• 제목/요약/키워드: coastal disaster prevention

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기후변화 효과를 고려한 케이슨 방파제의 시간 의존 성능설계 (Time-dependent Performance-based Design of Caisson Breakwater Considering Climate Change Impacts)

  • 서경덕;김승우
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.215-225
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    • 2011
  • 케이슨 방파제의 설계는 구조물의 기능을 유지하면서 일정 피해를 허용하는 성능설계를 권장한다. 하지만 기존 성능설계 방법은 기후변화로 변화된 해양 환경을 설계에 반영하기 어려워 구조물의 수명 동안에 안정성을 보장할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 대표적인 기후변화 효과인 해수면 상승과 파고의 증가를 고려한 시간 의존 성능설계를 수행하여 케이슨의 기대활동량과 파괴확률을 산정하였다. 특히, 해수면 상승과 파고의 증가가 시간의 함수로 표현되어 케이슨 활동에 대해 시간 의존 파괴확률을 계산하였다. 개발된 방법을 일본 동해안에 위치한 Hitachinaka항 동방파제에 적용하였다. 해수면 상승보다 파고의 증가가 구조물의 안정성에 훨씬 큰 영향을 주는 것으로 분석되었는데, 이는 해수면 상승 폭이 구조물 전면 수심에 비해 상대적으로 아주 작기 때문이다. 또한 설계자들의 실제적인 관심사인 기후변화에 의한 케이슨 단면 폭의 변화를 산정하였다. 구조물의 설계수명이 커질수록 단면 폭의 증가가 컸으며, 현재 폭이 약 22 m인 Hitachinaka 방파제 케이슨은 기후변화 효과인 파고의 선형 및 포물선 증가에 의해 단면 폭이 각각 0.5m와 1.5m 내외로 증가된다.

전자기장을 이용한 준설토 고효율 이송기술 실증 및 기술 지침 개발 (Dredging Material High Efficiency Transport Technology Test by Using the Electro Magnetic Field and Development of the Technical Design Manual)

  • 김동철;김유승;여찬수;김선빈;박승민
    • 한국연안방재학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.173-182
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    • 2018
  • As the research about increasing the efficiency of dredging soil transport, the technology, which reduce the friction between pipe wall and fluid in the pipe and disturbed generating pipe blockage, has been developed. So for the purpose of applying this technology to real construction site, main test has been tried at the real scale test in field. As a test result, this paper will show 30% flow efficiency increasing by permitted electro magnetic force to the pipe. And test result was evaluated as a ultra sonic velocity profiler. To propose the design technique and the execution manual of the high efficiency dredging material transport technic, this research have confirmed flow status changing depending on a soil material kind under electro-magnetic field and analyze the effect of electro-magnetic field which affects to each dredged soil material transportation. For achieving this research, EMF(Electro-Magnetic Field) generator is installed on the dredger(20,000HP) and through monitored flow status, dredging soil flow rate and sampled material specification is confirmed. Also dredger operating condition is measured and dredger power for soil transportation, hydraulic gradient and flow rate are compared, as transportation efficiency is calculated by this parameter, it is possible to check transportation efficiency improvement depending on each dredged soil material under electro-magnetic field. To verify the technique of dredged soil transfer using electromagnetic field, which is the core technique of the high efficiency dredged soil transfer, and the technique of expert system for pipeline transfer and the flow state. This could lead to a verification of transfer efficiency according to the characteristics of the dredged soil (sand, clay, silt) and the transfer distance (5km, 10km, 15km), which is planned to be used for a technology development of pump power reduction and long-distance transfer applying the high efficiency dredged soil transfer technology.

GIS기반 폭풍해일 시각화를 통한 웹 서비스 시스템 구축 (Web Service System for GIS-based Storm-surge Visualization)

  • 김진아;박광순;권재일
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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    • pp.611-614
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    • 2009
  • 최근 지구온난화로 인한 기후변화 및 해수면 상승으로 인한 태풍의 내습빈도 및 강도의 증가로 태풍 내습시 연안지역에서 침수 범람과 같은 자연재해로 인한 국민의 인명과 재산 피해가 급증하고 있다. 이에 폭풍 해일 예측을 위한 수치모델의 수립과 개선을 통하여 태풍으로 인해 발생하는 연안지역에서의 해일의 발생시간, 해일의 높이, 해일로 인한 침수 범람 지역을 보다 과학적으로 정확하게 예측하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 예측결과를 일반 국민들에게 보다 효과적으로 전달하고, 폭풍 해일로 인한 침수 범람과 같은 연안재해로 인한 피해를 예방하기 위하여 웹 서비스를 통한 GIS기반 폭풍 해일 시각화 시스템을 개발하였다. 또한 수치모델의 정확한 예측결과 및 연안지역의 정밀 지리정보 구축을 위하여 LiDAR 자료를 이용한 GIS기반 육도-해도 접합을 통한 연안지역의 수 센티미터 해상도의 상세 지리정보를 DEM을 통하여 시각화하였다.

