• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.54-62
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• 2009

본 연구에서는 소파블록피복 케이슨 방파제 후면으로 떨어지는 월파의 거동을 분석하기 위하여 수리모형실험을 수행하였다. 방파제 후면으로 낙하하는 월파는 배후사면으로 내습하며 배후사면의 안정성에 직접적인 영향을 준다. 본 연구에서는 배후면에서의 월파거동을 검토하기 위해 월파의 전면유속, 파형 및 관입거리를 측정하였으며, 다양한 파랑조건에 대한 월파의 특성변화를 비교 분석하였다. 수리모형실험은 파랑조건과의 상관성에 초점을 두기 위해 규칙파를 대상으로 하였으며, 월파수괴의 전면유속, 파형, 관입거리를 측정하기 위하여 그림자기법과 교차상관기법을 응용한 화상유속기법을 이용하여 측정하였다. 실험결과에 의하면 배후면에서 월파의 관입거리와 유속은 입사파의 주기와 파고가 커짐에 따라 증가함을 알 수 있었으며, 무차원변수 사이의 상사관계로부터 유속 및 거리분포에 대한 경험식을 유도하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제41권6호
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• pp.663-673
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• 2021

해안구조물 설계시 허용평균월파량은 설계요소중의 하나이며, 구조물의 마루높이는 구조물의 안전, 보행자의 안전 및 운영 등에 요구되는 월파량 이하가 되도록 하여야 한다. 최근 들어 보다 안전한 설계를 위해 평균월파량보다 개별 최대월파량을 기준으로 적용하자는 제안이 이루어지고 있다. 본 연구는 비쇄파조건에서 개별 최대월파량에 대한 정보를 제공하고자 하는 것이며, 경사식구조물의 기하학적 형상을 고려안 2차원 수리모형실험을 수행하였다. 또한 실험을 위해 새로운 계측방법을 고안하였다. 실험결과를 이용하여 평균월파량에 기반하여 개별 최대월파량을 산정할 수 있는 경험식을 제안하였다. 그리고 피복재 어깨폭에 따른 평균월파량의 저감효과에 대해서도 검토하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제23권6호
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• pp.1-6
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• 2009

An Overtopping Wave Energy Convertor (OWEC) is an offshore wave energy convertor used for collecting overtopping waves and converting the water pressure head into electric power through hydro turbines installed in a vertical duct affixed to the sea bed. A numerical wave tank based on the commercial computational fluid dynamics code Fluent is established for the corresponding analysis. The Reynolds Averaged Navier-Stokes equation and two-phase VOF model are utilized to generate the 2D numerical linear propagating waves, which are validated by the overtopping experiment results. Calculations are made for several incident wave conditions and shape parameters for the overtopping device. Both the incident wave periods and heights have evident effects on the overtopping performance of the OWEC device. The computational analysis demonstrates that the present overtopping device is more compatible with longer incident wave periods.

• 농업과학연구
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• 제47권1호
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• pp.163-171
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• 2020

In this study, a large laboratory model experiment was conducted with the aim of developing an embankment reinforcement method to prevent overtopping, which is the main cause for the failure of agricultural reservoirs. The model experiment was carried out with concrete and asphalt as a permanent reinforcement method and with geomembrane as the emergency method at a deteriorated homogeneous reservoir. Under the non-reinforced conditions, the pattern of the failure appeared in several scour directions from the downstream slope as the overtopping began, and the width and depth of the erosion were magnified as it gradually moved to the dam crest. Under the conditions reinforced with asphalt and concrete, the overtopping was stabilized. In the case of the concrete reinforcement, it was found that the slope of the riprap boundary exhibited downward erosion by the current; thus, it was necessary to construct an extension up to the riprap joint of the upstream and downstream sides to prevent the expansion of the failure. Under the conditions reinforced with the geomembrane sheet, the overtopping was stabilized, and no seepage was found that required the emergency reinforcement method. Asphalt, concrete, and geomembrane sheet reinforcements have been shown to be capable of delaying failure for about 1 hour and 40 minutes compared to the non-reinforcement conditions. The reinforcement method is considered to be a very effective method to prevent disasters during overtopping. The pore water pressure can be used as useful data to predict the risk of failure at an embankment.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.121-127
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• 2003

Wave overtopping is one of the most important hydraulic responses of breakwater because it significantly affects its functional efficiency, the safety of transit and mooring on the rear side, wave transmission in the sheltered area, rear side armor stones and to some extent, the structural safety itself. In this study, hydraulic model tests has been carried out to investigate the influence of berm's size on overtopping rate by maximum overtopping rate and mean overtopping rate. The hydrodynamic characteristics of berm breakwater by the overtopping rate can be summarized as follows: 1. It is better to use maximum overtopping rate than to use mean overtopping rate for design of coastal structures in the point of view of stability. 2. When construct berm to decrease energy of waves that it was needed to make breaking conditions of wave on the berm. 3. Under the relative length of berm was over 0.13 overtopping rate was significantly decreased. 4. Overtopping rate affected significantly by the relative length of yhe berm than height of the berm.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제27권3호
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• pp.175-181
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• 2015

