• 제목/요약/키워드: Surf zone

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$\textsc{k}-\varepsilon$ 난류 모형을 이용한 해향저류의 해석 (Analysis of Undertow Using$\textsc{k}-\varepsilon$ Turbulence Model)

  • Hwang, Seung-Yong;Lee, Kil-Seong
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.357-368
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    • 1993
  • 확산이 지배적인 흐름을 가정하여, 쇄파대의 해향저류와 난류구조에 대한 수치모형이 $ extsc{k}$-$\varepsilon$ 난류모형을 이용하여 개발되었다. 해향저류란 쇄파대에서 바다쪽으로 흐르는 주기평균된 강한 흐름을 말하며 주로 파곡 아래에 나타난다. 롤러에서 쇄파에 의해 발생된 난류는 아래쪽으로 퍼져나가면서 그 기운을 잃게된다. 지배 방정식은 파에 의한 주기평균-전단응력이 고려된 운동 방정식과 쇄파에 의한 난류 에너지 생성이 포함된 $textsc{k}$-와 $\varepsilon$-식으로 구성된다. 이 식들은 삼단계 완전 음해법으로 차분되고, Thomas 알고리즘으로 풀 수 있다. 쇄파지점에 가까운 곳을 제외하면, 모형은 실험값과 좋은 일치를 보여준다

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라디에이션 응력의 평가방법에 따른 평균수위변화 (Variation of Wave Set-Up/set-Down due to the Evaluation of Radiation Stress)

  • 김경호;차기욱;조재희;윤영호
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.263-270
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    • 1993
  • 일정 경사 해저면을 갖는 해안에 입사한 파가 천수변형을 거치고 쇄파하는 과정에서 발생하는 라디에이션 응력 및 평균수위 변화를 다루었다. 일반적으로 선형파동 이론에 의해 산정된 라디에이션 응력은 쇄파대내 및 그 부근에서 과대 평가되는데, 이것이 평균수위 변동의 계산치와 실험치와의 불일치의 원인이 된다. 본 연구에서는 Svendsen(1984)이 제안한 라디에이션 응력을 수정해서, 수심의 함수로 표시하고, 계산결과를 선형이론, 쇄파의 성분파고 스펙트럼에 기초한 Sawaragi(19梨) 방법 및 기왕의 실험데이타와 비교하였다. 수정된 Svendsen의 방법은 실험치와 비교적 양호한 일치를 보여 주었다.

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쇄파구조를 고려한 확장형 Boussinesq 방정식의 수치 실험 (Numerical Study on Extended Boussinesq Equations with Wave Breaking)

  • 윤종태;이창훈
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.149-155
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    • 1999
  • Nwogu의 확장형 Boussinesq 방정식에 쇄파모형을 추가하였다. 입사조건으로 내부조파기법을 사용하였고 경계에는 스폰지층을 사용하였다. 수치적분은 시간에 대해 4차의 Adams 기법을 사용하였고 공간에 대한 1계 미분은 4차의 차분식을 사용하므로써 모든 차분 오차가 분산항보다 작아지도록 하였다. 면내부조파기법을 이용하여 목적파를 잘 재현할 수 있었고 스폰지층에서 파를 감쇄시키므로써 경계에서 연산영역 내부로의 재반사를 억제할 수 있었다. 천수실험을 통해 수심 변화에 따른 파고와 파장의 변화를 살펴보았고 쇄파전후의 파고 변화는 실험치와 전반적으로 일치하였지만 쇄파후의 파고는 실험치보다 큰 값을 보여주었다.

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동죽, Mactra veneriformis Reeve 의 성성숙에 관한 연구 (A Study on Sexual Maturation of Mactra veneriformis Reeve)

  • Chung, Ee-Yung;Kim, Sung-Yeon;Lee, Taek-Yuil
    • 한국패류학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.30-41
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    • 1988
  • The gonadal development, the annual reproductive cycle and the first sexual maturity of surf clam, Mactra veneriformis Reeve were studied histologically. Speciemens were monthly collected at the intertidal zone of Naechodo, Chollabuk-do, Korea, for one year from March 1986 to February 1987. Sexuality of the clam is dioecious. The gonads were located between the subregion of mid-intestinal gland in the visceral cavity and the reticular connetive tissues of the foot, The ovary is composed of a number of ovarian sacs, and the testis comprise several testiculat lobules. The undifferentiated mesenchymal tissues and eosinophilic granular cells function as nutritive cells in the early stage. The ripe eggs were about 50-60${\mu}{\textrm}{m}$ in diameter, and they were wurroundedby the gelatinous membranes. The spawing period was from early June to September the main spawning occurred beetween July and August when the water temperature reached above 24$^{\circ}C$. The annual reproductive cycle of this species could be classified into five successive stages: multiplicative(January to March), growing(March to May), mature(April to August), spent(June to September), degenerative and resting(September to February). The monthly changes of fatness coefficient closely correlated with the annual reproductive cycle. Percentages of the first sexual maturity of female and male clams were over 50% among those individals ranging from 2.1 To 2.5cm, and 100% in those over 2.6cm in shell length.

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A Numerical Solution. Method for Two-dimensional Nonlinear Water Waves on a Plane Beach of Constant Slope

  • Lee, Young-Gill;Heo, Jae-Kyung;Jeong, Kwang-Leol;Kim, Kang-Sin
    • Journal of Ship and Ocean Technology
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    • 제8권2호
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    • pp.61-69
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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 is 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 other existing experimental results. Agreement between the experimental data and the computation results is good.

