서는 평면수조를 이용한 수리모형실험을 통해, 투과형방파제를 적절히 설치할 경우에 있어서의 소규모 항만의 항입구부 및 항내로의 표사이동에 대한 메카니즘을 파악하고자 하였다. 우선, 항내의 진동이 1차 모드일 때 표사이동이 증가되는 것을 실험적으로 확인하였다. 또한, 입사파의 주기가 단주기일 경우에는 항내의 진동이 고차 모드가 되고, 항내측으로의 표사이동은 감소되는 경향을 나타내었다. 부(副)방파제 선단에서 발생되는 와류가 항내로의 표사이동의 주된 원인인 것을 확인할 수 있었고, 부방파제 선단 외측에 소돌제를 설치함으로써 와류를 감소시켜 항내로의 표사이동을 억제하는 효과가 있는 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.67-74
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• 2021

국내에서 항만의 방파제는 안전점검 및 안전진단을 통해 기술적 상태평가를 수행하고, 필요 시 해당 시설물에 대해 유지관리를 수행한다. 그러나 최근 생애주기비용(Life Cycle Cost, LCC) 측면에서 기반시설에 대한 관리의 필요성이 증가함에 따라 「지속가능한 기반시설 관리 기본법」이 제정되고, 방파제의 기술적 부분만 평가했던 기존 평가방식에 경제성 평가 및 정책성 평가가 추가되어 성능개선을 통해 방파제에 대한 종합적인 관리가 가능해질 것으로 예측하고 있다. 이러한 이유로 본 연구는 「지속가능한 기반시설 관리 기본법」에서 규정하고 있는 총공사비 500억 미만의 방파제 성능개선사업을 대상으로 성능개선사업의 세부평가항목 및 방법 등을 개발하여 평가방안을 제시하고, 향후 실무에 적용될 성능개선 평가를 위한 방파제 성능개선 평가항목 및 평가방법의 개발 방향을 제시하는 것을 목적으로 연구를 수행하였다. 본 연구는 유지관리 및 성능개선의 개념 검토, 성능개선 관련 문헌조사, 성능개선 공통기준 사업유형 검토, 방파제 성능개선 평가항목 및 평가방법(안) 도출, 전문가 검토 등의 순서로 수행하였으며, 도출한 방파제 성능개선에 대한 평가방안은 지금까지 기술적 상태평가에 국한된 유지관리 업무에 성능개선을 적용한 구체적인 평가방법을 제시한 것으로 시설물의 선제적 관리 및 안전사고 예방에 활용 가능할 것으로 기대된다.

• 한국지형학회지
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• 제26권2호
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• pp.29-38
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• 2019

This study tries to reveal influence of artificial structure construction on shoreline change using DSAS 4.3. Before breakwater extension at the Gungchon Port, beaches at the study area were dominated by long-term erosion and especially, severe shoreline retreat was prevailed at the Wonpyeong Beach that is opened to offshore. During 2 years after the extension leading formation of shadow zone, the Gungchon Beach was rapidly developed due to sand supply to the shadow zone and then stabilized. The shadow zone only affected the northern part of the Wonpyeong Beach, while beaches from the southern part of the Wonpyeong Beach to the Munam Beach was little affected. Beach nourishment and groin construction led beach development at the northern part of the Wonpyeong Beach, while beach erosion from the southern part of the Wonypeong Beach to the Munam Beach was caused by the groin. This study suggests that sufficient consideration before coastal structure construction should be made regardless of purposes.

• 한국수산과학회지
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• 제36권5호
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• pp.528-534
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• 2003

The 2-D hydraulic experimental results for the submerged rubble-mound structure, we have been concerned with the slability/function characteristics of the structures by the effects of wave force, scour/deposition at the toe and the wave transmission ratio at the lee-side sea. So, to investigate the variation characteristics of the wave transmission ratio which depended on a geometrical structure of the submerged breakwater profiles, the critical conditions for the depth of submergence and crest width were obviously presented. In summary, the results lead us to the conclusion that the wave control capabilities of submerged breakwaters by the variation of the submergence depth is higher than about 4 times the degree at the efficiency than the that of crest width. The destruction of the covering block at the crest generated at the region which was located between the maximum and minimum damage curve, and it's maximum damage/failure station from the toe of the structure was $0.2\;L_s.$ As the wave transmission coefficient and the slope of the structure increase, the damage/failure ratio and the maximum scour depth at the toe was extended, respectively. When the maximum scour depth happened, the destruction of the covering block which was located at the toe generated at the front of the submerged rubble-mound breakwater. Finally, it was found from the results that the optimization of the structure may be obtained by the efficient decision of the submergence depth and crest width in the permissible range of the wave transmission ratio.