• 제목/요약/키워드: swash height

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해안선 종단방향에서 소상파의 수동학적 거동 예측모형의 개발 (A Model Development for Swash Hydrodynamics Across the Shore)

  • 황규남;조용식
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제35권1호
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    • pp.13-24
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    • 2002
  • 본 연구에서는 역학적으로 실질적이면서도 단순화된 방법으로 폭풍과 같은 악후시에 임의의 해안단면에서 발생하는 소상파의 수동학적 거동에 대한 예측모델을 개발하고자 한다. 실제 크기의 폭풍과 조건하에서 사구의 침식을 모의하기 위해 수행된 대형조파수조 실험에서 계측된 실험자료가 모델 개발을 위해서 활용된다. 일반적으로 본 모델은 해안종단방향에서의 소상파의 파고, 속도 및 주기의 변화를 예측할수 있음을 보인다. 정량적으로 보다 나은 소상파 변수들에 대한 예측은 유의 소상파고가 영이 되는 해빈면의 높이, ymax에 대한 예측향상을 통하여 이루어질수 있다.

고정된 사각형 수중 및 부유식 구조물에 의한 고립파의 처오름높이 저감 수치모의 (Numerical Simulation on Reduced Runup Height of Solitary Wave by Fixed Submerged and Floating Rectangular Obstacles)

  • 신충훈;김형석
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제34권6호
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    • pp.211-221
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    • 2022
  • 파의 처오름높이는 제방, 호안 및 방파제와 같은 해안 구조물의 설계에 영향을 미치는 가장 중요한 매개변수 중 하나이다. 본 연구에서는 비정수압 수치모형인 SWASH(Zijlema et al., 2011)를 이용해 고정된 수중 및 부유식 사각형 구조물에 의한 고립파의 처오름높이 저감 효과를 분석하였다. SWASH 수치모형이 고립파의 전파, 쇄파 및 처오름현상을 매우 잘 재현하는 것을 확인하였다. 또한 수중 및 부유식 사각형 구조물에 의한 고립파의 파랑변형을 잘 재현하는 것을 확인하였다. 마지막으로 수중 및 부유식 사각형 구조물의 처오름높이 저감 효과를 검토하였다. 부유식 구조물의 에너지 감쇠효과는 수중 구조물보다 크고, 처오름높이 저감에 더 효과적인 것으로 나타났다.

SWASH 모형을 이용한 태풍 나크리(NAKRI)에 의한 해운대 해수욕장의 쇄파대 수리특성 해석 (Analysis of Hydraulic Characteristic in Surf Zone using the SWASH Model during Typhoon NAKRI(1412) in Haeundae Beach)

  • 이종섭;박명원;강민호;강태순
    • 해양환경안전학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.591-598
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    • 2015
  • 본 연구에서는 태풍 나크리에 의한 해운대 해수욕장의 쇄파대 수리특성을 SWASH 모형을 이용하여 분석하였다. 국립해양조사원에서 제공하는 파랑관측자료를 바탕으로 태풍 나크리 내습 시의 대표파를 선정하였다. 수치모형에서 입사파는 JONSWAP Spectrum에 의한 불규칙파로 선정하였다. SWASH 모형에 의해 산정된 해빈류 패턴은 현지관측자료와 비교하였으며 수치모형에서 산정된 최대소상고는 비디오 모니터링 자료 및 경험식과 비교하였다. 최대소상고의 위치는 비디오 모니터링 자료에 나타난 파흔을 이용하여 유추하였으며 태풍 NAKRI(1412) 내습 시 S 계열의 파랑이 지배적으로 작용하였으며 동백섬측에서 미포측으로 연안류가, 해운대 해수욕장 중앙부근에서 이안류가 발생하였다. SWASH 모형을 이용하여 산정한 최대소상고(1.15 m)는 비디오 모니터링 자료(1.26 m)와 유사한 경향성을 나타냈으며 Stockdon et al.에 의해 제시된 경험식(1.33m)과 비교적 유사하게 나타났다.