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태풍 내습 시 지상 최대풍 추정을 위한 WRF 수치모의 사례 연구 : 태풍 RUSA와 MAEMI를 대상으로 (A Case Study of WRF Simulation for Surface Maximum Wind Speed Estimation When the Typhoon Attack : Typhoons RUSA and MAEMI)

  • 정우식;박종길;김은별;이보람
    • 한국환경과학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.517-533
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    • 2012
  • This study calculated wind speed at the height of 10 m using a disaster prediction model(Florida Public Hurricane Loss Model, FPHLM) that was developed and used in the United States. Using its distributions, a usable information of surface wind was produced for the purpose of disaster prevention when the typhoon attack. The advanced research version of the WRF (Weather Research and Forecasting) was used in this study, and two domains focusing on South Korea were determined through two-way nesting. A horizontal time series and vertical profile analysis were carried out to examine whether the model provided a resonable simulation, and the meteorological factors, including potential temperature, generally showed the similar distribution with observational data. We determined through comparison of observations that data taken at 700 hPa and used as input data to calculate wind speed at the height of 10 m for the actual terrain was suitable for the simulation. Using these results, the wind speed at the height of 10 m for the actual terrain was calculated and its distributions were shown. Thus, a stronger wind occurred in coastal areas compared to inland areas showing that coastal areas are more vulnerable to strong winds.

유비쿼터스 관측시스템을 이용한 국내 너울의 특성규명에 관한 연구 (The Analysis of Characteristics of Swell in Korea using the Ubiquitous Measurement System)

  • 장복진;여운광;이종국;박광순
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제41권8호
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    • pp.785-795
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    • 2008
  • 너울은 항만활동 및 선박운행을 방해하며, 연안지역의 인명사고와 지형 변화 등을 야기키는 주요 원인이다. 이러한 너울의 관측 및 예측은 장기간에 걸친 파랑 및 바람 관측자료와 주변외해 기상자료의 거시적인 검토가 필요하기 때문에 자료 수집 및 분석에 많은 시간과 노력을 필요로 한다. 이러한 어려움 때문에 지금까지는 너울에 관한 연구가 활발히 이루어지기 어려웠다. 이에 본 연구는 인터넷 기반의 실시간 모니터링 시스템인 필드박스를 개발하고 이로부터 수집한 파랑자료, 선형파이론과 국내 기상청과 NASA의 기상자료 등을 이용하여 우리나라에서 발생하는 너울의 특성과 원인을 분석하였다. 2004년부터 2006년 동안 광안타워에서 관측된 자료를 이용하여 너울의 빈도와 총발생시간을 월별로 통계 분석하였다. 따라서 우리나라의 분기별 너울 발생의 특징을 규명할 수 있었으며 국내에 발생하는 너울의 원인과 위치적 특징 등을 도출하였다.

강원도 해수욕장의 유영폭 및 해빈단면 축척계수 조사 분석 (A Survey and Analysis of Swim Zone Width and Beach Scale Factor for Gangwon Beaches)

  • 이정렬;김인호
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.241-250
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    • 2006
  • 39개 동해 해수욕장에 대한 대표 입경과 유영폭, 포말대 경사 등을 조사하였다. 이 자료를 근거로 입경과 포말대 경사의 상관 관계를 살폈으며 해수욕장의 유영폭을 추정하는 데 있어 어떤 인자의 영향력이 더 큰가를 분석하였다. 분석 결과 대상 해수욕장에서는 유영폭과 대표입경의 상관성이 더 우월하며 유영폭이 대표입경의 1.15승에 반비례하는 결과를 얻을 수 있었다. 분석하는 데 있어 해빈 종단면 $h=Ay^{2/3}$ 식이 사용되었으며 해빈 종단면 축척 계수 A는 대표입경의 0.77승에 비례하는 것으로 분석되었다.

Effects of vertical wall and tetrapod weights on wave overtopping in rubble mound breakwaters under irregular wave conditions

  • Park, Sang Kil;Dodaran, Asgar Ahadpour;Han, Chong Soo;Shahmirzadi, Mohammad Ebrahim Meshkati
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제6권4호
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    • pp.947-964
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    • 2014
  • Rubble mound breakwaters protect the coastal line against severe erosion caused by wave action. This study examined the performance of different sizes and properties (i.e. height of vertical wall and tetrapod size) of rubble mound breakwaters on reducing the overtopping discharge. The physical model used in this study was derived based on an actual rubble mound in Busan Yacht Harbor. This research attempts to fill the gap in practical knowledge on the combined effect of the armor roughness and vertical wall on wave overtopping in rubble mound breakwaters. The main governing parameters used in this study were the vertical wall height, variation of the tetrapod weights, initial water level elevation, and the volume of overtopping under constant wave properties. The experimental results showed that the roughness factor differed according to the tetrapod size. Furthermore, the overtopping discharge with no vertical wall was similar to that with relatively short vertical walls (${\gamma}_v=1$). Therefore, the experimental results highlight the importance of the height of the vertical wall in reducing overtopping discharge. Moreover, a large tetrapod size may allow coastal engineers to choose a shorter vertical wall to save cost, while obtaining better performance.

