• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.479-483
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• 2004

A new calculation method of expected overtopping probability of rubble mound breakwater considering real tide occurrence has been proposed. A calculation method of expected overtopping probability of rubble mound breakwater was proposed by Kweon and Suh (2003). In their calculation, the fluctuation of tidal elevation was expressed by the sinusoidal change that yields the uniform distribution of occurrence frequency. However, the realistic distribution of tidal elevation should influence on the overtopping chance. In this study, the occurrence frequency of tidal elevation obtained from the real sea is included. The tidal elevation used in this study is collected from the east coastal part of Korean peninsular. Analyzing the annual data of the tidal fluctuation measured hourly during 355 days, the distribution of occurrence frequency is formulated utilizing by the normal distribution with one peak. Among the calculation procedures of annual maximum wave height, wave height-period joint distribution, wave run-up height and occurrence frequency of tide, only the annual maximum wave height is again chosen randomly from normal distribution to consider the uncertainty. The others are treated by utilizing the distribution function or relationship itself, It is found that the inclusion of the variability of tidal elevation has great influence on the computation of the expected overtopping probability of rubble mound breakwater. The bigger standard deviation of occurrence frequency is, the lower the overtopping probability of rubble mound breakwater is.

• 한국해양공학회지
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• 제34권2호
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• pp.128-135
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• 2020

When high waves and storm surge strike simultaneously, the characteristics of the fluid field change drastically from overtopping according to the wave runup height to overflow through a transition state that combines overtopping and overflows. However, an estimation model or evaluation method has not yet been established because there is not enough engineering data. This study developed a wave overtopping-overflow transition model based on a full-scale experiment involving wave overtopping and overflow transition, which appropriately reproduced the effect of waves or the temporal change in inundation flow. Using this model to perform a calculation for the wave overtopping and overflow transition process under typical circumstances, this study determined the wave runup height and features of the inundation flow under time series changes as an example.

• 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.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 2003년도 한국해안해양공학발표논문집
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• pp.376-381
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• 2003

The reliability analysis of overtopping probability is proposed. In order to estimate the expected overtopping probability of the rubble mound breakwater, the experimental results of individual wave runup height is applied for the analysis of irregular wave system. The joint distribution of wave heights and periods is used for the input data of runup calculation because the runup height depends on the wave height and period. The runup heights during the one event that the design wave attacks the rubble mound breakwater extend to the one life cycle of 60 years. Utilizing the Monte-Carlo method, the one life cycle is tried more about 60 times for obtaining the expected value of overtopping probability. It is found that the inclusion of the variability of wave tidal and wave steepness has great influence on the computation of the expected overtopping probability of rubble mound breakwater. The previous design disregarding the tidal fluctuation largely overestimates or underestimates the expected overtopping probability depending on tidal range and wave steepness.

• 한국항해항만학회지
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• 제48권3호
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• pp.192-199
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• 2024

연안에서 발생하는 월파는 고파랑에 의한 대표적인 자연재해 중 하나이며, 태풍 시 발생하는 월파는 연안침수의 주요 원인으로 작용한다. 최근의 연안역은 사회적·경제적 수요의 증가로 연안을 따라 주거지역 및 상업지역이 집중되고 있어 장기적인 해수면의 상승 및 태풍 빈도의 증가 등으로 인한 연안재해의 위험성이 지속적으로 지적되어 왔다. 지금까지 월파량은 주로 실내 수리모형실험을 통해 구조물의 마루 높이를 초과하는 수괴를 집수함을 통해 직접 수집하여 계측시간의 평균월파량으로 평가해 왔다. 본 연구에서는 실해역에서 발생하는 월파를 정량적으로 평가하기 위한 관측시스템의 개발을 목표로 월파고의 시간변동을 이용하여 개별 월파량을 추정하는 방법을 제안하였다. 우리나라 해안에 많이 설치된 사석경사제를 대상으로 수리모형실험을 수행하였으며, 월파 발생 시 구조물 마루에서 발생하는 범람유속을 장파유속으로 가정한 월파유량계수를 도입하고 월파고로부터 월파량을 예측하여 실험결과와 비교·검토하였다. 그 결과, 본 연구에서 도출된 월파유량계수를 월파고에 적용하여 월파량 추정이 가능함을 확인하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.326-334
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• 2017