폭풍에 의해 발생하는 해빈침식에 대한 수치해석 (Numerical Analysis of Beach Erosion Due to Severe Storms)

  • 조원철;표순보
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.19-26
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    • 2000
  • 폭풍발생에 따른 해안종단방향의 표시이동은 경빈과 사구의 침식, 연안사주의 생성등 해안단면변화에 있어 주요한 요인의 하나로 알려져 있다. 그러나 폭풍발생에 따른 표사이동은 표사의 입경, 수면상승높이, 쇄파고 등 많은 요소들에 의해 복합적으로 작용하기 때문에 현재에도 정확한 예측이 어려운 실정이다. 본 논문에서는 해안단면에서의 평형에너지소산개념과 표사량 예측에 있어 주요한 요소인 표사량 파라미터를 차원해석을 통하여 변수화하고 수치모델에 도입하여 폭풍발생에 따른 해안종단방향의 해안단면변화와 해빈침식에 대하여 분석하여 보았다. 해안종단방향의 해빈침식은 단면형상 파라미터, 표사량 파라미터, 수면상승높이에 의해 크게 영향을 받음을 알 수 있다.

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쇄파대에서의 파랑 변형에 대한 수리모형실험 (A Hydraulic Model Test of Wave Transformation in the Surf Zone)

  • 정신택;채장원;정원무
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.163-169
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    • 1991
  • 불규칙 사면에서의 파랑변형을 분석하기 위해 파랑-흐름 복합수조에서 67 종류의 규칙파에 대한 실험을 실시하였다. 사면은 합판과 Angle을 이용하여 제작하였으며 경사는 1/10, 1/20이다. 균일한 경사면에서는 쇄파수심 지수, 파의 쳐오름 등은 기존의 실험 결과와 큰 차이가 없었으나, 심해 파랑경사가 작은 경우 이들의 값은 더 작았다. 또, 파의 쳐오름은 Hunt식과 잘 일치하였으며, 쇄파가 발생하는 횟수와도 관계가 있다. 사주가 있는 경우, 쇄파수심 지수는 기존의 식과 큰 차이가 있다. 쇄파후의 파고는 Dally 등(1984)의 이론식에 비해 작게 관측되었다.

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불규칙파에 의한 연안류 (Longshore Currents Driven by Irregular Waves)

  • 유동훈;김창식
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.12-23
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    • 1995
  • 불규칙파에 의한 연안류를 수치모형으로 해석하였으며, 수치모형에 사용되는 제 경험식들을 개선하였다. 불규칙파의 쇄파조건으로 Kitaigorodskii의 평형조건식을 수정하여 사용하였으며, 실제 해저면에서의 마찰력을 계산하기 위하여 연흔의 생성과 형상에 따른 조고의 증가와 토사가 이동할 때 발생하는 에너지 손실을 고려한 조고의 증가를 동시에 고려하였다. 연흔 형상 산정식으로 Nielsen 식과 Madsen-Rogengaus 식을 사용하였는데, 연흔형상에 대한 두 식의 산정결과는 비슷하나 등가조고 산정에 도입되는 비례상수의 수치가 달라 추정된 등가조고에는 상당한 차이를 보이고 있다. 난류에너지식과 확산길이식에 사용되는 경험상수를 최적화 기법으로 결정하였으며, 이를 이용하여 불규칙파에 의한 연안류를 예측하였다.

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복합단면에 있어서 불규칙파에 의한 쇄파변형 모델의 개발 (Development of Random Wave Deformation Model due to Breaking on Arbitrary Beach Profiles)

  • 권혁민;;최한규
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.87-94
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    • 1996
  • 연안역에 있어서 파랑변형의 예측은 해안ㆍ항만구조물의 설계, 연안표사현상의 해명, 해안보존계획에 필수적인 항목이다. 실제의 파랑은 불규칙성이 그 본질이며 불규칙파랑으로써 해석이 필요하다. 파랑변형의 해명이 가장 뒤떨어진 것이 쇄파의 현상이며 특히, 해안지형이 복잡하게 변화하고 있는 경우의 쇄파변형예측모델의 구축이 제시되어 왔다. 지금까지 몇가지의 모델이 발표되었지만 쇄파의 메카니즘을 충분히 고려하지 않았거나 설계수법이 번잡하여 실용적이지 못한 난점이 있었다. 본 연구에서 제안하는 신쇄파변형모델은 각종의 단면지형에 있어서 파고ㆍ수위를 정확하게 예측하고 있어 범용성이 높은 모델임이 판명되었다.

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A hydrodynamic model of nearshore waves and wave-induced currents

  • Sief, Ahmed Khaled;Kuroiwa, Masamitsu;Abualtayef, Mazen;Mase, Hajime;Matsubara, Yuhei
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제3권3호
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    • pp.216-224
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    • 2011
  • In This study develops a quasi-three dimensional numerical model of wave driven coastal currents with accounting the effects of the wave-current interaction and the surface rollers. In the wave model, the current effects on wave breaking and energy dissipation are taken into account as well as the wave diffraction effect. The surface roller associated with wave breaking was modeled based on a modification of the equations by Dally and Brown (1995) and Larson and Kraus (2002). Furthermore, the quasi-three dimensional model, which based on Navier-Stokes equations, was modified in association with the surface roller effect, and solved using frictional step method. The model was validated by data sets obtained during experiments on the Large Scale Sediment Transport Facility (LSTF) basin and the Hazaki Oceanographical Research Station (HORS). Then, a model test against detached breakwater was carried out to investigate the performance of the model around coastal structures. Finally, the model was applied to Akasaki port to verify the hydrodynamics around coastal structures. Good agreements between computations and measurements were obtained with regard to the cross-shore variation in waves and currents in nearshore and surf zone.