• 제목/요약/키워드: mild slope equation

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완경사 방정식을 이용한 항내의 파고예측 (A Prediction Method of Wave Deformation in Harbors Using the Mild Slope Equation)

  • 최선호;박상길
    • 물과 미래
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    • 제26권2호
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    • pp.39-48
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    • 1993
  • 해안에서 발생하는 재해의 큰 원인은 파랑작용에 기인되기 때문에 해양 기술자는 정확한 파랑변형을 예측하는 것이 매우 중요하다. 파랑변형의 주요인은 간수효과, 반사, 회석, 굴석, 산란, 방사등을 들 수 있다. 최근, 파랑변형에 대하여 수치모델이 이용되고 있다. 본 연구는 굴석과 회석을 동시에 고려할 수 있는 완경사방정식을 이용하여 유한요소법으로 수치모델을 수립했다. 이 방법은 복잡한 경계조건을 갖는 해안에 정확한 파랑예측을 할 수 있는 장점이 있지만 몇 가지의 개선해야할 문제점도 있는 것으로 나타났다. 본 계산결과를 검정하기 위해 모형실험을 실시했다. 완경사 방정식을 유한요소법으로 계산한 계산값과 Lee의 방법(Helmholtz 방정식을 유한차분법으로 수치계산한 방법)으로 계산한 값, 그리고 실험값과 비교한 결과 타당성있는 일치를 얻었다.

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수정 완경사파랑식과 EFEM 평면파 근사식의 해 비교 (Solution Comparisons of Modified Mild Slope Equation and EFEM Plane-wave Approximation)

  • 서승남
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.117-126
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    • 2009
  • 억류파를 제외한 수정 완경사파랑식과 고유함수 전개법의 평면파 근사식에 대한 정밀도를 검토하기 위해 다수의 수치실험 결과를 제시하였다. 본 연구에서 두 해석해가 사용되었으며 하나는 수정 완경사파랑식에 대한 Porter(2003)의 해이고 다른 하나는 평면파 근사식에 산란체법을 적용한 서(2008a)의 해이다. 급변 지형에서의 파랑변형에 대한 기존 결과와의 직접 비교를 통해 평면파 근사식 모형이 수정 완경사파랑식 보다 잘 기술하는 것으로 나타났다.

유한요소법에 의한 항만 정온도의 수치모의 (The Numerical Simulation of Harbor Calmness by Finite Element Method)

  • 김남형;허영택
    • 한국해양공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.22-26
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    • 2002
  • In this paper, a finite element method is applied to the numerical calculation of the harbor calmness. The mild stop equation as the basic equation is used. The key of this model is that the bottom friction and boundary absorption are imposed. A numerical result is presented and compared with the results obtained from the other numerical analysis. These results are in very well agreement. This method calculating the calmness can be broadly utilized making the new design of harbor and fishing port in the future.

확장형 완경사방정식을 이용한 Ebersole형 파랑변형 모형 (Ebersole-Type Wave Transformation Model Usiog Extended Mild-Slope Equations)

  • 정신택;이창훈
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.845-854
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    • 1998
  • Ebersole(1995)의 접근법을 사용하여 Massel(1993)의 확장형 완경사방정식에서 유도되는 eikonal 식과 파랑 에너지전송식과 또한 파수의 비회전성을 이용하여 파랑변형을 예측하였다. 완경사방정식에 무시되었으나 확장형 완경사방정식에 고려된 고차의 수심변화 효과, 즉 수심경사의 제곱 및 수심의 곡률이 고려되면 수심변화가 심한 경우에 더 정확한 해석이 될 것이라는 예측이 수치실험 결과 제대로 나타나지 않았다. 이는 수심변화가 심한 경우 eikonal 식에서 고려된 회절의 효과가 제대로 반영되지 않아서 해석결과에 오류가 발생하는 것이 아닌가 판단된다.

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Computation of Non-Linear Wave Height Distribution in the Seogwipo Harbor Using Finite Element Method

  • Kim, Nam-Hyeong;Hur, Young-Teck;Young, Yin-Lu
    • 한국해양공학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.32-37
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    • 2003
  • In this paper, finite element method is applied for the numerical analysis of wave height distribution. The mild-slope equation is used as the basic equation. The key of this model is to impose the effect of nonlinear waves. Numerical results are presented and agreed well with the results from experimental measurements and other numerical analysis. The present method to determine wave height distribution can be broadly utilized for the analysis of new harbor and port designs in the future.

