• 한국해양공학회지
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• 제21권1호
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• pp.25-30
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• 2007

Most of dams and reservoirs were made from natural materials, such as soil, sand and gravel. This type of hydraulic structure has the danger of collapse by overflow during a flood. Freeboard is the vertical distance between the crest of the dam and the full supply level in the reservoir. It must be sufficient to prevent overtopping from over flow. Thus, freeboard determination involves engineering judgment, statistical analysis, and consideration of the damage that would result from the overtopping of a hydraulic structure. This study attempts to calculate the wave height in dam, which is needed for the determination of the freeboard of the dam. Chung-ju dam is selected as the study area. Using the empirical formulas, the wave heights in dam were calculated, and the results were compared with those by the SWAN model, which is a typical wave model. The difference between the calculated results from the empirical formulas and those by the SWAN model is considerably large. This is because empirical equations consider only fetch or fetch and wind velocity, while the SWAN model considers depth and topography data as well.

• International Journal of Ocean System Engineering
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• 제4권1호
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• pp.29-42
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• 2014

The objective of this paper is to present the implementation of a joint modeling system able to evaluate the propagation of the polluting agents in the marine environment. The system is composed by circulation model (Mohid) and a spectral wave model (SWAN). The results coming from the circulation model are provided as input to the SWAN simulations. Following this target the Mohid water circulation model was implemented and calibrated in the Black Sea basin. The current simulations were run for one year (2010) with a time step of 24 hours, using wind fields from ECMWF. The results concerning the current fields were introduced into SWAN, and the difference between the results of the SWAN simulations with and without the current input from Mohid was assessed. In this regard, 10 points where the significant wave height difference is higher were considered and analyzed. The conclusion of the work is that such a joint system provides more reliable results concerning the wave and current conditions in the Black Sea as it is very useful in providing the support in the case of the environmental alerts that may occur in marine environments.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 2002년도 한국해안해양공학발표논문집 Proceedings of Coastal and Ocean Engineering in Korea
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• pp.246-255
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• 2002

미육군 공병단이 해빈(근빈)의 해파예측을 위해 병렬적 CGWAVE(Pachang 과 Demirbilek, 1998) 및 STWAVE모형(Fahey와 Smith,2001)을 제시하는 반면 해군연구기금(Office of Naval Research)은 선진해파예측 연구를 쇄파대 외측의 해빈역 관측(SHOWEX)을 통해 수행하고 있는데 SWAN (Simulated Waves Nearshore) 모형을 중점적으로 적용하고 있다. (중략)

• 한국항해항만학회지
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• 제35권1호
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• pp.45-49
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• 2011

최근 추세에 따라 수치실험은 높은 해상도와 정확도를 요구하고 있다. 일반적으로 파랑장 계산은 광역모형을 도입하고, 주된 해석 대상 영역의 지형적 복잡성을 반영할 수 있는 적절한 분해능의 상세격자를 통해 내부의 상세역 모형을 구성하게 된다. 여기서, 세역에서의 입사파는 광역에서의 결과를 토대로 추출하게 되는데, 이 때 결과의 연속성에서 문제를 가지게 된다. 대체로 이러한 문제점을 극복하기 위하여 가변격자체계와 스펙트럼 추출 등의 방법을 사용하게 되지만 관련 수치적 오류에 대한 분석과 검토가 충분하지 않은 것으로 보인다. 따라서, 본 연구에서는 최근 가장 일반적으로 사용되고 있는 SWAN모형의 Nested 모형에 대한 현장 적용성을 확인하고자 한다. 이를 위하여 각기 다른 조석환경하에 있는 두 개의 항에 대한 실험을 실시하고 이에 대한 결과를 비교 분석하였다. 분석결과, Nested 모형으로 구성된 광역과 세역 경계에서의 추출된 값이 거의 동일한 값을 가지며 각기 다른 조석환경하에서의 결과 또한 다르지 않다는 것으로 나타났다. 그러나, Nested 모형의 경계를 구성시 수심의 변화가 심한 곳을 피하고 비교적 수심이 깊은 해역까지를 포함시키는 것이 오차를 줄일 수 있음을 확인하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제23권3호
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• pp.409-431
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• 2014

