• 한국지반공학회논문집
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• 제30권7호
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• pp.27-40
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• 2014

지금까지의 방파제 침하와 관련된 연구는 주로 해석위주의 수치모형실험 또는 축소모형을 이용한 실내수조모형실험을 통해 이루어졌다. 현재까지 실제 방파제 구조물에서 계측된 침하를 이용한 연구는 이루어지 않았다. 본 연구에서는 실제 케이슨 방파제에서 장기간 계측된 침하 자료를 분석해 정성적인 측면에서 파동에 의한 케이슨의(하부지반 포함)침하 경향과 그 원인을 분석하였다. 분석 결과, 케이슨 침하에 파랑의 영향이 있음을 분명하게 확인할 수 있었다. 특히 태풍과 같은 고파랑 조건에서는 그 경향이 뚜렷하게 나타났다. 케이슨 침하는 파랑에 의한 해저지반에서의 진동과잉간극수압과 잔류과잉간극수압의 합으로 표현되는 과잉간극수압의 증가에 의한 지반의 액상화와 축적된 과잉간극수압의 소산에 따른 지반의 고밀도화 과정을 통해 발생된다. 케이슨 하부 지반의 과잉간극수압 거동은 전적으로 케이슨 거동에 지배된다. 고밀화과정을 경험한 지반은 동급의 또는 그 보다 작은 파랑 조건에서는 액상화 발생 가능성이 현저하게 줄어들어 결과적으로 침하 발생도 감소된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.331-339
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• 2020

본 연구에서는 케이슨 방파제 바닥판 단부 지지력 저감방안에 대해서 고찰하였다. 단부 지지력에 영향을 미치는 핵심변수로 설치수심, 마루높이, 설계파고 및 주기, 방파제 상부구조의 무게중심 위치 등을 선정하여, 이 핵심변수의 변화에 따라 단부 지지력이 어떻게 변하는지를 해석적으로 살펴보았다. 설계파력은 설계기준에서 제시하고 있는 파력식을 적용하여 산정하였으며, 설계파력에 대해 활동과 전도에 대해 안전율 1.2를 갖도록 상부구조 안정중량과 케이슨 최소 폭을 결정하여 적용하였다. 해석결과, 단부 지지력은 수심 증가에 따라 빠르게 증가하여, 일정 수심 이상(해석조건 내에서는 20 m)이 되면 허용지반지지력을 상회할 수 있고, 마루높이가 증가하면 단부 지지력이 완만히 선형적으로 증가하지만, 파고와 주기의 증가에 따라서는 감소함을 확인하였다. 또한, 이러한 단부 지지력은 상부구조 무게중심을 외해측으로 이동시켜 상당 수준 완화(해석조건 내에서는 케이슨 폭의 5% 이동시키면 20% 이상 저감 가능)시킬 수 있음을 확인하였다. 이번 해석결과와 최근에 수행된 연구결과에 기초하여 설계 시 사용할 수 있는 단부 지지력 저감방안을 제시하고 그 적용성을 평가하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제28권3호
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• pp.227-235
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• 2014

Using a 3-D numerical scheme (LES-WASS-3D) that considered wave-structure-sandy seabed interactions in a 3-D wave field, we analyzed the wave reflection and hydraulic characteristics inside a slit caisson with two chambers in a 3-D oblique wave field. To verify the 3-D numerical analysis method suggested in this study, we compared the numerical results with existing experimental results and found good agreement. The numerical analysis revealed that a standing wave field is generated on the front side of the slit caisson due to the effect of wave reflection. For incident waves propagating perpendicular to the slit caisson, the nodes and anti-nodes of the standing wave are apparent and symmetrical. However, in an oblique wave field, as the incident wave angle decreases, the nodes and anti-nodes of the standing wave become ambiguous and unsymmetrical. It was also found that the wave reflection coefficient decreases as the incident wave angle decreases. It can be pointed out that as the incident wave angle decreases, the turbulent intensity in the chamber increases. Thereby, the increased wave energy dissipation by the increased turbulent intensity reduces the rate of wave reflection. In addition, a strong turbulent intensity generally occurs in the first chamber.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.121-127
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• 2017

구조물에 작용하는 실제 파랑은 다방향 불규칙파로써 장대 구조물의 경우 파의 위상차로 인해 파력의 감소효과가 발생한다. 본 연구에서는 이러한 효과가 파괴확률에 기여하는 정도를 파악하고 기존의 모듈형 방파제에 비해 어느 정도의 안정성이 확보되는지 확인하고자 기존 방파제 및 파력감소계수를 이용한 장대케이슨 방파제의 활동 파괴모드에 대해 신뢰성해석을 수행하였다. 그 결과 기존의 모듈형 케이슨 방파제보다 장대케이슨 방파제의 신뢰도지수가 더 높게 나타났고, 설계변수 중 유의파고가 가장 높은 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 추가로 파력감소계수의 산정에 사용되는 변수들의 평균값 변화에 따른 신뢰성해석을 수행하였으며, 해석 결과 각 변수 값과 파력감소계수의 관계에서 확인된 경향이 평균값 변화에 따른 신뢰도지수 결과의 경향에 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국해양공학회지
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• 제1권2호
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• pp.52-59
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• 1987

극 지역용 중력식 해양구조물의 설계시 고려되어야 할 문제중의 하나가 구조물의 유빙(ice)과 충돌시 야기되는 foundation붕괴 현상인데, 본 논문에서는 정적 해석을 위해 sliding 및 bearing failure 현상에 대하여만 연구하였고, 또한 동적 해석을 위하여 soil과ice의 특성으로부터 structure-ice-soil의 상호 작용 운동 방정식을 설정하여 구조물과 ice의변위, 속도, 가속도와 ice force와 soil force의 history를 시간영역 해법으로 풀었다. 한 예제로 Beaufort Sea의 37 feet수심과 granular soil 상태에서 구조물의 최대변위는 0.4 feet이고 가속도는 약 0.3kg이며 이때 구조물이 sliding에 대하여 안전하다는 것이 입증되었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.315-323
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• 2015

