초록
본 연구에서 선형분산관계식의 순환관계를 이용하여 Kelvin (1887)의 이론을 확장함으로써 심해뿐만 아니라 중간수심까지 적용 가능한 항주파의 파형을 예측하는 이론식을 개발하였다. 본 이론식은 일정수심 뿐만 아니라 완경사의 변수심에도 적용 가능하다. 본 연구의 해석해를 검증하기 위하여 FLOW-3D모형을 이용하여 수치실험을 수행하였다. 수치해와 이론해를 비교해본 결과, 본 연구의 이론해는 일정수심 뿐만 아니라 변수심에서도 항주파의 전파 양상을 잘 재현하였다. 평면 경사면 위로 배가 해안선과 나란하게 전파하는 경우 항주파의 전파 양상이 비대칭이 되었다. 즉, 수심이 얕은 곳은 굴절로 인하여 파향선이 해안선과 나란한 경향이 있고, 수심이 깊은 곳은 역굴절로 인하여 파향선이 해안선에 수직인 경향이 있었다.
In this study, we developed the equation of ship wave crests in intermediate as well as deep waters by extending Kelvin's (1887) theory using the recursive relation for the dispersion relation. The present equation can be applied for varying water depth as well as constant water depth. Using FLOW-3D we conducted numerical experiments to verify analytical prediction. The ship wave crest patterns became asymmetric on a plane slope when the ship propagates alongshore direction. That is, in shallower side, wave crests tend to be parallel to the coastline due to refraction and, in deeper side, wave crests tend to be orthogonal due to reverse refraction.
