• Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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• 제1권1호
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• pp.44-54
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• 2015

Breakwaters are the coastal structures constructed either perpendicular (shore connected) or parallel (detached) to the coast. The main function of breakwater is to create a tranquil medium on its leeside by reflecting the waves and also dissipating the wave energy arriving from seaside, resulting in ease of manoeuvrability to boats or ships to their berthing places. Different types of breakwaters are being used at present, such as rubble mound breakwater, vertical wall type breakwater and composite breakwater. The objective of this paper is to investigate reflection coefficients (Kr) and dissipation (loss) coefficients (Kl) for physical models of Quarter circle caisson breakwater of three different radii of 0.550 m, 0.575 m and 0.600 m with S/D ratio of 2.5 (S=spacing between perforations, D=diameter of perforations). The models were tested in the monochromatic wave flume of the department, for different incident wave heights (Hi), Wave periods (T) and water depths (d). It was observed that reflection coefficient increased with increase in the wave steepness (Hi/gT2) and decreased with increase in depth parameter (d/gT2) and hs/d (Height of structure including rubble base/depth of water). The loss coefficient decreased with increase in the wave steepness and increased with increase in depth parameter and hs/d.

• 한국항만학회지
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• 제5권1호
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• pp.71-81
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• 1991

This study deals with the analytical and numerical solution for the combined wave reflection and diffraction near the impermeable rigid upright breakwater, subject to the excitation of a plane simple harmonic wave coming from infinity. Three cases are presented : a) the analytical solution near a thin semi-infinite breakwater, b) the analytical solution near the semi-infinite breakwaters of arbitrary edge angles, $30^{\circ},\;45^{\circ},\;and\;90^{\circ}$, c) the numerical solution near a detached thin breakwater the results are presented in amplification factor and wave height diagrams. Moreover, the amplification factors near the structure(2 wavelength before and behind the structure) are compared for the given cases. A finite difference technique for the numerical solution was applied to the integral equation obtained for the wave potential.

• 한국항해학회지
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• 제13권1호
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• pp.77-106
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• 1989

Two numerical models of the shoreline change and sediment transport rates, explicit and implicit, are simulated with shore structures such as breakwaters, a jetty, groins and a seawall. The applied study area is songdo Beach, Youngil bay, Korea since it has all the shore structures mentinoed above. The two models investigate the beach line changes and sedimen transport rates for the beach before design of three groins with and without an offshore breakwater. In order to estimate the shoreline changes after three groins were built, the beach response inside the three groin compartiments and the offshore barrier are also investigated. The simulation based on the initial shoreline conditions surveyed by the Hydrographic office, Koreai 1979 and 1984. The breaking wave characteristics are introduced into the models by calculation from the empirical equations and modification from the numerical and hydraulic model test results developed for waves behind an offshore breakwater. The numerical simulation describes well the tendencies of the sand transport and shoreline changes affected by wave diffraction behind a detached breakwater and by interruption of sand transport at three groins.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제2권2호
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• pp.68-74
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• 2010

The development of a numerical model using the fractional area/volume obstacle representation (FAVOR) method for predicting a nearshore current field bounded by complicated geometric shapes, and a three-dimensional (3D) beach evolution was described in this article. The 3D model was first tested against three cases to simulate the nearshore current fields around coastal structures, a river mouth, and a large scale cusp bathymetry. Then, the morphodynamic model tests, which are adopting the nearshore current model, were applied for the computations of beach evolution around a detached breakwater and two groins. It was confirmed that the presented model associated with the FAVOR method was useful to predict the nearshore current field in the vicinity of the complicated geometric shapes. Finally, the model was applied to a tombolo formation in a field site of Kunnui fishery port, which is located in Hokkaido, Japan.

• 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.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.303-308
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• 2004

The failure at the head section of rubble mound breakwaters is more important than other failure modes. because this initial failures will occur the failure of the trunk section and lead to the instability of the structure. The three-dimensional failure modes are discussed using the experimental data with multi-directional waves considering the failure modes. It was occurred by the topographical characteristics around the head of rubble mound breakwater. The spacial characteristics of failure mode around the rubble-mound structures can be summarized as follows: 1) It was clarified that the failure modes at the round head of a detached breakwater are classified as failure by plunging breaker on the slope, failure by direct incident wave force and failure at the rubble mound breakwaters. 2) The failure mode was found in the lower wave height than the design wave by the breaker depth effects and topography around structures. It is clarified that the structure was monitored safely designed for the design wave but the failure was occurred by the reason of breaker waves.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4B호
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• pp.421-428
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• 2008

