다방향 파랑집중에 의한 쇄파의 파형특성 연구

Evolution of Surface Profiles of Breaking Waves Generated by Directional Wave Focusing

방향 및 주파수 성분을 포함하는 파랑집중에 의해 다방향 쇄파를 생성하였으며, 등기울기 및 등진폭 스펙트럼 모델을 적용하였다. 생성된 다방향 쇄파는 초기쇄파, 단일쇄파 다중쇄파로 구분된다. 다방향 쇄파의 특성을 파정 기울기 및 비대칭성으로 정의되는 파형인자들의 함수로 고찰하였다. 또한 파랑집중의 효율성 관점에서 쇄파 파랑특성의 전개를 분석하였다. 파정 전면 기울기 및 연직 비대칭성은 쇄파과정에 영향을 미치는 중요한 인자이나, 파정후면 기울기 및 수평 비대칭성은 쇄파 과정에서 거의 상수 값을 갖는다. 방향 성분의 중첩은 파랑집중의 효율성을 크게 강화하며, 이는 다방향파의 쇄파 특성이 일방향파의 쇄파 특성과 상이함을 나타낸다.

Directional breaking waves are generated by the component wave focusing both in direction and frequency based on constant wave steepness and constant wave amplitude spectrum models. The generated breaking waves are classified in the incipient, single and multi breaking waves. The characteristics of directional breaking waves are investigated in terms of surface profile parameters of wave crest steepness and asymmetry. The evolution of breaking wave characteristics is analyzed in a view of focusing efficiency. It shows that the front steepness and vertical asymmetry play an important role in breaking process, while the crest rear steepness and horizontal asymmetry are nearly constant during the process. The superposition of directional components greatly enhances the focusing efficiency and it suggests that characteristics of directional breaking waves may significantly different from uni-directional ones.