• 한국해양공학회지
• /
• 제29권1호
• /
• pp.62-69
• /
• 2015

Coastlines are protected by breakwater structures against the erosion of sand or other materials along beaches due to wave action. This research examined the use of physical modeling to determine the effects of the tetrapod size and vertical walls of a rubble mound on the volume of wave overtopping under irregular wave conditions in coastal areas in Busan Yacht Harbor. In this analysis model, the structures were studied using irregular waves and the JONSWAP wave energy spectrum. To understand the effects of the tetrapod size and heights of the vertical wall, the study considered vertical walls of 0, 1.78, 6.83, and 9.33 cm with armor double layered material tetrapods of 8, 12, 16, and 20 tons. An extensive number of experiments covering a relatively large range of variables enabled a comprehensive discussion. First, in the presence of a short vertical wall, the water level played a key role in the overtopping discharge. In such circumstances, the values of the wave overtopping discharge decreased with increasing freeboard size. In the presence of a tall freeboard and middle, the value of the wave overtopping discharge was equally influenced by the vertical wall factor. Moreover, the tetrapod size decreased by an increase in the vertical wall factor, and relationship between them resulted in a short wall height. From an engineering point of view, considering a small water level may allow the choice of a shorter vertical wall, which would ultimately provide a more economical design.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제28권9호
• /
• pp.31-45
• /
• 2012

본 연구에서는 월파시 해안안벽에 작용하는 지진과 지진해일의 영향에 대하여 한계평형상태해석법을 적용하여 안정성을 검토하였다. 지진해일파력에 대하여 TWOPM-3D를 적용하였으며, 특히 안벽의 뒷채움재를 투과성재료로 가정하여 지진해일파가 월파 후에 안벽배후에 작용하는 파력을 산정하였다. 그리고, 수동상태와 주동상태 조건에서 해안안벽의 안정성에 영향을 주는 요인인 지진해일파고, 뒷채움재의 수위, 수평 수직지진가속도계수, 내부마찰각, 벽마찰각, 간극수압비 등을 변화하여 활동과 전도에 대한 안벽 안전율의 변화특성을 시간에 따라 검토하였다. 이로부터 지진과 지진해일파의 작용하에 지진해일파가 안벽을 월파하는 경우 수동상태에 대한 안전율은 결과적으로 안전율을 증가시키는 요인으로 작용하는 반면, 주동상태에 대하여 결과적으로 안전율을 감소시키는 요인으로 작용함을 확인할 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제34권6호
• /
• pp.290-302
• /
• 2022

본 연구에서는 월파가 발생하는 호안을 대상으로 보강방안 적용시 월파저감과 호안전면에서의 수위변화에 대해 검토하였다. 연구결과 단면실험의 경우 보강조건에 따라 약 70% 이상의 월파저감효과가 나타났으며 평면실험과의 비교에서 약 4배 이상의 월파량이 증가하는 것으로 분석되었다. 호안전면 수위는 저마루 구조물 미 설치시 평균수위가 감소하였으며 저마루 구조물 설치조건에서는 상승하는 경향이 나타났다. 평면실험과의 비교에서 저마루 구조물 미설치시 𝜂/H'₀가 약 0.5~0.6배의 차이가 나타났으며 저마루 구조물 설치 후에는 최대 5.5배 증가된 값이 발생하였다. 따라서, 단면실험을 통한 월파량 및 수위상승 검토시 과도한 결과가 발생될 수 있으므로 이에 대한 면밀한 검토가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제33권1호
• /
• pp.61-67
• /
• 2019

Recently, a perforated caisson breakwater with turning wave blocks was developed to improve the water affinity and public safety of a rubble mound armored by TTP. In this study, hydraulic model tests were performed to examine the hydraulic performance of a non-porous caisson and new caisson breakwater with perforated blocks for attacking waves in a small fishery harbor near Busan. The model test results showed that the new caisson was more effective in dissipating the wave energy under normal wave conditions and in reducing the wave overtopping rates under design wave conditions than the non-porous caisson. It was found that the horizontal wave forces acting on the perforated caisson were slightly larger than those on the non-porous caisson because of the impulsive forces on the caisson with the turning wave blocks.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제33권6호
• /
• pp.257-264
• /
• 2021

본 연구는 완전비선형 Boussinesq 방정식 모델인 FUNWAVE-TVD 모델을 이용하여 비선형 불규칙파에 의한 해안구조물의 월파량을 산정할 수 있는 수치모형을 수립한 것이다. 여기서는 EurOtop(2018)의 월파량 산정 식 및 Goda(2009)의 경험식을 코딩하여 FUNWAVE-TVD 모델의 서브루틴으로 추가하고 수치모형을 수립하였다. 모형의 검증은 직립구조물에 대한 비선형 불규칙파의 월파량을 수치계산하고 EurOtop(2018)에 제시된 실험 결과와 비교하여 수행하였다. EurOtop 식에 의한 수치계산 결과는 비쇄파 조건의 경우 모든 상대여유고(Rc/Hmo) 구간에서 실험결과와 매우 잘 일치하였으며, 경험식에 의한 수치계산 결과는 R_c/H_mo < 0.8 구간에서는 실험 결과보다 과소평가 되었고 R_c/H_mo < 0.8의 구간에서는 실험 결과보다 과대평가 되었다. 쇄파조건의 경우 본 모형의 결과는 R_c/H_mo ≤ 1.35의 exponential curve나 R_c/H_mo > 1.35의 power curve 구간 모두에서 실험 결과를 잘 재현하였다. 따라서 본 수치모형은 직립구조형식의 호안구조물에서 비선형 불규칙파에 의한 월파량을 정도 높게 모의할 수 있음을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제29권7호
• /
• pp.992-1001
• /
• 2023

