• 한국해안해양공학회지
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• 제14권3호
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• pp.240-246
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• 2002

타원형 천퇴해역에 대한 규칙파 및 일방향 불규칙파의 전파변형에 대한 수리모형실험을 수행하였다. 수리모형실험은 비쇄파조건의 규칙파와 천퇴의 정상부에서 부분쇄파가 발생하는 일방향 불규칙파를 대상으로 수행되었다. 수리모형실험 조건에 대해 포물형근사식을 적용한 수치해석을 수행하여 실험결과와 비교하였다.

• 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.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제28권6호
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• pp.332-349
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• 2016

OLAFOAM은 파동역학의 시뮬레이션을 위하여 $OpenFOAM^{(R)}$을 확장한 강력한 CFD코드이며, $OpenFOAM^{(R)}$은 다양한 분야에서 각각 수치계산의 목적에 대응할 수 있도록 많은 Solver를 제공하고 있다. OLAFOAM의 기본방정식은 VARANS식에 기초하고, 수치기법으로는 유한체적법을 적용하며, 프로그램은 C++로 코딩되어 Linux운영체제에서 실행된다. 본 연구는 OLAFOAM을 이용하여 먼저 1) 단파와 규칙파하 투과성구조물에서 파의 변형, 2) 규칙파하 잠제에 의한 파의 변형 및 3) 흐름하 규칙파의 변형과 연직유속분포에 대해 기존의 각 실험결과와 비교 검토하여 OLAFOAM의 타당성을 검증하였다. 이로부터 지금까지 거의 검토되지 않은 규칙파와 흐름의 공존장에 설치된 투과성잠제에 대해 배후경사면을 불투과성 혹은 투과성으로 고려한 경우 흐름방향 등의 변화에 따른 잠제 주변에서 수위, 파고, 주파수스펙트럼, 쇄파, 평균유속 및 난류운동에너지 등의 변동특성을 면밀히 검토하였다. 결과로부터 흐름방향(순방향과 역방향)에 따른 파고변화는 난류운동에너지와 밀접한 관계를 가지는 것 등을 알 수 있었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제19권6호
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• pp.557-564
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• 2007

타원형 수중천퇴가 있는 지형을 통과하며 변형하는 파랑을 실험한 Vincent and Briggs(1989)의 실험조건을 수치모의하여 규칙파 변형에 대한 파랑과 흐름의 상호작용 효과를 연구하였다. 수치모의를 위해 흐름모형 SHORECIRC와 파랑모형 REF/DIF 1 그리고 SHORECIRC와 파랑모형 SWAN을 결합한 모형과 파랑과 흐름을 동시에 계산하는 FUNWAVE를 이용하였다. 이 수치모의로 부터 수중천퇴상에서 발생된 쇄파류는 수중천퇴후면의 파집중현상을 방해하고, 파랑을 천퇴중심축의 바깥쪽으로 굴절시켜, 파고를 상대적으로 감소시키는 역할을 하는 것을 확인할 수 있었다. 두 결합모형의 수치모의 결과는 쇄파류의 영향을 고려하지 않는 파랑모형만의 결과보다 실험치와 일치하였으나, 중복파가 발생되는 경우 SWAN모형과 REF/DIF모형으로부터 계산되어지는 잉여응력(radiation stress)에 문제가 있다는 것을 알 수 있었다. 또한, FUNWAVE를 이용한 수치모의는 실험결과와 완벽히 일치하였다. 이는 파랑쇄파류의 파랑변형에 미치는 역할의 중요성을 확인시켜주는 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회(2)
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• pp.842-845
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• 2005

A method for the numerical simulation of two-dimensional free-surface flow resulting from the propagation of regular gravity waves over topography with arbitrary bottom shape is presented. The method is based on the numerical solution of the Euler equations subject to the fully nonlinear free-surface boundary conditions and the appropriate bottom, inflow and outflow conditions using a hybrid finite-differences and spectral-method scheme. The formulation includes a boundary-fitted transformation, and is suitable for extension to incorporate large-eddy simulation (LES) and large-wave simulation (LWS) terms for turbulence and breaking wave modeling, respectively. Results are presented for the simulation of the free-surface flow over two different bottom topographies, with constant slope values of 1:10 and 1:20, two different inflow wave lengths and two different inflow wave heights. An absorption outflow zone is utilized and the results indicate minimum wave reflection from the outflow boundary. Over the bottom slope, lengths of waves in the linear regime are modified according to linear theory dispersion, while wave heights remain more or less unchanged. For waves in the nonlinear regime, wave lengths are becoming shorter, while the free surface elevation deviates from its initial sinusoidal shape.