1개층 Boussinesq 방정식과 2개층 Boussinesq 방정식을 사용하여 투수방파제를 지나는 파랑의 월파고를 구하였다. 1개층 Boussinesq 방정식으로 Lee 등(2014)이 유도한 식을 사용하였고, 2개층 Boussinesq 방정식은 Cruz 등(1997)의 방법을 따라서 유도하였다. 수치실험을 통해 천단고가 낮은 투수방파제를 지나는 고립파의 월파고(Navier-Stokes 방정식으로 구함)가 천단고가 높은 투수방파제를 지나는 통과파고(1개층 Boussinesq 방정식으로 구함)보다 더 작고, 천단고가 해저에 있는 투수방파제를 지나는 통과파고(2개층 Boussinesq 방정식으로 구함)보다 더 크다는 것을 확인하였다. 고립파의 파고가 낮을수록 또는 투수방파제의 폭이 좁을수록 1개층 및 2개층 Boussinesq 방정식으로 구한 통과파고가 Navier-Stokes 방정식으로 구한 월파고에 근접한 것을 확인하였다.

• 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.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.414-421
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• 2011

경사입사파 내습시 직립구조물의 마루높이 산정을 위해 기존 연구의 대부분은 입사각에 따른 월파량 저감계수를 제시하였다. 그러나 기존 연구에서 파랑증폭과 월파의 공간적 분포는 고려하지 않았다. 본 연구에서는 직립구조물을 따른 파랑 증폭현상에 의한 월파의 공간적분포를 실험적으로 검토하였다. 실험결과에 의하면, 직립구조물 시점으로부터 유의파 파장 기준 3파장까지 구간은 직각입사와 동일한 방법으로 마루높이를 산정하고, 그 이후 구간에 대해서는 파랑의 증폭과 월파의 공간적 분포를 고려한 월파량 저감계수를 사용하는 것이 합리적인 것으로 검토되었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제18권1호
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• pp.69-83
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• 2006

본 연구에서는 경사식 호안에서 발생하는 월파 현상에 대한 Level 3 신뢰성 해석을 수행하여, 처오름 높이와 평균월파량을 바탕으로 월파 현상을 분석하였다. Level 3 방법의 Monte-Carlo 추출법으로 모의하면서, 월파에 영향을 미치는 여러 변수들의 불확실성을 고려하였다. 파별분석법으로 개별파의 처오름 높이를 계산하여 월파확률을 산정하고, 평균월파량은 유의파고로부터 직접 계산하였다. 또한 개별파의 월파부피에 대한 통계적 가정을 바탕으로 월파확률과 평균월파량으로부터 최대월파부피를 산정하였다. 한편 파향의 변동성과 수심, 구조물의 경사각을 변화시키면서 월파 현상에 미치는 영향을 분석하였다. 파향의 변동성을 고려하거나 쇄파대 안쪽으로 들어올수록 굴절의 영향으로 평균월파량과 월파획률 그리고 최대월파부피가 줄어들었으며 호안의 마루높이도 낮게 결정되었다. 그리고 수심이나 방향분산계수가 다른 두 지점의 기대평균월파량이 같게 나타날지라도, 같은 수심에 비해 수심이 얕은 쇄파대 내에서는 기대월파확률은 크고 기대최대월파부피는 작게 나타난다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제36권5호
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• pp.208-216
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• 2024

본 연구에서는 압력-유속 관계와 월파고를 이용하는 월파량 계측방법을 제안하였다. 압력-유속 관계는 흐름 수로를 이용하였고, 제안된 계측방법의 적정성은 2차원 조파수로를 활용하여 검토하였다. 흐름수로내에 압력계를 설치한 후 유속의 증가에 따른 압력의 변화를 계측하여 압력-유속 관계식을 도출하였다. 제안된 계측방법은 파랑이 구조물에 직각으로 입사할 때 정도 높게 나타났으며, 경사입사 조건에서 정확도가 다소 낮아지는 것을 확인하였다. 경사입사 조건에서 정확도가 상대적으로 낮아지는 것은 압력과 유속의 민감도가 높기 때문으로 판단된다. 또한 월파량이 증가할 때 상대적인 오차도 다소 증가하는 경향을 보였지만 계측된 월파량과 추정된 월파량의 상관관계는 비교적 높게 나타났다. 본 연구에서 제안한 방법은 실해역에서 월파량 계측에 적용이 가능할 것으로 판단된다.