3차원 해저지형변환에 관한 조파 수조에서의 실험적 연구

Laboratory Studies on Three-Dimensional Morphology in a Narrow Wave Tank

폭이 좁은 조파 수조에서 해저지형변환에 대한 이동상실험을 수행할 때, 유체력과 해저지형변환은 파진행 방향으로의 2차원 평면내에 한하는 것으로 가정된다. 그러므로 해저지형이 수조내부 방향으로의 변환 등 3차원적인 형태 등은 대체로 무시되거나 또는 계측시의 평균지형 등으로 대표된다. 본 논문에서는 상당히 미세한 토사로 이루어진 해저지형변환에 대한 이동상실험을 통하여 (1)상대적으로 폭이 좁은 수로내에서 3차원 현상이 발생할 수 있는 지의 여부 및 (2) 3차원 현상 발생에 대한 여러 가지 원인 및 그들의 상관 관계 등을 조사하였다. 그 결과 유체력과 해저지형변환간에 서서히 발생하는 상호 간섭(slow feedback)을 통하여 해저지형의 수로내 폭 방향으로의 변환 등 3차원적인 형상 등이 발생 성장되며, 위 현상은 해저지형이 그 변환단계에 있어 평형상태(equilibrium)에 접근할 때 쉽게 발생한다는 것을 알게 되었다.

When conducting movable bed tests in a narrow wave tank, the hydrodynamics and morphology are assumed to be two-dimensional; hence, any three-dimensional patterns such as cross-tank variations of the profiles are neglected or averaged to represent the mean profiles at the measuring time. In this paper, six movable bed tests were carried out with a fairly fine sand to investigate (1) whether or not three-dimensional features can occur in relatively narrow wave tanks, and (2) various possible interrelationships and causes of the three-dimensionality. These movable bed studies suggested that there was a relatively slow feedback between the hydrodynamics and the morphology that led to initiation and growth of 3-D morphological features, resulting in cross-tank profile variations under certain stages of profile development, especially when the profile approached an equilibrium with overall stability.