OWEC(Overtopping Wave Energy Converter)는 월파된 파도를 이용한 파력발전시스템이라한다. OWEC의 성능 및 안전성은 파고, 주기 등 파도의 특성에 의해 영향을 받는다. 따라서 해역 특성에 따른 OWEC의 최적 형상과 구조안전성에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 울릉읍 연안 해양 환경 데이터를 이용하였으며, SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics) 입자법 해석을 통해 기존 케이슨 하부 구조에 변화를 준 모델 4개를 비교하여 월파 효율을 분석하였다. 그 결과, 하부 구조의 변경 및 경량화가 가능함을 확인하였다. 최적화 해석을 통해 설계 하중에 내하력을 가지는 하부 구조인 새로운 트러스형 구조를 제안하였다. 이후 부재 직경 및 두께를 설계변수로 하는 사례 연구를 통해 허용응력조건 하에서 구조 안전성의 확보를 확인하였다. 주기적인 파랑 하중을 받기 때문에 제안하는 구조의 고유 진동수와 해당 해역의 파주기를 비교하였으며, 1년 재현 주기의 파랑을 하중으로 한 조화응답해석을 수행하였다. 제안하는 하부 구조는 동일 가진력에서 기존 설계 대비 응답의 크기가 감소하였으며, 기존 대비 32% 이상의 중량 절감을 수행하였다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제31권3호
• /
• pp.337-345
• /
• 1998

댐 붕괴에 따른 홍수류의 해석시의 불확실도를 규명하기 위해서 범용 프로그램인 DAMBRK 모형을 Monte-Carlo 기법을 이용하여 수정, 보완함으로써 댐 및 하천제방에 대한 붕괴 위험도를 산정할 수 있는 DAMBRK-U 모형을 개발하였다. 본 모형은 하천의 홍수추적에 있어서 불확실도에 기인한 홍수위 해석결과를 살펴보기 위해 확대하도, 균일하도 및 축소하도 구간에 적용하여 모형에 대한 비교검토를 실시하였는데, 축소하도 구간에서 유량과 수심에 있어 큰 변동치를 가지는 것으로 나타났다. 또한 본 모형은 1996년 7월 연천댐 붕괴에 따른 한탄강에서의 홍수범람 해석을 모의함으로써 모형의 실제 적용성을 입증하였다. 연천댐 유역에서 여러 가지 방류유량 조건에 따른 댐의 위험도를 계산하였다. 한탄강 유원지 지점에서의 제방고와 홍수위를 비교하여 월류 위험도를 산정한 결과 홍수위에 있어 제방고를 1,266~0.782m로 상회하는 월류가 발생하였고, 이 구간에서의 월류위험도는 100%로 나타났다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제34권1호
• /
• pp.19-25
• /
• 2022

수리모형실험을 통해 경사식 호안 배후면 포장체 상부면에 작용하는 월파력과 하부면에 작용하는 양압력을 계측하고 설계에 활용 가능한 경험식을 제안하였다. 상부구조물의 파라펫, 수심, 상대여유고 및 소파블록 피복두께 조건을 다르게 실험을 수행하여 경사식 호안 상부구조물 및 배후 포장체에 작용하는 파력을 분석하였다. 이를 통해 월파에 의한 파력과 양압력에 영향을 미치는 주요 상관변수를 식별하고, 포장체에 작용하는 파력을 산정할 수 있는 경험식을 제안하였다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.21-30
• /
• 2010

This study presents a numerical simulation of sea water-exchange as a preliminary accessing tool of water quality in the protected shore behind a overtopped breakwater. The overtopped breakwater is taken into account for a safe swimming and beach protection. The overtopping rate is calculated by empirical models and the consequent currents, known as wave-induced currents, are calculated under the conditions of H.W.O.S.T and L.W.O.S.T. The rate of sea water exchange is used to evaluate the characteristics of sea water exchange and calculated through the simulation processes such as advective discharging through the outlets and random-walking diffusion of particles released within a basin. The numerical results show that the overtopped waves sufficiently improve the water exchange without healthless stagnation of contaminated mass and the consequent currents are not too strong for swimming.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
• /
• 한국해안해양공학회 2009년도 발표 논문집 제18권
• /
• pp.180-183
• /
• 2009

월파조건에서 직립벽을 따른 연파특성에 대한 실험을 수행하고 그 결과를 비교하였다. 제체전면을 따른 파고분포를 살펴보면, 상대여유고에 따른 파고변화는 어느 정도 나타났다. 제체 직각 방향으로의 결과에서 상대파고의 감소는 연파의 폭범위내에서 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 향후 보다 자세한 분석과 월파량과 연계한 분석을 수행할 예정이다.