본 연구에서는 2차원 수리실험을 통해 충격파 및 비충격파 조건에서의 직립식구조물의 월파량 산정식을 제안하였으며, 연구결과는 EurOtop(2007)의 결과와 비교하였다. 특히, 최근의 월파량 산정기법의 연구동향을 고려하여 도표형태가 아닌 함수형태로 월파량 산정식을 제안하였다. 상대여유고와 무차원 월파량의 관계를 비충격파 조건은 지수함수, 충격파 조건은 거듭제곱 함수 형태로 제시하였다. 또한 경사형 상치콘크리트가 월파량에 미치는 영향계수를 제시하였다. 경사형 상치콘크리트의 설치위치가 월파량에 미치는 영향을 검토한 결과에 의하면 설치위치에 따른 차이는 크지 않은 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권12호
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• pp.1275-1292
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• 2012

본 연구에서는 월파조건에서 직립구조물을 따른 연파특성을 평면수조에서 수리실험을 통해 검토하였으며, 실험에 사용된 파랑은 Bretschneider-Mitsuyasu 주파수 스펙트럼을 가지는 일방향 불규칙파이다. 주된 내용은 상대여유고(R)의 변화에 따른 파고저감을 검토하는 것이며, 월파조건과 비월파조건에서의 파고계측 실험결과를 비교하였다. 상대여유고가 작아질수록 월파의 증대로 인해 상대유의파고는 감소하였으나, 연파 폭의 변화는 거의 나타나지 않았다. 그리고 본 실험조건내에서 상대여유고가 1보다 큰 경우는 월파에 의한 파고저감효과가 거의 없는 것으로 나타났으며, R =0.5인 경우는 R =1.5인 경우에 비해 구조물 전면의 파고가 약 10% 저감되는 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권1호
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• pp.42-50
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• 2019

국내 산업이 발전함에 따라 유해화학물질의 사용이 급속도로 증가하고 있고, 이에 따른 화학사고 역시 증가하고 있다. 대부분의 화학사고는 저장시설에서 화학물질의 누출로 인해 발생하지만, 갑작스러운 고온 고압으로 인해 저장시설이 파열됨으로써 내부의 물질이 순간적으로 방출되는 사고 역시 발생하고 있다. 이것을 catastrophic failure라고 부르며 그 빈도는 매우 낮지만, 발생했을 때 피해 규모는 매우 크다. 국내에서는 2013년 울산의 한 현장에서 물탱크의 파열로 인해 3명의 사망자를 포함한 15명의 사상자가 발생하였고, 전 세계적으로 1919년부터 2004년까지 저장시설의 순간 전량 방출 사고가 64건 발생하였다. 저장시설에서 위험물질이 누출될 경우 외부로의 확산을 방지하는 방류벽이 존재하지만, 저장시설의 파괴로 물질이 순간적으로 방출되는 경우 내부 물질이 방류벽 바깥으로 넘치는 현상이 발생한다. 이를 월파 현상 또는 overtopping 이라 한다. 해외에서는 저장시설의 순간 전량 방출 사고에 따른 overtopping 효과를 실험을 통해 연구해왔다. 본 연구에서는 선행연구를 바탕으로 전산유체역학(CFD) 시뮬레이션을 이용하여 국내 규정을 준수하는 방류벽의 설계 조건별 overtopping 효과를 확인해 보았다. 그 결과, 방류벽 용량의 최소기준을 만족한 상태에서 높이가 높아지고 설비와의 거리가 가까워짐에 따라 내부 물질이 방류벽 외부로 빠져나가는 현상은 줄어들었다. 추가로 대기조건 및 물질의 종류, 방류벽 형상에 따른 overtopping의 효과를 확인함으로써, 순간 전량 방출 사고의 피해를 고려한 방류벽의 설계 방향 및 저감 대책을 제시하고자 한다.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제2권1호
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• pp.49-64
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• 2015

This paper presents a method for assessing the risk of wave run-up and overtopping of existing coastal defences and for analysing the probability of failure of the structures under future hydraulic conditions. The recent UK climate projections are employed in the investigations of the influence of changing environments on the long-term performance of sea defences. In order to reduce the risk of wave run-up and overtopping caused by rising sea level and to maintain the present-day allowances for wave run-up height and overtopping discharge, the future necessary increase in crest level of existing structures is investigated. Various critical failure mechanisms are considered for reliability analysis, i.e., erosion of crest by wave overtopping, failure of seaside revetment, and internal erosions within earth sea dykes. The time-dependent reliability of sea dykes is analysed to give probability of failure with time. The results for an example earth dyke section show that the necessary increase in crest level is approximately double of sea level rise to maintain the current allowances. The probability of failure for various failure modes of the earth dyke has a significant increase with time under future hydraulic conditions.

• 한국해안해양공학회지
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• 제12권4호
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• pp.195-202
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• 2000

최근에 항내 정온도를 향상시키고 월파량을 저감시키기 위하여 구조물 내에 공극을 두어 파의 에너지를 감쇠시키는 방법이 널리 행해지고 있다. 본 연구에서는 소파구조물 중에서 슬릿케이슨, 이글루블록 및 중공블록을 선택하여 이들의 수리학적 성능을 비교·검토하기 위하여 수리모형실험을 수행하였다. 평상파 조건에서 소파효과는 슬릿케이슨이 가장 양호한 결과를 보여주며, 설계파 조건에서 월파량의 저감효과는 슬릿케이슨과 이글루블록은 비슷하나 중공블록은 다소 저감효과가 떨어지는 경향을 보여주고 있다.