• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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• pp.173-177
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• 2006

From the viewpoint of coastal hydrodynamics, one of the most important effects of global warming is a sea-level rise in coastal areas. In the present study, impacts on port facilities against sea-level rise were investigated. The sea-level rise causes the increase of the water depth, and it generates variations on the wave height, buoyancy, tidal system and nearshore current system and so on. The increase of water depth gives rise to the decrease of crown height of the structure and it causes increase of wave overtopping quantity. It may flood the port zone and its facilities, and may decrease harbor tranquility. It also leads to difficulties on navigation, mooring and loading/unloading at the port. Increase in water depth also causes increase of wave height in surf zone. This high wave makes structures unstable and may cause them to collapse during storm. In addition, increase in buoyant force due to sea-level rise also makes the gravity type structures unstable. Consequently, theses variations due to sea-level rise will cause functional deterioration of port facilities. In order to protect port facilities from the functional deterioration, reinforcement plan is required such as raising the crown height and increase in block weight and so on. Hence proper estimation method for the protection cost is necessary in order to protect port facilities efficiently. Moreover response strategies and integrated coastal zone management plan is required to maintain the function of port facilities. A simple estimation of cost for breakwaters in Korea was performed in the present study.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권3B호
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• pp.345-354
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• 2008

본 연구에서는 잠제의 평면배치형상(이안거리, 개구율)에 따라 해빈상을 전파하는 풍파의 처오름 높이 변화특성을 논의하기 위하여, 파 투과성구조물 해빈의 상호간섭을 직접해석할 수 있는 3D-수치모델(LES-WASS-3D; 허와 이, 2007)을 이용하였다. 먼저, 기존의 수리모형 실험치와 본 연구의 계산치를 비교 검토하여 이용한 수치모델의 타당성 및 유효성을 검증한 후, 잠제 2기의 평면배치의 변화에 따른 수치시뮬레이션을 실시하였다. 결과로서 얻어진 잠제 주변의 파고분포 및 상층흐름 특성 등과 관련하여 연안에서의 처오름 높이를 검토한 결과, 처오름 높이 감소에 효율적인 잠제의 이안거리는 $Y/L_i=1.50{\sim}1.75$, 개구율은 $W/L_r=0.50$인 것을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.355-365
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• 1994

쇄파대(碎波帶) 밖에서 return flow에 관한 해석적(解釋的) 모형(模型)을 제시(提示)하였다. Navier-Stokes 방정식(方程式)과 연속방정식(連續方程式)으로부터 기초방정식(基礎方程式)이 유도(誘導)되었으며, 기초방정식(基礎方程式)의 각 항(項)은 ordering 해석방법(解釋方法)으로 상대적(相對的)인 크기가 평가(評價)되었다. 이에 따라 미소항(微小項)인 난류법선응력항(亂流法線應力項), 연직방향(鉛直方向) 수립자속도(水粒子速度) 제곱항(項) 및 streaming velocity 항(項)이 무시(無視)될 수 있었다. return flow의 기동력(起動力)이 되는 파동성분(波動成分)의 각 항(項)은 선형파이론(線形波理論)을 천해파근사(淺海波近似)하여 산정(算定)하였으며, 특히 파고(波高)의 공간적(空間的) 변화율(變化率)은 천수계수(淺水係數)를 고려(考慮)하여 나타내었다. 그리고 와동점성계수(渦動粘性係數)의 연직분포(鉛直分布)는 기존(旣存)의 상수형(常數型), 선형함수형(線形函數型) 그리고 자연지수함수형(自然指數函數型)의 3가지 형태(形態)에 대하여 검토(檢討)하였으며, 해(解)의 정도(精度)에 민감(敏感)한 영향(影響)을 미치는 와동점성계수(渦動粘性係數)의 절대(絶對)값은 파곡점(波谷點)에서 유속(流速)이 zero라는 새로운 경계조건(境界條件)을 도입(導入)하여 일의적(一義的)으로 결정(決定)하였다. 2계(階) 미분방정식(微分方程式)으로 나타나는 기초방정식(基礎方程式)의 해(解)를 구하기 위하여 저면(底面)에서 경계조건(境界條件) 및 연속조건(連續條件)을 사용(使用)하였다. 여러 가지 수리실험자료(水理實驗資料)와 본(本) 모형(模型)의 해(解)를 비교(比較)한 결과(結果), 와동점성계수(渦動粘性係數)의 연직분포(鉛直分布)를 상수형(常數型) 혹은 자연지수함수형(自然指數函數型)으로 가정(假定)하였을 때 좋은 결과(結果)를 나타내었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.179-188
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• 2012