• 한국해양공학회지
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• 제22권4호
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• pp.27-33
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• 2008

One of the central problems in astudy of the coastal surface wave environment is predicting the transformation of waves as they propagate toward the shore. The transformation is mainly due to the existence of obstacles, such as breakwaters and vertical cylinders. In general, the types of wave transformation can be classified as follows: wave diffraction, reflection, transmission, scattering, radiation, et al. This research dealtwith wave transmission and dissipation problems for two dimensional irregular waves and vertical circular cylinders. Using the unsteady mild slope equation, a numerical model was developed to calculate the reflection and transmission of regular waves from a multiple-row circular breakwater and vertical cylinders. In addition, hydraulic model experiments were conducted with different values for the properties between tire piles and the opening ratio (distances) between the rows of the breakwater. It was found that the transmission coefficients decreased with a decrease in the opening ratio and an increase in the rows of vertical cylinders. A comparison between the results of hydraulic and numerical experiments showed reasonable agreement.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.209-212
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• 2002

Since Berkhoff proposed the mild-slope equation in 1972, it has widely been used for calculation of shallow water wave transformation. Recently, it was extended to give an extended mild-slope equation, which includes the bottom slope squared term and bottom curvature term so as to be capable of modeling wave transformation on rapidly varying topography. These equations were derived by integrating the Laplace equation vertically. In the present study, we develop a finite element model to solve the Laplace equation directly while keeping the same computational efficiency as the mild-slope equation. This model assumes the vertical variation of wave potential as a cosine hyperbolic function as done in the derivation of the mild-slope equation, and the Galerkin method is used to discretize . The computational domain was discretized with proper finite elements, while the radiation condition at infinity was treated by introducing the concept of an infinite element. The upper boundary condition can be either free surface or a solid structure. The applicability of the developed model was verified through example analyses of two-dimensional wave reflection and transmission. .

• 한국해안해양공학회지
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• 제4권2호
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• pp.72-82
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• 1992

현지 해안에서 발생하는 해빈류를 정확히 예측하기 위해서는, 해빈류의 기인력인 다방향불 규칙파낭에 의해서 발생하는 방사응력(radiation stress)에 대해서 충분히 파악해 둘 필요가 있다. 본 연구에서는, 이차원수리실험에 있어서 단일성분파, 이성분합성 파, Bretschneider-광역형의 불규칙파를 발생시켜서, 그들의 천수쇄파변형에 따른 전파특성에 대해서 고찰하고, 불규칙파의 천수쇄파변형을 해석할 경우 가정되어지는 3가지 방법, 즉 (1) 파별해석법, (2) 성분파법, (3) 대표파법의 적용성에 대해서 檢討했다. 파별해석법에 대해서는, zero-down cross 법에 의해, 파별해석되어진 불규칙파의 전파특성으로서, 통계파(최대파, 1/3유의파, rms파 등) 및 시계열중의 임의 특정의 개개파의 파고 및 주기의 천수변화라고 하는 관점으로부터 검토했다. 또한, 성분파법에 대해서는 Spectrum 해석에 의해, 입력신호인 기본주파수성분파 및 천수비파변형에 따라 증가하는 간섭주파수 성분파에 대한 파속 및 파고의 천수변형이라고 하는 관점으로부터 그 타당성에 대해서 검토했다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제5권4호
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• pp.307-317
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• 1993

파랑의 비선형성 및 분산을 고려한, 연안역에서의 파랑변형에 관한 연구를 수행하였다. 규칙파의 변형에 관한 수학적 모형은 비선형 ray모델에 기초하였으며, ray 및 파동장에 관한 방정식들을 수립하였다. 비선형 파동장은 수정 Korteweg-de Vries 식으로서 나타내었으며, 이에 대한 몇몇 해석 해들을 구하였다. 또한 Caustic 변형 및 감쇄효과를 수학적 모형에 포함하였다. Korteweg-de Vries 방정식에 대한 수치계산 알고리즘과 안정조건을 기술하였으며, 연안역에서의 비선헝 파랑변형 계산 결과를 제시하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제22권5호
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• pp.44-51
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• 2008

The planning and design of coastal structures against wave attack is required to accurately predict wave transformation, wave run-up, and fluid. particlevelocities an a slope. On tire other hand, in tire swash and surf zones of a natural beach, where coastal erosion and accretion occur at tire land-sea boundary, hydrodynamic analysis is essential. In this study, a RBREAK2 numerical model was created based on the nonlinear shallow water equation and laboratory measurements were carried out in terms of tire free surface elevations and velocities for tire cases of regular and irregular waves on 1 : 10 and 1 : 5 impermeable slopes. The data were used to evaluate tire applicability and limitations of tire RBREAK2 numerical model. The numerical mode1 could predict tire cross-shore variation of the wave profile reasonably well, but showed more accurate results for slopes that were steeper than 1 : 10. Except near tire wave crest, tire computed depth averaged velocities could represent tire measured profile below tire trough level fairly well.