이완법을 이용한 SWASH 모형의 파랑 조파기법 개선 (Improvement of Wave Generation for SWASH Model Using Relaxation Method)

  • 신충훈;윤성범
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제29권4호
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    • pp.169-179
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    • 2017
  • 본 연구에서는 선형 및 비선형파의 안정적이고 정확한 조파를 위해 이완법을 이용한 조파기법을 비정수압 수치모형인 SWASH 모형에 적용하였다. 이완법을 이용한 조파기법을 검증하기 위해 선형파와 비선형파인 경우에 대해 수치실험을 수행하였고 해석해와 비교하였다. 그 결과 Stokes 파 영역으로부터 cnoidal 파 영역에 이르는 모든 경우의 입사파랑이 성공적으로 생성되고 전파되었다. 또한 파고와 파형이 해석해와 잘 일치하는 것을 확인할 수 있었다.

잠제 설치 연안의 처오름 높이 특성 : PART I - 잠제의 평면배치에 의한 영향 (Characteristics of Run-up Height over Sandy Beach with Submerged Breakwaters : PART I - Effect of Plane Arrangement of Submerged Breakwaters)

  • 허동수;이우동
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권3B호
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    • pp.345-354
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    • 2008
  • 본 연구에서는 잠제의 평면배치형상(이안거리, 개구율)에 따라 해빈상을 전파하는 풍파의 처오름 높이 변화특성을 논의하기 위하여, 파 투과성구조물 해빈의 상호간섭을 직접해석할 수 있는 3D-수치모델(LES-WASS-3D; 허와 이, 2007)을 이용하였다. 먼저, 기존의 수리모형 실험치와 본 연구의 계산치를 비교 검토하여 이용한 수치모델의 타당성 및 유효성을 검증한 후, 잠제 2기의 평면배치의 변화에 따른 수치시뮬레이션을 실시하였다. 결과로서 얻어진 잠제 주변의 파고분포 및 상층흐름 특성 등과 관련하여 연안에서의 처오름 높이를 검토한 결과, 처오름 높이 감소에 효율적인 잠제의 이안거리는 $Y/L_i=1.50{\sim}1.75$, 개구율은 $W/L_r=0.50$인 것을 확인하였다.

Sluice Gate를 이용한 고립파 발생조건에 따른 형상 및 압력 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study of Shape and Pressure Characteristics of Solitary Wave generated by Sluice Gate for Various Conditions)

  • 조재남;김동현;이승오
    • 한국안전학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.70-75
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    • 2016
  • Recently, coastal erosion has been widely in progress and the erosion level becomes also serious in the world wide, espeically in East Sea in Korea. Since it would threaten the life, economics and security risk, it is necessary to much comprehend the reason why coastal erosion has occurred according to the geographical characteristics. Meanwhile, analysis about hydrodynamics of the solitary wave such as tunami in swash zone is needed for the best management practice of coastal erosion. Solitary wave is nonlinear wave and can be reproduced in the laboratoy scale by openning suddenly a sluice gate with water head difference, of which methodology was found in the literature, since it could be simply determined by a significant wave height. Thus, in this sutdy the generation of solitary wave was experimentalized using the sluice gate. Experimental conditions were classified by angles of a beach slope, a water level in a beach slope and a difference of water level between in a headtank and a channel bed. Two kinds of dimensionless analyses based from experimental results in this study were presented; the first analysis indicates nondimensionalization between the wave height and the water level in a beach slope in order to investigate characteristics of solitary wave approaching the beach. The second shows the other nondimensionalization between dynamic pressure and static pressure on a beach slope to investigate the relationship between wave breaking and wave pressure. Under the same conditions as laboratory experiments, the numerical results computed with a SWAN model embedded in FLOW 3D were compared in terms of wave height, and pressure on the beach slope, which shows good agreement with each other. Overall results from this study could provide fundamental hydraulic data for the reliabile verification of numerical simulation results about coastal erosion in swash zone caused by solitary waves.