이상 기후현상으로 인해 폭풍의 강도가 커지고, 지속시간 또한 길어지고 있어 연안 피해가 점차 대규모화 되고 있다. 이러한 변화에 대응하기 위하여 기존 방파제에 대한 평가기준과 신설 방파제의 설계기준이 강화되고 있다. 최근 케이슨식 방파제의 구조적 안정성을 향상시키기 위하여 개별 케이슨이 독립적으로 파에 저항하도록 하였던 방파제 케이슨을 서로 인터로킹시키는 방안이 관심을 받고 있다. 이는 각각의 케이슨에 작용하는 힘을 분산시켜 이상파랑이 발생할 경우에도 최대파력이 저감되어 방파제의 안정성을 확보할 수 있도록 한 것이다. 본 연구에서는 케이블을 이용하여 케이슨 상부를 방파제 기준선방향으로 인터로킹시켰을 때의 파력의 분산특성에 대해서 분석하였다. 수치계산의 효율을 위해 지반과 연결 케이블은 선형 스프링으로 모형화하고 케이슨은 강체로 가정한 정적 선형모델을 개발하였다. 수치해석 결과, 입사각이 커질수록 케이블을 통하여 전달되는 파력비가 높아지고, 인터로킹 케이블의 강성이 클수록 전달 파력비가 증대되어 파력분산 효과가 높아지는 특성을 확인할 수 있었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.508-518
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• 2008

Reliability and sensitivity analysis of the design parameters for a section of caisson type quaywall which is the most applicable in Korea were performed. It was tried to estimate probabilities of failure for the system of the multiple failure modes and to analyze LCC in the quaywall structure. The reliability analysis was performed by FORM. Also, sensitivity indices were estimated using the reliability indices, which may be used inferring effects of each design parameter on the reliability indices. As a result, the coefficient of friction between caisson and rubble, the moment by self weight and the moment of resistance mostly affected on the reliability indices in the sliding, overturning and foundation failure, respectively. System reliability theorem was applied in order to estimate the probabilities of failure for the system of the multiple failure modes. As the results of estimation of the probabilities of failure for the system, all cases were more conservative than those for the elements, according to both failure mode and load combination applied to series system. It entirely exceeded the target reliability index, but it was consistent with the theorem. According to the optimum LCC with the width of the caisson, the probability of failure exceeded the target probability of failure at then time. Therefore, it was judged to be insufficient to the practical application.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.405-409
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• 2009

중요도추출법을 이용한 항만구조물의 신뢰성해석방법을 제시하였다. 몬테카를로모사법(Monte Carlo Simulation)을 이용하여 신뢰성해석을 수행할 때 전도파괴확률과 같이 매우 낮은 파괴확률을 가진 경우는 해석시간이 과다하게 소요되는 문제점이 있다. 항만구조물 신뢰성해석 시 나타나는 이러한 문제를 극복하기 위해 파괴면주위의 추출점을 이용하여 해석시간을 단축시킬 수 있는 중요도추출법을 적용하였다. 중요도추출법을 항만구조물에 적용한 경우 파괴확률이 매우 낮은 파괴모드에 대한 신뢰성해석을 효율적으로 수행할 수 있음을 보였다. 수치해석에서 케이슨 안벽의 신뢰성해석을 수행하였으며 파괴확률의 낮고 높음에 따른 중요도추출법의 효용성을 검증하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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• pp.825-839
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• 2010

The global and domestic market for offshore wind farm is expected to grow fast, and the design and installation of substructure and foundation is getting more important. As for the offshore wind farms located in the shallow(depth < 20m) water, the construction and installation of the substructure and foundation makes up about 1/4 ~1/3 of the offshore wind farm construction cost, and the portion is expected to increase because the turbine capacity is increasing from 2 ~ 3MW to 5MW or larger and the water depth of wind farms is also increasing over 30m. As a foundation for offshore wind turbine, the suction caisson foundation is being considered to be a highly competitive alternative to the conventional monopile or gravity based structure, because it has features suitable for the offshore construction such as quick installation, no heavy equipment for penetration and no hammering noise for driving. In order to study the installation behaviour of the suction caisson, laboratory tests were performed with sand. The pore water pressure and displacement were measured to analyze the suction pressure during penetration, the penetration speed and the amount of heaving.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권1호
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• pp.11-16
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• 2020

인터로킹 케이슨에 의한 장대화된 방파제의 회전 안정성에 대해서 연구하였다. 무한 방파제에 경사지게 입사하는 선형파에 대한 해석해를 이용하여 방파제 기준선 방향으로의 파압 위상차 효과를 고려하였으며, 설계파의 비선형 특성을 고려하기 위하여 설계 기준 Goda 파압식을 차용하였다. 방파제의 회전 안전율을 케이슨 자중에 의한 회전 마찰저항모멘트와 수평 및 수직 파력에 의한 작용 회전모멘트의 비로 정의하고 최소 안전율을 보이는 회전 중심점 위치와 최소 안전율에 대한 해석해를 제시하였다. 규칙파, 불규칙파 및 다방향 불규칙파 등 현행 항만구조물 설계에 사용되고 있는 모든 설계파 조건에 대해서 적용 가능하도록 각 조건에 대한 평가식을 제안하였다.