• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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• pp.373-376
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• 2006

In general, a method for generating irregular wave by combination of component waves obtained from linear wave theory is widely used. In these method, however, mean water surface elevation is rising from time to time because of nonlinear effect of wave. In this study, for the rising problem of mean water surface elevation and stabilization of calculation from time to time, mass transport velocity for horizontal velocity at wave source position is considered. The rising problem of mean water surface elevation is checked by comparing calculated wave profile from numerical technique proposed in this study with target wave profile at wave source position in numerical wave tank by using CADMAS-SURF code. And, by generating irregular wave, the validity of wave overtopping rate estimated from this numerical analysis is discussed by comparing computed results with measured results in hydraulic model experiments for vertical seawall located on a sloping sea bottom. As a results, the computations are validated against the previously experimental results by hydraulic model test and numerical results of this study and a good agreement is observed. Therefore, numerical technique of this study is a powerful tool for estimating wave overtopping rate over the crest of coastal structure.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제15권3호
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• pp.163-169
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• 2012

본 연구에서는 제주시 탑동 호안에서 빈번하게 발생하고 있는 월파 피해의 발생 원인을 파악하고 그에 따른 대응방안을 모색하기 위하여 실시한 수리모형실험을 다루었다. 모형실험에서는 입사파의 주기 변화에 따른 탑동 호안의 반사율을 피복석 설치 유무에 대해 측정하였다. 또한 50년 반복주기 NE 설계파를 기준으로 선정된 파고와 주기 변화에 따른 월파량 및 탑동 호안 구조물 내 파압을 상부구조물의 높이 증가와 곡면 돌출부의 형상을 바꿔가면서 측정하였다. 실험결과로부터 상부구조물의 높이 증가와 곡면 돌출부의 형상 변화가 월파량을 감소 측면에 효과적임을 확인하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제21권2호
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• pp.35-41
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• 2007

In general, coastal damage is mostly occurred by the action of complex factors, like severe water waves. If the maximum storm surge height combines with high tide, severe water waves will overflow coastal structures. Consequently, it can be the cause of lost lives and severe property damage. In this study, using the numerical model, the storm surge was simulated to examine its fluctuation characteristics at the coast in front of Noksan industrial complex, Korea. Moreover, the shallow water wave is estimated by applying wind field, design water level considering storm surge height for typhoon Maemi to SWAN model. Under the condition of shallow water wave, obtained by the SWAN model, the wave overtopping rate for the dike in front of Noksan industrial complex is calculated a hydraulic model test. Finally, based on the calculated wave-overtopping rate, the inundation regime for Noksan industrial complex was predicted. And, numerically predicted inundation regimes and depths are compared with results in a field survey, and the results agree fairly well. Therefore, the inundation modelthis study is a useful tool for predicting inundation regime, due to the coastal flood of severe water wave.

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

• Ocean Systems Engineering
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• 제10권4호
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• pp.359-371
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• 2020

The performance of a multi-level overtopping wave energy converter (OWEC) has been numerically and experimentally investigated in a two-dimensional wave tank in order to study the effects of opening width of additional reservoirs. The device is a fixed OWEC consisting of an inclined ramp together with several reservoirs at different levels. A particle-based numerical simulation utilizing the Lattice Boltzmann Method (LBM) is used to simulate the flow behavior around the OWEC. Additionally, an experimental model is also built and tested in a small wave flume in order to validate the numerical results. A comparison in energy captured performance between single-level and multi-level devices has been proposed using the hydraulic efficiency. The enhancement of power capture performance is accomplished by increasing an overtopping flow rate captured by the extra reservoirs. However, a noticeably large opening of the extra reservoirs can result in a reduction in the power efficiency. The overtopping flow behavior into the reservoirs is also presented and discussed. Moreover, the results of hydrodynamic performance are compared with a similar study, of which a similar tendency is achieved. Nevertheless, the LBM simulations consume less computational time in both pre-processing and calculating phases.

• 수산해양교육연구
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• 제27권5호
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• pp.1303-1309
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• 2015

The behavior and flow characteristics of the floating wave energy converter were analyzed by using CFD in this study. The average significant wave height was confirmed as 0.5~2.0m from the Korean coastal sea area. This study was carried out by selecting a range of 1.0~1.6m in the wave height to simulate the operations of realistic wave energy converter system. The principle of a piston wave maker was applied in order to produce periodic wave. The behavior of the wave energy converter and the state of the wave overtopping according to the generated periodic wave were confirmed through the unsteady three-dimensional flow analysis. It was found that the wave overtopping rate according to the generated periodic wave was in range of the 11.6~30.0 kg/s.

