• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
• /
• pp.1914-1918
• /
• 2006

나날이 해안의 개발이 증대되어지고 있는 시점에, 안전한 항만 구조물의 설치와 그와 관련된 설비의 중요성이 증폭되고 있다. 특히 항내의 안전을 위해서 방파제의 건설이 필요한데 이에 따른 파의 회절현상을 이해함으로써 항내에서의 파고 등을 예측하는데 도움이 되리라 생각한다. 파의 변형을 예측하기 위해서는 수치적인 방법인 FDM을 사용하여 포물선형 완경사방정식을 차분함으로써 해를 얻을 수 있었고, 적용대상으로서 개구부가 있는 방파제와 반무한방파제를 선정 하였다. 각각 파의 입사각을 $0^{\circ},\;30^{\circ},\;60^{\circ}$로 하여 이 후 파의 변형을 예측하였고, 이의 Diffraction Coefficient와 Amplitude 결과를 도시한 후 Penny와 Price의 해 및 Memos의 해와 비교하였다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제31권7호
• /
• pp.579-587
• /
• 2007

Samchunpo(Sin Hyang) Harbor is located in the bay of Sa Chun, the central south coast of Korean peninsula. The harbor and coastal boundaries have been protecting by natural coastal islands and shoals. Currently, The Sin Hyang harbor needs maintenance and renovation of the sheltered structures against the weather deterioration and typhoon damages. Consequently to support this, the calculation of accurate design wave through the typhoon wave attack is necessary. In this study, calculation of incident wave condition is simulated using steady state spectrum energy wave model(wide area wave model) from 50 years return wave condition. And this simulation results in wide offshore area were used for the input of the extended mild slope wave model at the narrow coastal area. Finally, the calculation of design wave at Sin Hyang harbor entrance was induced by Boussinesq wave model(detail area wave model) simulation. The numerical model system was able to simulate wave transformations from generation scale to shoreline or harbor impact. We hope these results will be helpful to the engineers doing placement, design, orientation, and evaluation of a wide range of potential solutions in this area.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제2권3호
• /
• pp.134-142
• /
• 1990

천해파랑의 변형을 추정하기 위한 광각 포물형 근사식이 제시되었다. 완경사 파랑식으로부터 분리행별법을 사용하여 유도된 포물형 근사식은 기존에 비해 일반화된 형태를 취하고 있다. 유한차분법에 의한 수치모델을 제시한 후 모델의 검증을 위해 원형천퇴 및 타원형천퇴의 수리모형 실험결과와 비교하였다. 수치결과는 거의 모든 점에서 실측치에 잘 부합되었고, 특히 회절현상이 뚜렷이 나타나는 천퇴 뒤편의 파랑특성을 잘 재현해 주었다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제15권3호
• /
• pp.159-166
• /
• 2003

본 연구에서는 천해 파랑 계산에 널리 사용되어지고 있는 확장형 완경사 방정식과 계산 효율은 같게 유지하면서 Laplace방정식을 직접 풀 수 있는 유한 요소 모형에 대해서 연구하였다. 기존의 확장형 완경사 방정식을 사용하는 경우와 같은 계산효율을 유지하기 위하여 파동장을 수심방향으로 1층인 유한요소로 나누고, 요소내의 포텐셜을 수면에 위치한 절점에 대한 포텐셜만으로 표시하도록 한 후, Galerkin 기법을 적용하여 수치모형을 구성하였다. 요소 내 수평방향에 대해서는 통상의 보간함수를 채택하였으며, 수심방향에 대해서는 진행파의 수심방향 거동인 함수를 사용하여 보간함수를 구성하였다. 모형의 개발은 우선 연직 2차원 문제를 대상으로 하였다. 개발된 모형의 검증을 위하여 연직 2차원에서의 파랑 반사 및 전달문제에 적용한 결과, 개발된 유한 요소 모형은 계산상의 효율면에서나 해의 정확도 면에서 기존의 확장형 완경사 방정식에 기초한 모형과 같은 수준을 보임을 확인하였다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.116-126
• /
• 2003

본 논문은 사석이나 소파블록 투과방파제로 이루어진 항만의 평면파랑장 해석모델에 있어서 중요한 변수인 구조물 내부의 투과파 속도와 저항계수를 수치모델에 사용하기 편리하도록 정의하고, 시간의존 완경사방정식 모델에 이들 방법과 임의투과율 경계조건을 사용하여 투과 사석방파제 주변의 평면파랑장을 해석할 수 있는 모델을 제시하였다. 모델의 검증은 조파수로 내에서 투과제에 대한 단면 수리모형실험을 실시하여 구조물 전$.$후 면의 수위변동을 측정하고 모델의 결과와 시계열로 비교하였으며, 현지 항만의 소파블록 투과제에 대한 3차원 수리모형실험 결과와 모델의 결과를 항내 구역파고비로 비교하여 이루어졌다. 본 모델은 검증을 통하여 수리모형의 실험결과에 대한 재현성이 매우 좋음을 확인할 수 있었다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.76-85
• /
• 2002

