• 한국해양공학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
• /
• pp.204-209
• /
• 2004

It is well known fact that acoustic positioning systems are absolutely needed for various underwater operations. According to the distances between their sensors they are classified into three parts: long baseline(LBL), short baseline(SBL), and ultra-short baseline(USBL). Among them the USBL system is widely used because of its simplicity, although it is the most inaccurate. Recently, in order to increase the positioning accuracy, various USBL systems using broadband signal such as MFSK(Multiple Frequency Shift Keying) are produced. However, their positioning accuracy is still limited by background noise and reflected waves. Therefore, there is difficulty in applying the USBL system using MFSK signal in a shallow water with noisy conditions. In order to examine the effect of the noise and wave reflections this paper analyze position errors for various conditions using numerical simulations. The simulation results say that tile SNR must be greater than 20dB and errors in the vertical direction are slightly increased by wave reflections by upper and lower boundaries.

• 한국방재학회:학술대회논문집
• /
• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
• /
• pp.198-198
• /
• 2011

The numerical simulation of dam break problem suffers from several challenges in terms of accuracy, stability, and versatility of the simulation algorithm since the water flow is generally discontinuous and presents abrupt variations. Thus, to obtain stable and accurate solutions, flow models for this purpose require numerical schemes provided with shock-capturing properties, and with the ability to work with flexible two-dimensional meshes. In this context, SU/PG method(Hughes and Brooks, 1979) is excellent candidate for the solution of the dam break problem. The weak formulation of the equations and the discontinuous polynomial basis lead to an accurate representation of bore waves(shocks). Furthermore, the discretization of the domain in finite elements is extremely effective in modeling complex geometries. In this study, a finite element model based on the SU/PG scheme is developed to solve shallow water equations and the model is applied to dam break problem. It is found that the present model accurately captures the bore wave that propagates downstream while spreading laterally and the depression wave that moves upstream. Furthermore, the propagation and formation of water surface profile compared favorably with those obtained by the previously published results.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제34권6호
• /
• pp.177-187
• /
• 2022

본 연구는 2020년 해양수산부에서 제시한 개정된 천해설계파 추산방법인 바람장을 이용하여 부산항 신항을 대상으로 태풍 내습 시 설계파를 추산하고 파랑 관측자료와의 검증을 통해서 신뢰할 수 있는 천해설계파 산출방법을 제안하였다. 부산항 신항에 영향을 미친 태풍에 대해서 현업에서 일반적으로 많이 사용하고 있는 태풍 바람장과 SWAN 수치모델을 이용하여 태풍파를 추산한 결과 태풍 KONG-REY(1825), MAYSAK(2009)을 제외하고 재현성이 불량한 것으로 나타났다. 특히 부산항 신항에 가장 크게 영향을 미쳤던 태풍 MAEMI(0314)의 경우 최대유의 파고가 파랑 관측치에 비해서 약 35.0% 작게 추산되었다. 이에 바람장을 보정한 방법과 Boussinesq 방정식 수치모델을 이용하는 방법을 각각 적용하여 태풍파 재현성 개선방안을 검토하였다. 검토결과 바람장을 보정한 경우는 바람장 보정전과 동일하게 재현성이 떨어지는 것으로 나타났으나, 바람장 자료와 SWAN 모델 실험결과 그리고 Bou ssinesq 수치모델을 연계하는 방법으로 태풍 MAEMI(0314) 내습 시 태풍파를 추산한 결과 파랑 관측치와 최대유의파고가 유사하게 나타나 재현성이 양호한 것으로 검토되었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제24권1호
• /
• pp.10-15
• /
• 2012

선형의 천수방정식을 이용하여 에너지 감쇠가 있는 경우의 파랑특성을 분석하였다. 기하광학기법을 이용하여 위상속도 및 에너지속도를 이론적으로 유도하였으며 수치모형을 통하여 검증하였다. 에너지감쇠가 있는 경우 파고, 위상속도, 에너지속도 모두 변하면서 파랑변형에 영향을 끼쳤다. Euler 의 접근법에 의하여 복소수 형태의 파수를 사용할 경우 에너지 감쇠가 클수록 위상속도는 감소하는 반면에 에너지속도는 위상속도보다 큰 값을 가지면서 꾸준히 증가하는 결과가 나왔다. Lagrange의 접근법에 의하여 복소수 형태의 각주파수를 사용할 경우 에너지 감쇠가 발생하는 파군이 에너지속도로 전파하는 사실을 확인할 수 있었다. 또한 파랑의 천수와 굴절이 발생하는 경우 두 경우 다 에너지속도의 영향을 받는 것을 이론으로 발견하였고, 경사면 위로 파랑이 전파하는 경우 이 사실을 수치실험으로 확인하였다.