다면체 사석배열 해안구조물에 대한 수치해석모델의 모델링 기법 검증 (Validating Numerical Analysis Model Modeling Method by Polyhedral Rubble Mound Structure Arrays)

  • 최웅식;김기동;한동석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권3호
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    • pp.723-728
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    • 2014
  • 세굴방지를 위하여 설치하는 해안구조물의 쇄파효과를 검증하기 위하여 수리조파실험이 실시된다. 하지만 수리조파실험을 실시하기 위해서 사용되는 실험 장치와 해안구조물의 제작에 많은 비용과 시간이 소요된다. 수치해석모델과 수리조파실험의 해석결과를 비교하여 검증하면, 수치모델을 활용하여 쇄파효과를 예측할 수 있고 실험 장치와 해안구조물 제작에 소요되는 비용과 시간을 절약할 수 있다. 본 연구에서는 다면체 사석 구조물을 대상으로 수치해석결과와 수리조파실험 결과의 처오름 및 처내림 높이 비교분석을 수행하였고 해석적 모의 조파실험 모델링 기법을 검증하였다. 또한, 사용한 수치해석 접근 방법을 활용하여 사석의 부피비와 마찰면적을 변화시켜 쇄파효과를 예측하였다.

잠제 설치 연안의 처오름 높이 특성 ; PART II - 잠제의 제원에 의한 영향 (Characteristics of Run-up Height over Sandy Beach with Submerged Breakwaters ; PART II - Effect of Shape of Submerged Breakwaters)

  • 허동수;이우동
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권4B호
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    • pp.429-439
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    • 2008
  • 본 연구에서는 잠제의 제원(천단수심, 천단폭, 사면경사, 제장)에 따라 해빈상을 전파하는 풍파의 처오름 높이 변화특성을 논의하기 위하여, 기존의 수리모형 실험치와 계산치를 비교 검토를 통해 타당성과 유효성이 검증된 수치모델로서, 파 투과성구조물 해빈의 상호간섭을 직접 해석할 수 있는 3D-수치모델(LES-WASS-3D; 허와 이, 2007)을 이용하여 잠제 2기의 제원에 따른 수치시뮬레이션을 실시하였다. 그 결과 천단수심, 천단폭, 사면경사, 제장의 변화가 연안에서의 처오름 높이에 미치는 영향에 관하여 검토하였으며, 아울러, 잠제 주변의 파고분포 및 상층흐름특성과의 관계에 대해서도 논의하였다.

자동차용 사판식 압축기의 흡, 토출밸브 설계 (The Design of Suction and Discharge Valve of Automotive Swash Plate Type Compressor)

  • 이건호;권윤기
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.13-18
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    • 2006
  • This paper was studied to design Process considered flexibility and reliability of suction and discharge valves. Flexibility and reliability of valves are main important factors in compressor valves design. And they are incompatible with efficiency of compressor. In this study, we have performed the optimal design of CO2 compressor valves to consider these factors. At first, we analyzed performance simulation of compressor to obtain optimal flexibility level of valves. From this simulation, we could get some important data at valve design like the optimal natural frequency and the height of retainer. After that we studied to reliability of valves corresponding to optimal flexibility level by finite element method. For each case bending stress and natural frequency were obtained by it. Also we investigated the fatigue stability to obtain optimal valve shape that ensured to reliability.

파랑작용이 해안대수층의 해수침투에 미치는 영향 및 저감방안 (Effects of Wave Action on Seawater Intrusion in Coastal Aquifer and Mitigation Strategies)

  • 이우동;정영한;허동수
    • 한국해양공학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.47-59
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    • 2017
  • This study conducted numerical simulations using LES-WASS-3D ver. 2.0 to analyze the seawater intrusion characteristics of the incident waves in a coastal aquifer. LES-WASS-3D directly analyzed the nonlinear interaction between the seawater and freshwater in a coastal aquifer, as well as the wave-current interaction in the coastal area. First, the LES-WASS-3D results were compared with the existing experimental results for the mean water level under wave action in the coastal aquifer and seawater penetration into the coastal aquifer. The mean water level, shape and position of the seawater-freshwater interface, and intrusion distance were well implemented in the results. This confirmed the validity and effectiveness of LES-WASS-3D. The overall seawater penetration distance increases in the coastal aquifer as a result of wave set-up and run-up in the swash zone caused by continuous wave actions, and it increases with the wave height and period. Furthermore, a numerical verification was performed by comparing the suggested existing structure and newly suggested curtain wall as a measure against seawater penetration. An existing underground dam showed a better effect with increased height. Additionally, the suggested curtain wall had a better effect when the embedded depth was increased.