• Journal of Navigation and Port Research
• /
• v.27 no.5
• /
• pp.527-537
• /
• 2003

The characteristics of ship induced waves caused by navigation become widely different from both ship's speed and water depth condition. The ship induced waves specially generated in coastwise routes frequently give rise to call unforeseen danger for swimmers and small boats as well as shoreline erosion or sea wall destruction in coastal zones. The main concern of ship induced wave study until now is either how to reduce ship resistance or how to manoeuvre the ship safely under a constant water depth in the view point of shipbuilding engineers. Moreover, due to the trends for appearance of the high speed ships at the shallow coastal water, we are confronted with the danger of damages from those ship induced waves. Therefore, it is necessary to examine the development of ship induced waves and the influence of their deformation effects according to its propagation ray. In present study, in order to predict the development of the ship induced waves and their propagation under the conditions of complicate and variable shallow water depth with varying ship's speed, we constructed a computer model using Boussinesq equation with a fixed coordinate system and verified the model results by comparison with experimental results. Additionally, the model was applied under the variable water depth based on actual passage and we then confirmed the importance of the variable water depth consideration.

• 한국방재학회:학술대회논문집
• /
• 2011.02a
• /
• pp.98-98
• /
• 2011

중소규모 하천에서 많이 설치되어 있는 경사형보를 대상으로 하류부 세굴에 대한 수리모형실험과 수치모의를 통하여 경사형보 하류부 세굴특성과 세굴영향인자들에 대한 민감도 분석을 실시하였다. 수리모형실험은 폭 0.8m, 길이 20m의 가변경사 직선 개수로에서 1 : 2(H/L)경사를 가지는 경사형보의 높이, 월류수심, 하류부 수심 변화에 따른 최대 세굴심과 세굴길이의 변화를 관측하였고, 수치모의는 유사이동 모의가 가능한 3차원 수치모형인 FLOW-3D를 이용하여 경사형 보의 경사 변화에 따른 하류부 세굴특성을 모의하였다. 수리모형실험 결과 최대 세굴심 및 세굴길이에 가장 영향을 크게 미치는 인자는 월류고이며, 하류부 수심은 최대 세굴심과 세굴길이의 감소효과 뿐만 아니라 세굴공의 형상에도 영향을 미쳤다. 낙하류의 유입 각도가 예연보에 비하여 작은 경사보는 예연보에 비하여 수평방향 유속이 상대적으로 증가하여 세굴길이가 증가하였으며 이로 인하여 세굴공 하류부 천이영역의 사면경사가 상대적으로 완만하게 형성되었다. 세굴공의 상류부에 재순환 영역이 발생되어 천이영역에서 이송되는 유사의 최대세굴심 발생 위치에 퇴적되는 현상을 방해하며 세굴공의 모양은 완전히 발달된 이중(double) 세굴공을 생성하였으며, 특히 낙하류의 유입각도와 하류부 수위의 영향으로 하류수심($h_t$)과 낙차고(H)의 비($h_t/H$)가 1.0 미만인 경우에 이중(double) 세굴공이 발생하였다. 경사형보의 경사각 영향에 따른 하류부 세굴 영향은 3차원 수치모형을 이용하여 모의하였으며, 경사각을 1V/2H, 1V/3H, 1V/4H로 변화시키며 수치모의를 수행하였다. 수치모의 결과 경사각이 증가할수록 최대 세굴심은 증가하는 경향을 보이고 그에 따른 증가율은 감소하였다. 보 높이, 월류고, 하류부 수심, 경사각 변화에 따른 세굴심의 변화는 상대민감도 방법을 이용하여 비교하였으며 주요 영향인자에 대한 민감도비는 월류고가 보 하류부 세굴에 가장 큰 영향을 미치고, 경사각, 보 높이, 하류부 수심 순이다. 특히 보 하류부의 수심은 음의 민감도를 보이며, 이는 보 하류부 수심이 증가할수록 세굴심이 감소하는 것을 의미한다. 추후 보완 실험 및 수치모의를 추가 활용한다면, 경사형보 하류부 물받이 및 하상보호공 설계를 위한 정량적인 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2007.05a
• /
• pp.941-945
• /
• 2007