부유식 방파제는 고정식 방파제에 비하여 항 내·외 해수교환성은 우수한 반면, 항내 정은도가 다소 저하되는 특징이 있다. 따라서, 설계초기단계에서 부유식 방파제의 여러 평면배치 대안에 대하여 항내 정온도를 적절히 평가할 필요가 있다. 본 연구에서는 기존의 시간의존완경사 방정식을 부유식 방파제 설치안에 대해서도 적용할 수 있도록 하기 위하여 부유식 방파제의 반사와 투과를 동시에 반영할 수 있는 일종의 반사-투과 경계조건을 정식화하였다. 본 경계조건의 성능을 검토하기 위하여 이차원 및 삼차원 해석을 수행한 결과, 수치해석에 입력된 반사 및 투과율이 수치적으로 잘 구현됨을 확인하였다. 마지막으로 본 반사-투과 경계조건을 부유식 방파제가 설치되어 있는 가상적 항만에 적용하였으며, 본 수치해석이 부유식 방파제의 실해역 설치를 위한 실무에서도 충분히 효과적으로 이용될 수 있음을 예시하였다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제2권1호
• /
• pp.18-27
• /
• 1990

항내 파랑모형의 여러 가지 요인을 종합해서 다를 수만 있다면 항만시설의 적절한 배치의 관건인 항내 정온도 판정에 기여하는 바가 매우 클 것이다. 본 논문은 시간의존 완경사방정식을 기본방정식으로 하고, 실제 항만의 반사조건에 적합한 임의반사율 환경조건을 도입하여, 파랑의 굴절, 회절, 천수효과 및 반사 등을 모두 고찰할 수 있는 수치모형을 확립하였다. 본 수치모형을 후포항에 적용하여 그 계산결과와 수리모형실험 및 Takayama 모형의 결과와 비교함으로 써 본 모형의 타당성을 검토하였다. 수리모형실험 결과와는 비교적 잘 일치하였고, Takayama 모형(1981)의 결과와도 유사한 결과를 보여주었다. 따라서, 본 수치모형은 항내 정온도를 판정함에 있어서 유용하게 쓰일 수 있을 것이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.179-186
• /
• 2004

복잡한 수심을 가진 연안해역에서 파랑의 천수효과, 굴절, 회절, 부분반사, 해저마찰, 쇄파의 영향가지를 고려한 파랑모델의 도입은 대부분의 해안공학 설계나 방재 문제에 매우 중요한 요소이다. 파랑이 심해역에서 수심이 얕은 천해역으로 이동함에 따라, 파랑의 기본적 특성이 변하며, 파에너지는 천해역과 섬, 해안 보호 구조물, 불규칙한 연안 경계와 다른 지리적 특징에 의하여 파봉선을 따라 재분산된다. 또한, 쇄파가 발생하는 쇄파대에서나, 해안선 및 구조물의 경계에서터 반사된 파가 그 입사파와 상호 작용을 하는 영역을 통과하면서 급격한 변화를 일으킨다. 완경사방정식 파랑모델의 현장 적용은 지금까지 여러 모델이 다루지 못한 파랑변환과정을 이해하는데 도움을 줄 것이다. 본 연구에서는 영일만 신항만의 건설이 이루어질 영일만 내의 넓은 수역에 대해 파랑의 변환과정을 보다 합리적으로 해석하기 위해 확장완경사방정식 파랑모델을 구성하고, 신항건설 전,후의 해면변동과 신항만 개발에 따른 포항 구항해역 및 포항 신항해역 등 인접해역에서의 정온도 변화를 비교 분석하는 것을 골자로 하고 있다. 이러한 시도가 광역항만권 개발에서 쉽게 누락시킬 수 있는 기존항만에 대한 파생적 영향을 반드시 분석하도록 하는 계기가 될 것으로 본다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제8권3호
• /
• pp.246-255
• /
• 1996

2차 미분항을 보정하는 포물선형 완경사 방정식을 유도하여 광역에 적용할 수 있는 새로운 접근 방법을 제시한다. 즉, 어느 주기의 파에 대해서도 충분히 큰 파의 주기로 대체되도록 하여 격자의 제약으로 인한 어려움이 제거되었다. 큰 주기의 파로 변형시키되 파속이 유지되도록 파장을 늘리고 또한 파의 군속도도 유지시켜 큰 격자에 대해서도 파의 천수 및 굴절 현상이 제대로 반영되도록 하였고 파의 회절현상은 실제 입력조건에 의한 결과와 근사한 결과를 낳도록 시도되었다. 개발된 본 수치 모형은 파랑에너지의 집중(focus)을 유발하는 Ito and Tanimoto(1972)의 천퇴구조에 적용되어 만족할 만한 결과를 얻었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제15권6호
• /
• pp.539-546
• /
• 2015

본 연구에서는 수심이 해안선에서 0이 되며 임의로 변하는 축 대칭 지형의 주변을 통과하는 파를 해석하기 위하여 타원형 완경사 방정식을 이용한 수치모델을 개발하였다. 수치해석을 위해 전체 영역을 세 부분으로 구분하였는데, 안쪽 및 바깥쪽 영역에서는 기존 해석해를 활용하였으며, 가운데 영역에서는 지배방정식에서 유한요소기법을 적용하였다. 영역 1에서의 해석해는 변수분리법 및 Frobenius 급수를 사용하였다. 개발된 수치해는 기존에 존재하는 해석해와 비교하여 타당성을 검증하였으며 다양한 경우에 적용하여 활용성을 검토하였다.