In this study, the characteristics in the simulation of high-resolution coastal weather, i.e. sea surface wind (SSW) and significant wave height (SWH), were studied in a southeastern coastal region of Korea using the WRF and SWAN models. This analyses was performed based on the effects of various input factors in the WRF and SWAN model during M-Case (moderate days with average 1.8 m SWH and $8.4ms^{-1}$ SSW) and R-Case (rough days with average 3.4 m SWH and $13.0ms^{-1}$ SSW) according to the strength of SSW and SWH. The effects of topography (TP), land cover (LC), and sea surface temperature (SST) for the simulation of SSW with the WRF model were somewhat high on v-component winds along the coastline and the adjacent sea of a more detailed grid simulation (333 m) during R-Case. The LC effect was apparent in all grid simulations during both cases regardless of the strength of SSW, whereas the TP effect had shown a difference (decrease or increase) of wind speed according to the strength of SSW (M-Case or R-Case). In addition, the effects of monthly mean currents (CR) and deepwater design waves (DW) for the simulation of SWH with the SWAN model predicted good agreement with observed SWH during R-Case compared to the M-Case. For example, the effects of CR and DW contributed to the increase of SWH during R-Case regardless of grid resolution, whereas the differences (decrease or increase) of SWH occurred according to each effect (CR or DW) during M-Case.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.253-260
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• 2005

최근 한반도를 내습하는 폭풍의 규모가 커지고 이에 대한 피해도 증가하고 있는 실정이어서 외해로 개방된 도서해역이나 연안역에 대한 재해방지를 위한 설계파라메터의 재산정이 필요한 상황이다. 기존의 설계 파라메타는 심해 설계파랑이나 바람자료만을 입력값으로 한 규칙파 모형으로 계산되어, 바람에 의한 파의 성장, 파랑 상호간의 간섭 및 에너지 재분포 등을 다룰 수 없는 문제점에 노출되어 있었다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 파랑과 바람에 의한 파의 발달 및 상호간섭을 고려할 수 있는 정상상태 스펙트럼 모델의 하나인 SWAn(Simulation WAves Nearshore)모형을 이용하여 파랑변형 수치모의를 수행하였다. 연구 대상영역에 대한 기존의 설계 파라메타의 비교 결과, 기존 결과와 큰 차이를 나타내고 있으며, 특히, 이들 해역에서 도출된 결과는 장래 항만설계 및 방재 분야에서 널리 이용될 것으로 판단된다.

• 한국습지학회지
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• 제23권2호
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• pp.107-115
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• 2021

서해 개야수로 인근의 파랑전파, 해수유동, 퇴적물이동을 분석하기 위해서 각종 인공구조물 설치 전(CASE1W)과 후(CASE2W)로 분류하고, CASE1W와 CASE2W에 대한 계산결과를 비교하였다. 파랑전파에 대해서는 SWAN 수치모형을 이용하여 입사파와 반사파의 결과를 도출하였고, 해수유동에 대해서는 FLOW2DH 수치모형을 이용하여 해수유동에 따른 유속 결과를 도출하였다. SWAN 수치모형과 FLOW2DH 수치모형의 결과는 퇴적물이동을 예측하는 SEDTRAN 수치모형의 입력조건이 되어 개야수로 인근의 최대 저면전단응력과 부유사 농도분포를 계산하였다. SWAN 수치모형 계산결과, CASE2W의 경우 약 7 km 길이의 북측 도류제에 의해서 입사파가 회절 및 중첩되고, 반사파가 생성되어 개야수로 인근의 파고를 CASE1W에 비해 40~50 % 증가시켰다. FLOW2DH 수치모형 계산결과, 북방파제, 북측 도류제 및 금란도에 의해서 개야수로의 유속이 CASE1W과 대비하여 CASE2W가 10~30 % 빠르게 계산되었다. SEDTRAN 수침모형의 계산결과, 복합 파랑장(입사파, 반사파, 조석)에 따른 해양환경과 각종 인공구조물의 설치에 의해서 개야수로의 최대 저면전단응력이 1.0 N/m² 이상인 구간과 부유사농도가 80 mg/L 이상인 구간이 넓게 분포되었다는 것은 개야수로에 퇴적현상이 발생한 것이라고 판단된다.