• Ocean Science Journal
• /
• 제43권4호
• /
• pp.223-232
• /
• 2008

In order to determine the temporal and spatial variations of nutrient profiles in the shallow pore water columns (upper 30 cm depth) of intertidal sandflats, we measured the salinity and nutrient concentrations in pore water and seawater at various coastal environments along the southern coast of Korea. In the intertidal zone, salinity and nutrient concentrations in pore water showed marked vertical changes with depth, owing to the active exchange between the pore water and overlying seawater, while they are temporally more stable and vertically constant in the sublittoral zone. In some cases, the advective flow of fresh groundwater caused strong vertical gradients of salinity and nutrients in the upper 10 cm depth of surface sediments, indicating the active mixing of the fresher groundwater with overlying seawater. Such upper pore water column profiles clearly signified the temporal fluctuation of lower-salinity and higher-Si seawater intrusion into pore water in an intertidal sandflat near the mouth of an estuary. We also observed a semimonthly fluctuation of pore water nutrients due to spring-neap tide associated recirculation of seawater through the upper sediments. Our study shows that the exchange of water and nutrients between shallow pore water and overlying seawater is most active in the upper 20 cm layer of intertidal sandflats, due to physical forces such as tides, wave set-up, and density-thermal gradient.

• 한국해양공학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.21-28
• /
• 2011

The primary purpose of the present study was to investigate the mechanism causing scour around a pipeline placed on the seabed in a shallow water zone. Such submarine pipelines are usually exposed to currents and waves. The present experiments made estimates for each different flow type. The scour width and depth in the equilibrium scour phase were analyzed by non-dimensional parameters. The experiment in this study considered various parameters: pipe diameters, wave periods, wave heights, and current velocities. Using the experimental results, the correlations of scour width, scour depth, and main non-dimensional parameters such as the Fr number and KC number were analyzed. In the case of steady currents, the scour hole was closely related to the bottom velocity, while the scour hole in waves showed a relatively low correlation to the bottom velocity because when exposed to waves the scour hole was restricted according to the movement distance of the water particles during a wave period. However, the scour width under a steady current was not limited because vortex shedding was well developed from having enough time and distance.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제2권3호
• /
• pp.143-151
• /
• 1990

해안변형을 일으키는 표사이동의 대부분은 쇄파대내에서 생긴다. 표사이동에 대해서는 종래에 많은 연구가 행해져 왔고 여러 가지 종류의 표사수송 모델에 근거를 둔 정량화가 이루어져 있다. 현지해안에서 일어나는 표사이동량에 대해서 보다 정도높은 정량화를 행하기 위해서는 현지해안에서의 입사파랑의 방향분산성의 영향이 고려된 파고, 주기, 파향의 결합확률분포의 특성을 명확히 해 둘 필요가 있다. 본 연구는 파별로 해석되어진 개개파의 정의법 및 파고, 주기, 파향의 결합확률분포에 미치는 각종 물리량 중 특히 천해역에 있어서 무시할 수 없는 방향분산의 비대칭성의 영향에 대해서 검토한 것이다.

• Ocean and Polar Research
• /
• 제37권1호
• /
• pp.1-9
• /
• 2015

An approach based on the combined use of a 2D shallow water model and analytical 1D long wave run-up theory is proposed which facilitates the forecasting of tsunami run-up heights in a more rapid way, compared with the statistical or empirical run-up ratio method or resorting to complicated coastal inundation models. Its application is advantageous for long-term tsunami predictions based on the modeling of many prognostic tsunami scenarios. The modeling of the Chilean tsunami on February 27, 2010 has been performed, and the estimations of run-up heights are found to be in good agreement with available observations.

• 수산해양기술연구
• /
• 제22권2호
• /
• pp.31-35
• /
• 1986

A bore is a transition between different uniform flows of water. If a long wave of elevation travels in shallow water it steepens and forms a bore. The bore is undular if the change in surface elevation of the wave is less than 0.28 of the original depth of water. This paper describes the growth of an undular bore from a long wave which forms a gentle transition between a uniform flow and still water. A physical account of its development is followed by the results of numerical calculations. Finite-difference approximations are used in the partial differential equations of motion. For undular bores, numerical calculations show that (i) the relationship between relative elevation and relative velocity given by long wave theory is approached for an undular bore, (ii) the amplitude of first crest of an undular bore approaches a finite limit approximately at an exponential rate, and (iii) the distance between the first two crests increases without bound, approximately logarithmically.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제54권6호
• /
• pp.433-442
• /
• 2021

하구역으로부터 감조하천 상류로 전파되는 조석파의 특성을 고찰하기 위하여 먼저 국내 연안에서 천문조인 M2분조와 천해조인 M4분조에 대한 조화상수를 분석해 조석비대칭 현상을 파악하였다. 하구역에서 천해조가 크게 발달함에 따라 한강과 금강의 경우 창조우세, 영산강의 경우 낙조우세가 형성된다. 이러한 조석비대칭 현상은 조류속 자료를 분석함으로써 재확인할 수 있다. 조류속 분석 결과 왕복성 조류패턴을 보이는 금강하구와 영산강하구의 경우와는 달리 한강하구의 경우 강화도 주변의 복잡한 지형 및 수로에 기인하여 회전성 조류패턴이 나타나기도 한다. 그러나 잔차류를 제거할 경우 조류속 관측자료 역시 조위와 일관된 창낙조우세를 보이고 있다. 하구역에서 형성된 조석비대칭 현상은 조석파가 감조하천 상류로 전파되면서 천해조의 성장과 더불어 더욱 심화되는 경향이 있다. 하천의 마찰특성과 단면형상에 따라 조석파의 전파양상에도 차이가 발생하여 수심이 얕은 한강과 금강의 경우 SD하구로 분류되어 에너지 소산이 매우 큰 반면 수심이 깊은 영산강의 경우 WD하구로 분류되어 에너지 소산이 덜 한 것으로 나타나고 있다.