가변격자체계에 의한 연안구조물 주변의 파랑변형모형 (A Numerical Model for Wave Deformation around Coastal Structures in Variable Grids)

  • 이동수;김태인
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.1-11
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    • 1995
  • 비정상 완경사방정식을 이용하여 연안구조물 주위의 파랑변형을 예측하기 위한 수치모형을 개발하였다. 쇄파와 파반사를 보다 정확하게 해석하기 위하여 Izumiya and Horikawa(1984)의 에너지방정식을 이용하여 쇄파에 의한 감쇠와 해저면 마찰을 해석하였으며, 격자간격의 제한을 받는 비정상 완경사방정식의 단점을 보완하기 위하여 가변 격자체계를 도입하였다. 본 모형에 의한 실험치를 이론치 및 기존의 수리실험 결과와 비교하여 모형의 재현성 및 가변 격자체계의 적용성을 확인하였고, 실제 해역에도 적용하였다.

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스펙트럼을 이용한 파랑변형 예측 (Prediction Wave Transformation for Using Wave Spceturm)

  • 박정철;김재중
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 1999년도 추계학술대회논문집
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    • pp.235-242
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    • 1999
  • Wave which propagate from the offshore cause transformation of diffraction, refraction, and reflection etc. in coming in the coastal by depth change. Especially, Wave strongly show the charcateristics of rancom wave in the coastal zone. Developed wave model until a recent date analysed regular waves with height and period equal to those of the significant wave, In case of Monochromatic wave, it can be analysed fine in the offshore, but differ from in coastal zone. In this study, form of governing equation is parabolic mild slope equation. This model calculated random wave for using frequency spectrum and directional spectrum from input data condition of wave. This model is applied to Vincent shoal and compared with laboratory experimental data. The results agreed well with laboratory data.

축대칭 함몰지형 위를 진행하는 파의 변형에 관한 완경사 방정식의 해석 해 (Analytic Solution to Mild Slope Equation for Transformation of Waves Propagating over an Axi-symmetric Pit)

  • 정태화;서경덕
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.308-320
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    • 2006
  • 축대칭 함몰지형 위를 진행하는 파에 관한 완경사 방정식의 해석 해를 유도하였다. 함몰지형 내부에서의 수심은 함몰지형 중심으로부터의 거리의 덕에 비례하여 변한다. 변수 분리법을 사용하여 지배 방정식을 상미분 방정식으로 전환하였으며, Hunt(1979)의 근사식을 사용하여 방정식의 계수들을 양함수의 형태로 변환하였다. 마지막으로 Frobenius 급수를 사용하여 해석 해를 유도하였다. Hunt 근사식의 특성 상 본 연구에서 유도된 해석 해는 천해와 심해에서는 정확하고 중간수심에서는 덜 정확하다. 해석 해의 타당성을 검토하기 위하여 수치 모델 결과와 비교하였다. 또한 해석 해를 이용하여 함몰지형의 형상과 상대수심 등을 변화시키면서 다양한 조건에 대한 파랑 변형을 검토하였다.

독도 인근해역에서의 천해파 (Shallow Water Waves around Tokdo)

  • 황연호;전인식;오병철;심재설
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.117-121
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    • 2001
  • For the effective development or preservation of Tokdo, the natural environments in the ambient sea area should be well investigated. The wave deformations and wave breaking in the vicinity have much affected the bottom morphology of Tokdo as well as its ecological environment. The present study investigates the wave deformations and wave breaking through a numerical model. The final goal is to provide the fundamental wave data for the effective development or preservation of Tokdo in future. The extended mild slope equation was applied to Tokdo sea area for three different deep water wave conditions (S, SSE, NNE directions). The results showed that for the S and SSE directions the wave heights in the area between the east island and the west island were very low with the level of 1~2m, but for the NNE direction they appeared pretty high with 3~4m, In the sea area near the northwest of west island, the wave heights were low to be 1~3m for all three directions of deep water wave.

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