• 한국해안해양공학회지
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• 제15권3호
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• pp.159-166
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• 2003

본 연구에서는 천해 파랑 계산에 널리 사용되어지고 있는 확장형 완경사 방정식과 계산 효율은 같게 유지하면서 Laplace방정식을 직접 풀 수 있는 유한 요소 모형에 대해서 연구하였다. 기존의 확장형 완경사 방정식을 사용하는 경우와 같은 계산효율을 유지하기 위하여 파동장을 수심방향으로 1층인 유한요소로 나누고, 요소내의 포텐셜을 수면에 위치한 절점에 대한 포텐셜만으로 표시하도록 한 후, Galerkin 기법을 적용하여 수치모형을 구성하였다. 요소 내 수평방향에 대해서는 통상의 보간함수를 채택하였으며, 수심방향에 대해서는 진행파의 수심방향 거동인 함수를 사용하여 보간함수를 구성하였다. 모형의 개발은 우선 연직 2차원 문제를 대상으로 하였다. 개발된 모형의 검증을 위하여 연직 2차원에서의 파랑 반사 및 전달문제에 적용한 결과, 개발된 유한 요소 모형은 계산상의 효율면에서나 해의 정확도 면에서 기존의 확장형 완경사 방정식에 기초한 모형과 같은 수준을 보임을 확인하였다.

• 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.

• 산업기술연구
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• 제17권
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• pp.261-275
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• 1997

The objective of this paper is to develop two numerical model for predicting the wave height with set-up/down near the surfzone on a arbitrary beach profile. Two wave models, regular wave model and random wave model, are based on the energy flux equation with the energy dissipation effects. The developed numerical models are verified by comparison of numerical results with analytical solutions that are derived under the simple conditions. The characteristics of parameters included in each model are then investigated and decided to the range of behaviour by the sensitivity analysis. For sensitivity analysis, we carried out total 46 laboratory tests. Finally, the developed numerical models are applied to the field where the wave height near the surfzone has been measured. From the applications of numerical models, it is concluded that the developed numerical models may accurately predict the wave height with the set-up/down near the surfzone on a arbitrary beach profile.

• 한국해안해양공학회지
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• 제8권2호
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• pp.146-150
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• 1996

파랑은 해안 구조물의 안정성 및 지형 변화 분석을 위해서 가장 중요한 동역학적 요소의 하나로서, 해안공학분야에서 매우 중요하게 취급된다. 그러나 바람에 의해 발생한 파랑은 매우 불규칙한 형태를 갖고 있으며, 해저 지형과 수심이 변하게 심하게 변하는 천해역으로 전파할 때 굴절, 회절 그리고 천수 효과에 의하여 변형된다. 최근 Vincent등(1989)은 수중 타원형 천퇴에서 단순파 및 불규칙파의 변형에 대한 수리모형 실험을 보고하였다. 이들은 단순파와 불규칙파의 경우 천퇴에서의 굴ㆍ회절 복합 현상에 의한 파랑변형 형태가 판이하게 다르다는 것을 발견하였다. 수년동안 불규칙파 변형에 대한 이론 및 수치해석 연구가 계속되어, 파랑변형에 대한 이론 연구 및 수리 모형 연구는 상당히 발전되었으나, 실제 현상을 예측하기 위해서는 현장관측결과와 수치해석에 의한 해와의 비교 등이 필요하다. 본 연구에서는 여러 종류의 기기를 이용하여 영일만에서의 입사파와 변형된 파를 현장 관측하고, Chae와 Jeong(1992)의 타원형 모형을 이용하여 수중 천퇴 배후에서 불규칙파 변형에 대한 수치모형 실험을 실시하였다. 이들 2종류의 비교 결과가 잘 일치함으로써, 불규칙파 수치모형의 현장 적용성을 입증하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제23권2호
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• pp.28-36
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• 2009

Many researches have been done to define the physical parameters for the wave generation and transformation over a coastal region. However, most of these have been limited to the application of particular conditions, as they are generally too empirical. To yield more reasonable wave estimation using a spectral wave model, it is important to understand how they work for the wave estimation. This study involved a comprehensive sensitivity test against the spectral resolution and the physical source/sink terms of the spectral wave model using SWAN and TOMAWAC, which have the same physical background with several different empirical/theoretical formulations. The tests were conducted for the East Anglian coast, UK, which is characterized by a complex bathymetry due to several shoals and offshore sandbanks. For the quantitative and qualitative evaluation of the models' performance with different input conditions, the wave elements and spectrums predicted at representative sites the East Anglia coast were compared/analyzed. The spectral resolution had no significant effect on the model results, but the lowest resolution on the frequency and direction induced underestimations of the wave height and period. The bottom friction and depth-induced breaking terms produced relatively high variations in the wave prediction, depending on which formulation was applied. The terms for the quadruplet and whitecapping had little effect on the wave estimation, whereas the triads tended to predict shorter and higher waves by energy transferring to higher frequencies.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제85권5호
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• pp.645-654
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• 2023