기후변화가 구조물의 안정성에 미치는 영향을 분석하기 위해 여러 수심에서 가상적으로 설계된 직립방파제의 성능을 평가하였다. 성능평가에서는 기후변화영향인 해수면 상승과 파고 증가를 고려한 성능설계법이 사용되었다. 성능설계법의 파랑변형 계산과정에서 많은 시간이 요구되는 문제를 극복하기 위해 범용 SWAN 모형에 인공신경망을 결합하였다. 학습된 인공신경망에 심해유의파고와 심해주파향 그리고 조위가 입력되면 구조물 위치에서 유의파고와 주파향이 신속하게 계산된다. 전반적으로 구조물의 안정성은 기후변화영향으로 감소하였지만 수심에 따라 서로 다른 경향을 보였다. 쇄파대 밖에서는 수심이 증가할수록 해수면 상승의 영향은 감소하고 파고 증가의 영향은 증가하였다. 한편, 쇄파대 내에서는 수심이 감소할수록 파고 증가와 해수면 상승의 영향 모두 감소하였다. 하지만 파고 증가의 영향이 해수면 상승의 영향보다 컸다. 이와 같은 결과를 반영하여 직립방파제의 유지보수 및 보강 대책을 수립해야 할 것이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권5호
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• pp.591-598
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• 2015

본 연구에서는 태풍 나크리에 의한 해운대 해수욕장의 쇄파대 수리특성을 SWASH 모형을 이용하여 분석하였다. 국립해양조사원에서 제공하는 파랑관측자료를 바탕으로 태풍 나크리 내습 시의 대표파를 선정하였다. 수치모형에서 입사파는 JONSWAP Spectrum에 의한 불규칙파로 선정하였다. SWASH 모형에 의해 산정된 해빈류 패턴은 현지관측자료와 비교하였으며 수치모형에서 산정된 최대소상고는 비디오 모니터링 자료 및 경험식과 비교하였다. 최대소상고의 위치는 비디오 모니터링 자료에 나타난 파흔을 이용하여 유추하였으며 태풍 NAKRI(1412) 내습 시 S 계열의 파랑이 지배적으로 작용하였으며 동백섬측에서 미포측으로 연안류가, 해운대 해수욕장 중앙부근에서 이안류가 발생하였다. SWASH 모형을 이용하여 산정한 최대소상고(1.15 m)는 비디오 모니터링 자료(1.26 m)와 유사한 경향성을 나타냈으며 Stockdon et al.에 의해 제시된 경험식(1.33m)과 비교적 유사하게 나타났다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권2호
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• pp.106-121
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• 2020

항 외곽시설 신뢰성 설계가 합리적으로 구현하기 위해서는 우리나라 해양환경 특성이 반영된 확률모형이 필요하며 이러한 시각에서 본 연구에서는 천 해역 확률모형 개발을 위한 기초연구의 일부로 불규칙 파랑 천수 과정을 수치 모의하였다. 수치 모의는 자연해안에서 흔히 관측되는 사주가 원빈에 형성된 해안을 대상으로 수행하였으며 파랑모형은 spatially filtered Navier-Stokes Eq., LES[Large Eddy Simulation], one equation dynamic Smagorinsky turbulence closure 등으로 구성하였다. 불규칙 파랑은 우리나라 동해안에서 관측되는 너울 특성을 반영하기 위해 다양한 첨두 증강계수를 지니는 JONSWAP 스펙트럼과 random phase method를 사용하여 모의하였다. 파고분포의 모수는 먼저 수치 모의에서 관측된 자유수면 시계열 자료를 threshold crossing method로 파별 해석[wave by wave analysis]하여 개별 파랑을 특정하고, 이어 이렇게 특정된 파마루와 파곡 빈도 해석결과로부터 산출하였다. 모의결과 현재 천 해역 파고분포를 대표하는 수정 Glukhovskiy 파고분포는 큰 파고와 작은 파고 발생확률은 과다하게, 중간 크기 파고 발생확률은 과소하게 평가하는 것으로 모의 되었으며, 이에 반해 본 논문에서 제시된 파고분포의 경우 일치도가 상당하였다. 또한, 전술한 수정 Glukhovskiy 파고분포와의 간극은 쇄파역에서 제일 현저하게 관측되어 수정 Glukhovskiy 파고분포를 쇄파역 언저리에 거치되는 외곽시설 신뢰성 설계에 적용하는 일은 지양되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국수산과학회지
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• 제26권2호
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• pp.182-197
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• 1993