도시하천에서 환경적 기능이 중요성을 더해가면서 복단면의 홍수터에 교목이 식재 되어지는 경우가 있다. 그러나 식생은 하천의 흐름저항을 크게 하고 통수능을 감소시켜 수위상승이나 국부적인 유속 증가를 유발할 수 있으므로 하천에 식생대를 조성하거나 향후 관리를 위해서는 식재로 인해 변화되는 수리학적 특성들을 이해하는 것이 무엇보다 중요하다. 따라서 본 연구에서는 하천복원의 주 대상이 될 수 있는 도시하천의 홍수터에 교목의 식재 가능성을 알아보기 위해 수리실험을 실시하였다. 실험수로는 우리나라 도시하천의 대부분이 홍수터를 갖는 복단면임을 고려하여 복단면 형태로 제작하였으며, 실험은 길이 16 m, 폭 0.8 m, 높이 0.9 m이고 벽면이 아크릴로 된 직사각형 가변 경사 개수로 실험 장치를 이용하였다. 수로경사는 0.5 %, 실험 식생의 밀도는 4.4 %로 고정하고, 실험유량을 $0.03{\sim}0.04\;m^3/s$, 수심(h)과 홍수터 폭(w)의 비(h/w)를 1.2, 1.7, 2.2로 변화시키면서 실험을 실시하였다. 실험결과 최대 수심변화는 유량이 $0.04\;m^3/s$이고 수심/홍수터 폭 비가 1.2일때 약 4 %로 측정되었고, 저수로에서의 유속의 증가 범위는 단면 평균유속에 비교하여 약 $50{\sim}85\;%$로 확인되었다. 이는 복단면에서의 저수로 유속은 홍수터에 식재가 되었을 경우가 그렇지 않은 경우에 비해 더욱 빨라짐을 의미한다. 따라서 복단면의 홍수터에 교목을 식재할 경우에는 식재에 의한 수위상승 영향 보다는 저수로에서의 유속증가에 더 많은 관심을 가질 필요가 있다고 판단된다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
• /
• v.6 no.2
• /
• pp.196-204
• /
• 1994

Studied was impact assessment of sea dike construction in Saemankeum. To represent complexity of the geometry and topography of the region a flexible finite grid system are adopted. Combined fine and coarse meshes based on automatic mesh generator were applied in pre-processing. A nonlinear periodic finite element model. TEANL, was implied in this analysis, which gave good results compared to the observed data. It was predicted that the front region of dike connecting Shinsi-Karyeok-Daehang-Pyunsan will behave as a closed rectangular bay with wide width, which may affect significantly to the circulation and dispersion mechanism in the region.

• Journal of Navigation and Port Research
• /
• v.35 no.1
• /
• pp.45-49
• /
• 2011

The recent trend for numerical experiment requires more higher resolution and accuracy. Generally, in the wave field calculation, it starts with a large region formulation first and follows by a separated detailed region formulation by more denser grids for the main interest area considering the geographical and bathymetrical variation. The wave fields resulted from the large region calculation is being introduced into the detail region calculation as the incident waves. In this process there exists a problem of continuity. In order to get over such problem, method of variable gridding system or spectrum sampling, etc., is being used. However, it seems not enough to examine and analyze the related numerical errors. Therefore, it is investigated in this study the field applicability of the most pervasive use of wave model, the nested SWAN model. For this purpose, we made model experiment for two coastal harbours with different tidal environment, and compared and analyzed the result. From the analysis, it was found that both the extracted values, near the boundaries of the large and detail region and the nested formulation of SWAN model, show almost the same and no different between those with different tidal environment conditions. However it is necessary for reducing the numerical errors to set the boundaries for the detailed region outside of the rapid bathymetric change and deeper region.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2018.05a
• /
• pp.99-99
• /
• 2018

기상이변으로 인해 국지성 호우의 발생 증가와 그로 인한 수재해 피해가 증가하고 있다. 따라서 수재해를 사전에 예측하고 저감하기 위해 비구조물적 대책인 실시간 홍수예보시스템 개발 및 운영에 관한 연구들이 수행되고 있다. 일반적으로 홍수예보시스템은 대피선행시간 확보를 위해서 초단시간 혹은 단기 수치예보모델을 수문해석모형이나 예보기법의 입력으로 활용하고 있다. 초단시간 예측은 기상레이더를 기반으로 외삽, 이류, 셀 추적 등의 기법을 활용하여 0~3시간 이내의 강수예측을 수행한다. 그러나 역학이나 물리적 과정이 동반되지 못하여 0~ 2시간 이내에서의 예측성은 높은 반면, 예측시간이 길어질수록 예측력이 낮아진다. 단기수치예보모델은 종관관측에 의존하면서 역학이나 물리과정을 동반하므로 0~6시간 혹은 12시간 이상의 예측을 수행하지만, 수치모델의 고유특성인 스핀업 등의 예측 불확실성이 내재되어 있어 예측 초기시간에서의 예측력이 낮은 한계가 있다. 따라서 강수예측의 정확도 향상을 위해 레이더와 수치예보모델의 병합기법이 필요하다. 본 연구에서는 통계분석을 통해 경험적으로 산출된 시간적 가중치를 이용한 기존 병합기법의 한계를 극복하면서 호우에 따른 가변성을 반영하는 실시간 병합기법을 개발하고, 수문학적인 활용성을 평가하고자 하였다. 사용된 예측강우 자료는 레이더 기반인 MAPLE, KONOS, 공간규모분할 예측강우와 수치예보모델 기반인 UM와 ASAPS의 예측강우이며, 제시한 가중치 산정기법은 직전 예측강우의 오차가 현 시점의 예측강우의 오차와 유사하다는 가정하에 오차항을 포함한 과거 1시간 예측강우들간의 가중치 조합이 과거 지상관측강우와의 평균제곱근오차가 최소가 되도록 화음 탐색법을 이용하여 찾는 것이다. 가중치 조합은 예측강우의 생산 시간 간격을 고려하여 매 10분마다 산정하며, 미래 3시간 예측까지 산정된 가중치를 적용한다. 수도권 영역을 대상으로 병합된 예측강우와 레이더 관측강우를 비교한 결과, 정량적 정확도가 향상됨을 확인할 수 있었다. 또한, 예측강우의 수문학적 활용성은 도시유출해석모의를 통해 평가하였다. 그 결과, 병합된 예측강우로 모의된 수심이 관측수심과 유사하여 수문학적 활용성 확인할 수 있었다.

