• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권2호
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• pp.41-49
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• 2019

1개층 Boussinesq 방정식(Vu 등, 2018)과 2개층 Boussinesq 방정식(Huynh 등, 2017)을 사용하여 투수방파제를 지나는 cnoid 파의 월파고를 구하였다. 수치실험을 통해 천단고가 낮은 투수방파제를 지나는 cnoid 파의 월파고(Navier-Stokes 방정식으로 구함)가 천단고가 높은 투수방파제를 지나는 통과파고(1개층 Boussinesq 방정식으로 구함)보다 더 작고, 천단고가 해저에 있는 투수방파제를 지나는 통과파고(2개층 Boussinesq 방정식으로 구함)보다 더 크다는 것을 확인하였다. cnoid 파의 파고가 낮을수록 또는 투수방파제의 폭이 좁을수록 1개층 및 2개층 Boussinesq 방정식으로 구한 통과파고가 Navier-Stokes 방정식으로 구한 월파고에 근접한 것을 확인하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.27-36
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• 2022

파랑이 구조물과 만나게 되면 강한 처오름이 발생하게 되며, 이러한 처오름은 월파를 야기하게 된다. 월파에 의해 야기된 월파수괴에 의해 구조물 배후면에 강한 낙하파압이 작용하게 된다. 구조물 배후면의 포장체 등을 설계하기 위해서는 월파 등에 의한 낙하파압이 산정되어야 하지만 여전히 불명확한 부분이 있다. 본 연구에서는 경사식구조물을 대상으로 월파에 의한 낙하파압 계측을 위한 수리실험을 수행하였으며, 수리실험에서는 파랑조건, 여유고, 피복재 높이 및 파라펫의 유무에 따른 낙하파압의 변화를 계측하였다. 상치콘크리트에는 월파의 효과적인 저감을 위해 파라펫이 설치되기도 하지만, 파라펫 설치로 인해 배후면에 작용하는 낙하파압은 증가하는 것으로 검토되었다. 수행된 실험결과를 이용하여 경사식구조물의 상치콘트리트 배후면에 작용하는 최대 낙하파압을 산정할 수 있는 경험식을 제안하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.33-40
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• 2023

월파량은 항만구조물의 마루높이 산정 및 구조물 배후 시설물의 활용 등과 관련된 중요한 설계요소이다. 본 연구에서는 상대적으로 급한 전면 경사수심에 설치된 직립식 호안의 월파량 산정에 대한 수리실험을 수행하였다. 급한 경사면의 수심을 가지는 동해안의 대상 해역 2곳을 선정한 후 각각을 단면수로에 재현하였다. 각각의 대상해역별로 다양한 수심 및 파랑 조건에 대하여 월파량을 계측하였다. 특히 충격파 조건에 대한 월파량 산정결과를 기존 연구성과와 비교하였으며, 유사한 월파량 분포 경향이 나타나는 것을 알 수 있었다. 실험결과를 통해 직립식 구조물의 경우에는 전면 경사의 영향이 매우 큰 것을 알 수 있었으며, 향후 EurOtop 등의 적용시 이에 대한 검토가 필요할 것이다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.258-265
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• 2022

국내에서 수행된 대부분의 항만구조물에 대한 월파량 산정 실험은 구조물 전면 바닥 경사가 일정한 조건 또는 전면경사면이 설치되지 않은 상태에서 수행되었다. 금번 실험에서는 직립식 호안도로 전면의 수심을 단면수로에 재현하고 외해에서 파랑 내습시 월파량을 계측하였다. 월파량의 계측은 수리실험이외에 OLAFoam을 적용하였다. 계측결과는 기존 연구성과인 EurOtop과 비교하였다. 실험 결과비교를 통하여 직립식 구조물의 경우 전면 경사면의 영향이 매우 큰 것을 알 수 있었으며, 향후 EurOtop 등의 적용시 이에 대한 검토가 필요할 것이다. 또한 OLAFoam을 활용하여 복잡한 지형을 갖는 구조물에 대해서도 월파량 예측이 가능할 것을 알 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제35권3호
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• pp.49-56
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• 2023

해안구조물 설계시 허용평균월파량은 설계요소 중의 하나이며, 구조물의 마루높이는 구조물의 안전, 보행자의 안전 및 운영 등에 요구되는 월파량 이하가 되도록 하여야 한다. 본 연구에서는 경사식구조물의 기하학적 형상을 고려하고, 다양한 수심조건에서 평균월파량 계측을 위한 2차원 수리실험을 수행하였다. 수리실험은 서로 다른 파형경사, 상대여유고, 상대파고 등을 적용하여 수행되었다. 실험결과를 이용하여 경사식구조물의 평균월파량을 산정할 수 있는 경험식을 제안하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.335-343
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• 2019

본 연구에서는 수리모형실험을 통해 낮은 마운드 높이에 높은 상치구조물을 갖는 경사식 호안(LMHW 호안)의 월파량에 관해 검토하였다. 상치구조물의 형식은 직립식, Flare 식 및 Bullnose 식을 적용하였으며, 호안 전면사면의 소파공은 테트라포드(2층적)와 아크로포드(1층적)를 적용하였다. 수리모형실험 결과는 EurOtop에서 제시하는 경사식 및 직립식 호안의 월파량 산정식과 비교하였다. LMHW 호안에 대해 경사식 호안의 월파량 산정식을 적용할 때 전면 소파공에 따른 조도영향계수(γ_f)로 EurOtop Manual에서 제시하는 계수를 적용할 경우 월파량이 과소평가 되었으나, 상치구조물 대비 마루높이 영향계수(γ_AR)를 곱한 수정조도계수를 적용한 경우에는 실험결과와 비교적 일치하였다. Flare 및 Bullnose 상치의 효과를 검토하기 위해 EurOtop Manual에서 제시하는 직립구조물 상부에 설치된 반파공의 효과(Kortenhaus et al., 2003; Pearson et al., 2004a)와 매끄러운 사면에 설치된 반파공의 효과(Van Doorslaer et al., 2015)를 적용하였다. 검토 결과 매끄러운 사면에 설치된 반파공의 효과가 낮은 마운드 높이에 높은 상치구조물을 갖는 경사식 호안에 보다 타당한 결과를 보였다.