우리나라 해안림조성과 관리의 이론적 고찰 (A Theoretical Review on the Planting and Management of Coastal Forests in Korea)

  • 김용식;김도균
    • 한국자원식물학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.110-123
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    • 2017
  • 본 연구는 한반도 해안림의 가치와 중요성을 인식하기 위하여 우리나라 해안림의 조성과 관리에 대한 역사, 목적, 주체, 대상지, 규모, 조성방법, 식재수종, 식재지반, 층위구조, 관리제도 등에 대하여 이론적 고찰을 하였다. 해안가의 주민들은 삶의 터인 정주지에 당면한 바닷가의 잦은 자연재해로부터 안전과 풍수지리학적 경관의 비보를 위하여 해안림을 조성하였고, 관청은 자연재해나 군사목적으로 조성하고 관리하였다. 한반도의 해안림은 기록상으로 고려시대와 이조시대에는 민간과 관청이 주도적으로 조성하고 관리하였으나 1970년대 후부터는 민간, 관청, NGO단체, 종교단체, 기업 등이 참여하고 있다. 해안림의 조성과 관리는 기본적으로 해안가의 재난방지, 풍수적 비보, 군사적 이용, 목재생산을 위하여 조성되었지만, 부대적으로 신앙의 장소, 질병감소, 화재의 감소, 임산물 생산성의 증가, 어류의 증가, 풍치 경관 쾌적성의 향상, 관광객과 이주자의 증가, 문화예술의 동기부여, 휴식, 심신단련의 장, 공동체 결속, 전통문화의 계승, 교육, 생물의 서식처, 생물이동통로, 생물다양성 등의 효과가 있는 것으로 파악되었다. 해안가로부터 재난의 경험이 많은 사람들은 해안림 보전에 대한 인식이 강하고, 해안림을 자자손손 대대로 물려주어야 할 유산으로 생각하고 있다. 해안림은 학술적 측면에서 인문, 사회, 문화, 생물, 생태, 풍치적 이용 등에 대한 학술적 가치가 매우 높다. 한반도 해안림은 한번 훼손되면 다시 회복되기 어려운 환경압이 높으므로 자자손손 후대에 온전하게 물려주어야 할 사명으로 관리하고 보전해야 함을 시사하고 있다. 본 연구는 한반도 해안림에 대한 이론적 고찰에 국한된 것으로 실상을 면밀하게 파악하는데 한계가 있다. 따라서 향후 우리나라 해안림에 대한 조성과 관리 그리고 민속과 문화 등에 대하여 보다 구체적인 현장조사를 통한 연구가 필요하다.

웹 서비스 기반 GIS 연동 폭풍.해일 시각화 시스템 개발 (Development of a Web Service based GIS-Enabled Storm-surge Visualization System)

  • 김진아;박진아;박광순;권재일
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제14권9호
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    • pp.841-849
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    • 2008
  • 최근 지구온난화 및 해수면 상승으로 인한 태풍의 내습빈도와 강도의 증가로 태풍 내습시 연안지역의 침수 범람과 같은 자연재해로 인한 국민의 재산과 인명 피해가 급증하고 있다. 이에 폭풍 해일 예측을 위한 수치모델의 수립과 개선을 통하여 해일의 높이 및 발생시간, 해일로 인한 침수.범람 지역을 보다 과학적으로 정확하게 예측하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 예측결과를 일반 국민들에게 보다 효과적으로 전달하여, 연안재해로 인한 피해를 예방하기 위하여 웹 서비스 기반 GIS 연동 폭풍 해일 시각화 시스템을 개발하였다. 또한 수치모델의 정확한 예측결과 및 연안지역의 정밀 지리정보 구축을 위하여 LiDAR 자료를 이용한 GIS 기반 육도-해도 접합을 통한 연안지역 정밀해상도의 DEM을 생성하였다.

유한요소 폭풍해일 모형을 이용한 직립안벽에 대한 범람모의 (Inundation Simulation on a Vertical Dock Using Finite Element Storm Surge Model)

  • 서승원;이화영
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제24권4호
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    • pp.235-246
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    • 2012
  • 연안방재계획 수립을 위한 기초자료 생성의 일환으로 태풍에 의한 해일 범람모의를 수행하였다. 통상적인 침수-노출 처리가 불가한 직립안벽을 갖는 항만역의 특징이 반영되도록 가상의 내부제방 개념을 도입하여 해석하였다. 목포항에 대한 실제해역 적용에 앞서 단순해역에서 다수의 적용성 평가를 통해 내부제방의 폭은 1 m가 적정한 것으로 평가되었다. 해일범람으로 인한 침수면적과 침수심 산정에 민감하게 작용하는 육역의 침수-노출 처리기법에서의 최소침수심은 격자에 의존적이나 10 m 내외의 유한요소 상세격자에서는 0.01 m가 적정한 것으로 판단된다. 기존 태풍경로에 준거한 100년 빈도급 중심기압과 최대풍속을 가지며 비대칭 경도풍과 파랑효과가 고려된 가상태풍의 내습에 따른 목포해역의 침수예상역이 모의되었다. 침수면적은 기존 연구결과와 유사성을 나타내지만 항만권역 일부에서 확대 가능성이 있는 것으로 평가된다.