조하대 해조군집은 뚜렷하지는 않지만 상${\cdot}$중${\cdot}$하부로 구분되었다. 상부는 S. saganmianum, P. lanceolata, G. tenella, P. capillacea 등의 직립분기형으로 구성되었고, 투명도가 높은 지역에서는 수심 $3{\sim}5$까지이며, 탁도의 간섭에 의해 확장될 수 있었다. 중부는 투명도가 높은 외양역에서만 형성되었고, 그 범위는 $5{\sim}20m$ 사이이며, E. cava, Sargassum spp. 등의 대형갈조류에 의해 대표되며, 탁도가 높은 외양역에서는 상부에서 하부로 바로 이행하였다. 하부는 투명도가 높은 외양역은 중부와 이질적인 식생으로 보기 어렵고, 환경압박에 따른 양적인 차이로서 이해되었다. 출현종의 식물지리적 분포를 볼 때 본 조사지를 2 구역으로 나눌 수 있었다. 문섬의 구성종이 지리적 불연속을 이루는 것은 수온차에 의한다고 판단되었다. 문섬의 식생특성은 출현종수는 내만역의 도서보다 적으나 고유종이 많고, 다육질형 대형갈조류의 구성비가 높고, 종다양도 및 생체량은 거문도, 여서도 등과 유사하였다. 문섬을 제외한 9개 섬은 식생의 연속성을 나타내지만, 풍도의 차이가 있었다. 이중 관탈도, 여서도, 거문도, 추자도, 홍도는 투명도가 높은 외양역에 위치하며, 식생의 풍도가 유사하여 외양성 식생구로 뚜렷히 구분할 수 있었다. 반면 만재도, 소리도, 욕지도, 비진도는 비교적 고탁도대 내측에 위치하여 외양도서에 비해 풍도가 낮게 나타났으나, 분류군의 구성비로 볼 때 외양성 식생구의 성격을 띄고 있는 이행단계의 식생구라고 판단되었다. 그리고 이러한 식생의 구분에 있어서 탁도에 따른 조하대 E. cava 군락의 유무가 매우 중요함을 시사하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.661-669
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• 2000

표사이동에 따른 해빈변형 및 해저지형 변동 그리고 쇄파대 부근에서의 확산거동은 연안역에서의 환경문제를 야기하며 이러한 문제의 해결을 위해서는 해빈류의 유황을 정도높게 예측할 필요가 있다. 이에 따라 기존의 해빈류 수치모형이 몇가지 제안되어 왔지만 실제 해역의 복잡한 해저지형에 의해 발생하는 해빈류를 만족하게 재현하기는 쉽지 않으며 모형의 검증은 현재까지 어려운 과제로 남아있다. 본 연구에서는 실제해역에서의 해빈류에 관한 현지관측 및 수치모형실험을 실시하였으며, 그 결과 현지상황과 대체로 일치하는 흐름상황이 발생하엿음을 알 수 있었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제13권4호
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• pp.296-308
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• 2001

Wei et al.의 완전비선형 Boussinesq방정식을 4차의 Adams predictorcorrector기법을 사용하여 차분하고 면 내부조파기법과 스폰지 경계충을 사용하였으며 쇄파구조를 추가하였다. 면 내부조파기법을 사용해 목적파를 잘 재현할 수 있었다. 비선형성이 부각되는 고립파의 천수실험을 통해 완전비선형 모형의 정화성을 확인할 수 있었고 해저평붕으로 인한 규칙파의 변형을 모의해 보았다. 쇄파 수치실험을 통해 적용된 쇄파구조의 특성을 확인해 보았고 수중천퇴에 대한 이차원 파랑전파 수치실험을 통해 비선형 모형의 중요성을 확인하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2004년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.119-125
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• 2004

Unsteady nonlinear wave motions on the free surface over a plane beach of constant slope are numerically simulated using a finite difference method in rectangular grid system. Two-dimensional Navier-Stokes equations and the continuity equation are used for the computations. Irregular leg lengths and stars are employed near the boundaries of body and free surface to satisfy the boundary conditions. Also, the free surface which consists of markers or segments is determined every time step with the satisfaction of kinematic and dynamic free surface conditions. Moreover, marker-density method is also adopted to allow plunging jets impinging on the free surface. The second-order Stokes wave theory and solitary wave theory are employed for the generation of waves on the inflow boundary. For the simulation of wave breaking phenomena, the computations are carried out with the plane beach of constant slope in surf zone. The results are compared with each other. The marker-density method is better then the hybrid method. Also they are compared with other existing experimental results. The Agreement between the experimental data and the computation results is good.