• 한국해양공학회지
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• 제18권4호
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• pp.23-32
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• 2004

Specially shaped concrete blocks are used for the armor layer of rubble structure for breakers, seawalls, or other shore protection work. In this study, the hydraulic characteristics of the Modified-Tribar(MTB), which addresses the shortcomings of the Arch-Tribar, and the most widely used Tetrapod(TTP) in Korea are examined through hydraulic model tests. The MTB are much more stable than the TTP, as shown through the stability model tests under non-breaking and non-overtopping condition. The value of the stability coefficient(KD) was obtained at around 30. The model tests show that the TTP random two layers and MTB uniform 1.5 layers have similar effects, but the MTB one layer shows slightly low effects in dissipating wave energy. The TTP random two layer model is the most effective in reducing wave overtopping rate, under overtopping condition, while the MTB uniform one layer and the MTB uniform 1.5 layer models follow respectively.

• Ocean Systems Engineering
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• 제10권4호
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• pp.359-371
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• 2020

The performance of a multi-level overtopping wave energy converter (OWEC) has been numerically and experimentally investigated in a two-dimensional wave tank in order to study the effects of opening width of additional reservoirs. The device is a fixed OWEC consisting of an inclined ramp together with several reservoirs at different levels. A particle-based numerical simulation utilizing the Lattice Boltzmann Method (LBM) is used to simulate the flow behavior around the OWEC. Additionally, an experimental model is also built and tested in a small wave flume in order to validate the numerical results. A comparison in energy captured performance between single-level and multi-level devices has been proposed using the hydraulic efficiency. The enhancement of power capture performance is accomplished by increasing an overtopping flow rate captured by the extra reservoirs. However, a noticeably large opening of the extra reservoirs can result in a reduction in the power efficiency. The overtopping flow behavior into the reservoirs is also presented and discussed. Moreover, the results of hydrodynamic performance are compared with a similar study, of which a similar tendency is achieved. Nevertheless, the LBM simulations consume less computational time in both pre-processing and calculating phases.

• 한국해양공학회지
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• 제29권1호
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• pp.62-69
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• 2015

Coastlines are protected by breakwater structures against the erosion of sand or other materials along beaches due to wave action. This research examined the use of physical modeling to determine the effects of the tetrapod size and vertical walls of a rubble mound on the volume of wave overtopping under irregular wave conditions in coastal areas in Busan Yacht Harbor. In this analysis model, the structures were studied using irregular waves and the JONSWAP wave energy spectrum. To understand the effects of the tetrapod size and heights of the vertical wall, the study considered vertical walls of 0, 1.78, 6.83, and 9.33 cm with armor double layered material tetrapods of 8, 12, 16, and 20 tons. An extensive number of experiments covering a relatively large range of variables enabled a comprehensive discussion. First, in the presence of a short vertical wall, the water level played a key role in the overtopping discharge. In such circumstances, the values of the wave overtopping discharge decreased with increasing freeboard size. In the presence of a tall freeboard and middle, the value of the wave overtopping discharge was equally influenced by the vertical wall factor. Moreover, the tetrapod size decreased by an increase in the vertical wall factor, and relationship between them resulted in a short wall height. From an engineering point of view, considering a small water level may allow the choice of a shorter vertical wall, which would ultimately provide a more economical design.

• 대한토목학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.125-134
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• 1989

해안방재(海岸防災)의 새로운 공법(工法)으로 인공 모래톱(artificial reef)를 설치(設置)하여 해빈海浜)의 안정성(安定性)을 유지(維持)하고 해안(海岸)을 이용(利用)하자는 구상(構想)으로부터, 본논문(本論文)은 해안수리학적(海岸水理學的)인 관점(觀點)에서 인공(人工) reef의 특성(特性)을 밝히고 있다. 인공(人工) reef 선단(先端)에서 강제쇄파(强制碎波)에 의한 쇄파후(碎波後)의 파고변화(波高變化)을 예측(豫測)하는 model을 확립(確立)하고, 인공(人工) reef상(上)에서 파랑예측(波浪豫測)의 방법중(方法中) 파별해석법(波別解析法)의 타당성(妥當性)을 입증(立證)했다. 동시(同時)에 규칙파(規則波)와 불규칙파(不規則波)를 이용(利用)하여 월파량(越波量) 산정(算定)에 관한 weir model의 적용성(適用性)을 검증(檢證)하고, 월파량(越波量) 산정(算定)에 있어서 파별해석법(波別解析法)을 적용(適用)하여, 인공(人工) reef의 설치(設置)로 인한 월파량(越波量) 저감효과(低減效果)를 수치계산(數値計算)과 실험(實驗)에 의해서 밝혔다.