• Journal of Korea Port Economic Association
• /
• v.29 no.1
• /
• pp.143-175
• /
• 2013

The purpose of this paper is to show the clustering trend by using the variable group benchmarking(VGB) and categorical variable(CV) models for 38 Asian ports during 9 years(2001-2009) with 4 inputs(birth length, depth, total area, and number of crane) and 1 output(container TEU). The main empirical results of this paper are as follows. First, clustering results by using VGB show that Shanghai, Qingdao, and Ningbo ports took the core role for clustering. Second, CV analysis focusing on the container throughputs indicated that Singapore, Keelong, Dubai, and Kaosiung ports except Chinese ports are appeared as the center ports of clustering. Third, Aqaba, Dubai, Hongkong, Shanghai, Guangzhou, and Ningbo ports are recommended as the efficient ports for the target of clustering. Fourth, when the ports are classified by the regional location, Dubai, Khor Fakkan, Shanghai, Hongkong, Keelong, Ningbo, and Singapore ports are the core ports for clustering. On the whole, other ports located in Asia should be clustered to Dubai, Khor Fakkan, Shanghai, Hongkong, Ningbo, and Singapore ports. The policy implication of this paper is that Korean port policy planner should introduce the VGB model, and CV model for clustering among the international ports for enhancing the efficiency of inputs and outputs.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
• /
• v.13 no.2E
• /
• pp.76-82
• /
• 1994

The characteristics of bottom sediment may be able to vary within a few meters of depth in shallow water. Since bottom attenuation coefficient as well as sound velocity in the bottom layer is determined by the composition and characteristics of sediment itself, it is reasonable to assume that the bottom attenuation coefficient is accordingly variable with depth. In this study, we use a parabolic equation scheme to examine the effects of depth-varying compressional wave attenuation on acoustic wave propagation in the low frequency ranging from 100 to 805 Hz. The sea floor under consideration is sandy bottom where the water and the sediment depths are 40 meters and 10 meters, respectively. Depending on the assumption that attenuation coefficient is constant or depth-varying, the propagation loss difference is as large as 10dB within 15 km. The predicted propagation loss is very much comparable to the measured one when we employ a depth-varying attenuation coefficient.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
• /
• 2004.11a
• /
• pp.169-174
• /
• 2004

To design ship channel is one of important factors for planning and developing a port. In most case, the core factors for designing ship channel are the layout and width of dvnnel provided the net underkeel clearance is assessed as safety. In this study, Variable Bumper Area(VBA) model is applied to design and assess ship channel. This model reflects ship's principle dimension, ship domain theory, ship speed, conning officer's ship handling skill and experience and all external forces which cause leeway, set and drift and the change of ship maneuvering characteristics. Full Mission Ship Handling Simulator is used to analyze ship dynamic data according to conning officer's ship control, external forces, etc. This model uses Domain-index for assessing the efficiency and safety of the channel. The proposed model is applied to Ulsan new port plan which has a channel width of 1.5 times the length if the largest vessel, a radius if 5 times the length of the largest vessel in a curve of 57 degree centerline angle and SBM facility adjacent to the lateral edge if channel. The result of this study shows tint the width and radius of channel curve are suitable for the target ship but the difficulty of ship handling is caused by the large course change and SBM located in the vicinity if channel.

• Journal of Navigation and Port Research
• /
• v.29 no.1 s.97
• /
• pp.9-15
• /
• 2005

To design ship channel is one of important factors for planning and developing a port. In most case, the core factors for designing ship channel are the layout and width of channel provided the net underkeel clearance is secured to be safe enough to pass. In this study, Variable Bumper Area(VBA) model is applied to design and assess ship channel. This model reflects ship's particular, ship domain theory, ship speed and mariner's ship handling skill and experience, especially external forces which cause leeway, set and drift and the change of ship maneuvering characteristics. A real time, full mission shiphandling simulator is used to analyze ship dynamic data according to mariner's ship control, external forces, ete. This model defines Domain degree and Domain-index for assessing the efficiency and safety of the channel. The proposed model is applied to Ulsan new port plan which has a channel width of 1.5 times the length of the largest vessel, a radius of 5 times the length of the largest vessel in a curve of 57 degree centerline angle and SBM facility adjacent to the lateral edge of channel. The result of this study shows that the width of the channel and radius of channel curve are suitable for the target ship but the difficulty of ship handling is caused by the large course change and SBM located in the vicinity of channel.