Based on first-order shear deformation theory, a wave propagation model of graphene platelets reinforced metal foams (GPLRMFs) circular plates is built in this paper. The expressions of phase-/group- velocities and wave number are obtained by using Laplace integral transformation and Hankel integral transformation. The effects of GPLs pattern, foams distribution, GPLs weight fraction and foam coefficient on the phase and group velocity of GPLRMFs circular plates are discussed in detail. It can be inferred that GPLs distribution have great impacts on the wave propagation problems, and Porosity-I type distribution has the largest phase velocity and group velocity, followed by Porosity-III, and finally Porosity-II; With the increase of the GPLs weight fraction, the phase- and group- velocities for the GPLRMFs circular plate will be increased; With the increase of the foam coefficient, the phase- and group- velocities for the GPLRMFs circular plate will be decreased.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.439-451
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• 2008

단일 계단지형에 대한 반사파와 투과파의 해를 이용하여 다중 계단지형에서의 파랑변형을 계산할 수 있는 새로운 산란체법의 모형을 구성하였다. 산란체법의 근사해를 보다 정밀한 Kirby and Dalrymple(1983)이 제시한 EFEM의 해와 비교검증하였다. 진행파만의 근사에서는 산란체법과 EFEM의 해는 동일하다. 계산된 반사율과 투과율에 대한 위상의 경우 억류파를 포함한 산란체법의 해는 진행파만의 근사해보다 훨씬 우수하다. 억류파의 영향이 감소할수록 산란체법의 해는 EFEM의 해로 접근한다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제2권3호
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• pp.134-142
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• 1990

천해파랑의 변형을 추정하기 위한 광각 포물형 근사식이 제시되었다. 완경사 파랑식으로부터 분리행별법을 사용하여 유도된 포물형 근사식은 기존에 비해 일반화된 형태를 취하고 있다. 유한차분법에 의한 수치모델을 제시한 후 모델의 검증을 위해 원형천퇴 및 타원형천퇴의 수리모형 실험결과와 비교하였다. 수치결과는 거의 모든 점에서 실측치에 잘 부합되었고, 특히 회절현상이 뚜렷이 나타나는 천퇴 뒤편의 파랑특성을 잘 재현해 주었다.

• 한국해양공학회지
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• 제6권2호
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• pp.133-142
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• 1992

Beach evolution is of the most important problem is the coastal engineering. Especially, the structure construction through reclamation in the shallow water region nesar the beach will cause many severe problems around the structure. Beach evolution due to the construction of an artificial island in this study was studied using wave transform model and associated of an artificial island in this study was studied using wave transform model and associated sediment transport model. Numerical simulation of the model was applied to the Kwangan beach using the data of waves and shoreline of the area. The combined wave transform model and beach evolution model showed good results. The results show a breakwater will be needed to prevent severe erosion near the eastward Kwangan beach when construction an artificial island in the Suyong Bay. Good results of the study also suggest that the present model can be more widely applied to the prediction of beach evolution.

• 한국해안해양공학회지
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• 제5권1호
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• pp.45-50
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• 1993

구조물에 의한 파랑의 회절현상은 실제 현장에서 파랑상태를 분석하는 데 매우 중요한 요소이다. 그러나, 대부분의 경우 실제의 파랑을 불규칙파 대신 단순파로 가정하고 있으나, 이 경우 Goda(1985)가 지적한 바와 같이 많은 오차를 포함할 수 있다. 불규칙파를 계산하는 방법 중 스펙트럼 계산법은 파랑을 과조와 방향이 다른 여러 개의 단순파로 분류하여 변형현상을 계산한 뒤, 다시 선형적으로 중첩하는 방법이다. 본 연구에서는 Chen(1987)이 제안한 단순파 모형을 이용하여 스펙트럼 계산법으로 불규칙파의 회절현상을 계산하였다. 그 결과는 Goda 제(1978)에 의한 반무한 방파제에서의 회절도와 매우 비슷하다.