• 한국해양공학회지
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• 제19권2호
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• pp.34-39
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• 2005

All of the design criterion are not only formulated by an internal study, concerning the design of maritime structures, but also by the guarantee that internal design technology is essential, at least according to theoretical and experimental studies. Furthermore, the basic data, which is necessary for the development of a more stable design of breakwater structures, should be ensured, according to current research and analysis of damage created by water waves. According to the necessity to solve the problems that occur in the design and construction of ocean structures, until now, it is recognized that the hydraulic experiments are important. This paper provides the design of structures to decrease the energy created by waves. Suggestions to make contributions to the development of ocean/fisheries technology are also discussed. It is better to use S-type coastal structures/breakwaters than to use uniform type breakwaters, concerning stability, reflection, and overtopping.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.1-8
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• 2018

최근 전 세계적으로 이상기후에 따른 국지성 폭우로 인한 홍수 발생과 하천제방의 노후화로 인하여 제방이 소실되고 저지대에서의 엄청난 재산 피해 및 인명 피해가 발생되고 있다. 특히 월류에 의한 제방붕괴는 약 40%에 달하는 것으로 보고되고 있다. 본 연구는 월류에 의한 제방붕괴의 원인 및 메커니즘을 파악하기 위해 수리모형실험을 수행하였고 제방의 내구성 향상을 위한 친환경 신소재인 바이오폴리머를 이용하여 월류에 따른 제방사면의 안정성 및 붕괴지연효과 등을 평가하였다. 영상계측장치를 이용한 실험분석 결과, 제방사면에 신소재 적용 시 총 제방붕괴시간은 흙 제방과 비교했을 때 약 2.25배의 차이를 보였고 신소재가 적용되지 않은 흙 제방의 경우 초기 붕괴발달속도가 약 1.43배 빠르게 나타났으며 시간이 지날수록 제체가 급격하게 붕괴되는 것을 관찰할 수 있었다. 또한 신소재 적용 제방의 붕괴메커니즘은 흙 제방에 비해 확연히 다르게 나타났으며 월류 흐름에 저항하여 사면침식속도를 경감시킴으로써 급격한 제체붕괴 예방이 가능한 것으로 평가되었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제45권6호
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• pp.325-332
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• 2021

경관이 우수한 연안을 중심으로 상업 및 거주지역이 활발하게 개발됨에 따라 연안역의 안전한 공간을 확보하기 위해 안벽 및 방파제와 같은 연안구조물의 설치가 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 기후변화에 따른 자연재해의 강도 증가는 과거에 비해 높은 내습파랑을 발생시켜 월파에 의한 피해를 더욱 가중시킬 수 있다. 본 연구에서는 수리모형실험을 통해 기존의 직립식 안벽구조물에 비해 능동적으로 내습하는 파랑을 반사시키는 반파형 안벽구조물의 월파저감효과를 검토하였다. 수리모형 실험결과, 기존의 직립제 및 구조물전면에 소파블록으로 피복된 구조물에 비해 평균 월파량의 경우 최대 92.4% 정도의 월파량 감소효과가 있는 것으로 확인되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.113-128
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• 1990

해안지대(海岸地帶)의 토지(土地) 이용(利用)이 고도화(高度化) 되면서 호안배후지(護岸背後地)에 발생(發生)하는 재해(災害)에 대한 관심도(觀心度)가 날로 증가(增加)하고 있다. 재해(災害)는 태풍(颱風)이 해안지대(海岸地帶)에 내습(來襲)하여 호안(護岸)을 파괴하고 해수(海水)가 육지(陸地)에 침입함으로써 발생(發生)하고 있다. 이러한 월파(越波)에 대한 재해(災害)는 과거(過去)에는 방재불능(防災不能)의 재해(災害)로 인식(認識)되어 왔지만 현재(現在)는 월파(越波)에 대한 연구(硏究)와 대책(對策)이 충분히 강구(講究)되어 있는 실정(實情)이다. 이들 재해(災害)를 방지(防止)하고 호안배후지(護岸背後地)를 유지관리(維持管理)하기 위해서는 내습(來襲)하는 고파랑(高波浪)을 먼 바다에서 강제쇄파(強制碎波) 시킴으로 인해서 월파(越波)가 발생(發生)하기 직전(直前)에 파고(波高)를 저감(低減)시키는 것도 면적방어공법(面的防禦工法) 가운데 하나이다. 본(本) 연구(硏究)에서는, 내습(來襲)하는 파랑(波浪)의 특성(特性)(쇄파(碎波), 비쇄파(非碎波) 그리고 불규칙파(不規則波), 규칙파(規則波))을 고려(考慮)하여 불규칙파(不規則波)의 인공(人工)Reef상에서 파고(波高) 주기결합분포(週期結合分布)의 적용성(適用性)을 검정(檢定)하고, 월파량(越波量)을 산정(算定)함으로써, 보다 정도(精度) 높은 월파량(越波量)을 산정(算定) 할 수 있는데 특성(特性)이있다. 한편, 불규칙파(不規則波)의 월파량(越波量) 실험(實驗)을 통하여 기존식(旣存式)들과 비교(比較)하여 본(本) Model의 적용성(適用性)을 밝히고, 규칙파(規則波)와 불규칙파(不規則波)의 월파량(越波量)의 차(差)를 밝혀서 직접(直接) 설계(設計)의 기초자료(基礎資料)로 이용(利用) 하도록 하였다.