최근 들어 우리나라 전해역에 걸쳐 발생하고 있는 침식은 사회적인 문제가 되어왔다. 하지만, 해안구조물에 의한 기존의 방법으로 해안선을 보호하는 것이 "파랑장에 친화적인가?"라는 관점에서 개선의 여지가 있다. 새로운 형식의 철재형 이안제는 권혁민 등(2007)에 의해 제안되었다. 본 형식은 다수의 파일과 상부에 파랑진행방향과 수평으로 설치된 소파장치로 구성되어 있다. 본 형식은 해수유통원활, 대수심 축조수월, 공기단축 등의 장점이 있다. 본 연구는 소파제로서 철재형 이안제의 상부에 거치가 가능한 이열 조합판의 투과율을 실험적으로 평가했다. 일방향 불규칙파 시스템에 의한 모형실험을 통하여 반사율, 소파율, 투과율에 관하여 분석했다. 실험결과, 파형경사가 클수록 그리고 조합판의 폭-파장비가 클수록 투과율이 작아짐을 보였다. 본 연구는 이열 소파판 조합에 대하여 투과율 산정을 위한 직선식을 제안했다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제30권2호
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• pp.51-60
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• 2018

본 연구는 속초시 영랑동 해안에 설치된 이안소파잠제의 중력파 및 중력외파 저감효과를 검토하기 위하여 잠제 전면(W0)과 후면(W1, W2)에서 현장관측을 수행하여 연속적인 파랑 자료를 분석하였다. 잠제에 의한 파고전달률($K_t$)은 단주기파(중력파)와 중력외파로 구분하여 파랑에너지 저감 효과분석을 수행하였으며, 설계 시 적용된 파고저감률과 비교 분석하였다. 잠제 전면(W0)에서 2.0 m 이상의 유의파고가 내습할 경우, 단주기파는 남측 1번 잠제(W1) 배후 파고는 약 65% 저감되고, 2번 잠제 배후(W2) 파고는 약 59% 저감되는 것으로 나타나 잠제가 어느 정도 성능을 유지하고 있는 것으로 평가되었으나, 실해역에 설치된 잠제의 마루수심이 설계와 달라 파고저감 효과는 설계 시 계획에 비해서 다소 떨어지는 것으로 분석되었다. 중력외파는 1번 잠제 배후(W1)와 2번 잠제 배후(W2)에서 파고전달률($K_t$)이 2.11과 1.71로 증폭되는 것으로 분석되었으며, 2번 잠제 배후(W2) 파고가 1번 잠제 배후(W1) 파고에 비해서 작은 것으로 나타났다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제8권4호
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• pp.297-304
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• 1996

본 연구는 pade 근사 또는 minimax 근사법으로 파랑진행방향의 허용범위를 확장시핀 포물선형 완경사방정식의 적용성 및 구조물에 의한 회절파의 비선형성을 고찰하는 데 그 목적이 있으며, 이를 위하여 불투과성의 이안제가 설치된 파랑장에 위 모델을 기본방정식으로 하여 수치계산을 수행한 후, 수리모형 실험치(Watanabe and Maruyama, 1984)와 비교ㆍ분석하였다. 그 결과 구조물의 기하학적 차폐경계를 따라 증가된 회절효과 때문에 비선형 모델의 파고치가 선형 모델의 파고치보다 크게 나타나며, 파랑진행 허용범위각을 크게 확장시킨 모델은 파랑진행각이 큰 영역에서는 측방향으로 파랑에너지를 높은 정도로 전과시키나 파수의 근사에 의한 누적된 오차 때문에 전반적으로 파고치가 왜곡되어 나타남을 알 수 있다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제11권3호
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• pp.209-218
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• 2011

해안선 보호대책을 위하여 기존의 강성공법의 단점을 보완한 철재형 이안제의 소파형식인 수평형 이열 조합판의 투과율 산정식이 제안됐다. 철재형 이안제는 소파제, 이를 지지하는 기둥 및 하부기초로 구성되어 있는 구조물이므로 각 요소 구조물에 대한 설계가 가능해야 한다. 그리고 철재형 이안제는 해안선 보호라는 기능성과 구조물로서의 안정성을 동시에 만족하여야 한다. 본 연구에서는 실해역을 대상으로 철재형 이안제의 축조를 위한 설계기법의 단계를 제안하고자 한다. 본 연구는 구조물의 안정성(stability)과 안전성(safety)을 검토하기 위하여 유공판에 작용하는 파압추정을 수행했다. 기초말뚝의 안정성 검토를 위해 파압계에 의한 지점별 최대하중을 총 파력으로 산출하는 방법을 적용했다. 이때, 연직 파력 산정을 위하여 유의파에 상응하는 규칙파를 사용했다. 적정 몰수심 조정을 위하여 조위발생밀도함수를 적용하여 최적 수심을 산정하는 방법을 보였다. 본 연구는 시행 착오를 통하여 검토된 최종단계의 수순을 설계단계로써 제안하고자 한다.