• 한국해양공학회지
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• 제35권4호
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• pp.273-286
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• 2021

In recent years, as human casualties and property damage caused by hazardous waves have increased in the East Sea, precise wave prediction skills have become necessary. In this study, the Simulating WAves Nearshore (SWAN) third-generation numerical wave model was calibrated and optimized to enhance the accuracy of winter storm wave prediction in the East Sea. We used Source Term 6 (ST6) and physical observations from a large-scale experiment conducted in Australia and compared its results to Komen's formula, a default in SWAN. As input wind data, we used Korean Meteorological Agency's (KMA's) operational meteorological model called Regional Data Assimilation and Prediction System (RDAPS), the European Centre for Medium Range Weather Forecasts' newest 5th generation re-analysis data (ERA5), and Japanese Meteorological Agency's (JMA's) meso-scale forecasting data. We analyzed the accuracy of each model's results by comparing them to observation data. For quantitative analysis and assessment, the observed wave data for 6 locations from KMA and Korea Hydrographic and Oceanographic Agency (KHOA) were used, and statistical analysis was conducted to assess model accuracy. As a result, ST6 models had a smaller root mean square error and higher correlation coefficient than the default model in significant wave height prediction. However, for peak wave period simulation, the results were incoherent among each model and location. In simulations with different wind data, the simulation using ERA5 for input wind datashowed the most accurate results overall but underestimated the wave height in predicting high wave events compared to the simulation using RDAPS and JMA meso-scale model. In addition, it showed that the spatial resolution of wind plays a more significant role in predicting high wave events. Nevertheless, the numerical model optimized in this study highlighted some limitations in predicting high waves that rise rapidly in time caused by meteorological events. This suggests that further research is necessary to enhance the accuracy of wave prediction in various climate conditions, such as extreme weather.

• 한국해안해양공학회지
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• 제19권1호
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• pp.57-65
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• 2007

천해파랑을 산정하기 위하여 천수, 굴절, 회절, 반사 및 쇄파 등의 파랑변형요소를 고려하는 대부분의 수치모델은 천해역에서의 바람장을 수치모델과 결합하여 천해파랑을 산정하고 있다. 그리고, 일반적으로 천해역에서 바람장을 산정하는 경우에 태풍모델로부터 얻어진 바람장을 해상풍으로 변환하여 사용하고 있다. 그러나, 이러한 해상풍 산정법은 해상풍의 평가에 중요한 요소로 작용될 수 있는 육상지형의 영향에 대해서는 고려하고 있지 않다. 본 연구는 천해역에서의 해상풍 산정에 대하여 육상지형의 영향을 고려함으로써, 결과적으로 정도 높은 천해파랑산정을 목적으로 한다. 먼저 지역적으로 차폐 및 개방되어 있는 해역을 대상으로 태풍모델로부터 얻어진 해상풍과 본 연구에서 적용하는 육상지형의 영향을 고려할 수 있는 MASCON모델로 산정된 해상풍의 결과를 상호 비교 검토한다. 그리고, 각 모델로부터 얻어진 해상풍을 SWAN모델에 적용하여 천해파랑을 산정하며, 이의 결과를 상호 비교 검토한다. 검토된 결과로부터 정도 높은 천해파랑산정을 위한 MASCON모델의 필요성을 논의한다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제26권3호
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• pp.149-159
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• 2014

본 연구에서는 속초 인근의 파향 파고계로 관측된 파랑 자료를 이용하여 동해안 주요지역에 너울성 고파를 예측하는 알고리즘을 개발하였다. SWAN 모형을 이용하여 연안의 파랑 관측 자료로부터 고파 발생지로 예상되는 외해지점의 파랑 제원을 추정하였다. 추정된 파랑 제원을 경계조건으로 쓰고 SWAN 모형과 파향선 추적법을 사용하여 동해안 주요지역에서의 너울성 고파를 예측하였다. 왕돌초에서 관측한 파랑 자료를 예측 결과와 비교하여 예측알고리즘의 정확성을 검증하였다. 동해안 실시간 파랑관측 시스템과 본 연구결과를 활용하면 동해안 너울성 고파를 보다 정확하게 예측할 수 있다.