• 한국해안해양공학회지
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• 제15권3호
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• pp.186-189
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• 2003

방파제 피복석의 중량 산정을 위하여 여러 가지 경험식들이 개발되어져 왔다 Hudson 식은 많은 결함이 있음에도 불구하고, 형태가 간결하기 때문에 가장 널리 사용되고 있다. van der Meer 식은 가끔 크로스체크 용으로 사용되고 있지만, 식의 복잡성과 관련 변수들의 불확실성 때문에 아주 널리 사용되지는 않고 있다 한편 최근에 유(2003)는 'action slope'라는 새로운 무차원수를 사용하여 형태가 간결한 식을(이후 Yoo 식이라고 부름) 제안하였다. 본 연구에서는, 해안공학 기술자들에게 이 공식들의 사용에 대한 판단 기준을 제공하기 위하여, van der Meer가 1987년과 1988년에 보고한 실험 자료와 비교하여 이들의 정밀도를 평가하였다. 검토 결과, van der Meer 식이 가장 높은 정밀도를 보였으며, Hudson 식은 정밀도가 매우 낮아서 사용에 신중을 기해야 하는 것으로 나타났다. 한편, van der Meer 식보다 정밀도가 약간 낮기는 하지만 형태가 간결한 Yoo 식은 안전율을 약간 높게 잡으면 실무에 사용해도 무방한 것으로 판단된다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.215-215
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• 2011

1996년도 UN해양법협약의 발효와 각국의 배타적 경제수역(EEZ) 선포로 연안역에 대한 관심이 국제적으로 고조되고 있는 가운데 우리나라에서도 연안역 관리법(가칭)이 제정되었다. 국토해양부는 연안역 공간이용 효율성 극대화와 부존 해양자원의 치계적인 개발과 보전을 위하여 연안역 관리법을 특별법으로 제정하였으며 1998년 중에 시행령 등 하위법령을 제정해 시행키로 하였다. 이 이후로도 연안역 특별법에 대한 연구는 계속 진행중이며, 현제 연안역은 연안어업, 수산양식장, 모래채취, 염전, 해수욕장, 관광지, 해양시설, 간척, 매립지, 공업단지 등으로 많이 이용되고 있다. 그러나 연안역 안전시설에 대한 상세 설계기준 및 시공에 대해서는 자세히 다루고 있지 않다. 연안역은 관광객이 증가하면서 안전시설과 구난장비의 미비한 실정으로 인해 인적 물적 피해가 빈번히 발생 증가하고 있는 것으로 나타나고 있다. 안전사고의 다발지역을 분석해 보면 관광객으로 인하여 방파제 주변에서의 안전사고가 증가하고 있는 상황이며, 이로 인한 인명피해도 증가하고 있다. 방파제에 대한 안전사고를 막기 위하여 우선적으로 방파제에 대한 안전사고를 해결하고자 인명피해를 막는 구난시설들에 대한 간격 등의 기준을 제시하였다. 다른 지역에 비하여 연안역은 파도에 의하여 사람이 떠내려가는 것을 고려하여 구난시설의 간격을 해안이나 다른 안전시설에 비하여 더 짧게 하였으며, 구난시설이 피해자에게 빠르게 전달되고자 멀리 던진 수 있으며, 구난시설을 잡음과 동시에 숨을 쉴 수 있는 여건이 조성되도록 연구하였다. 안전사고를 효율적으로 방지하기 위하여 인간공학을 접한 안전시설을 연구를 하였다. 인간공학이란, 인간의 행동, 능력, 한계, 특성 등에 관한 정보를 발견하고, 이를 도구, 기계, 시스템, 과업, 직무, 환경의 설계에 응용함으로 인간이 생산적이고 안전하며 쾌적하고 효과적으로 이용할 수 있도록 하는 것이다. 인간공학은 인간이 사용할 수 있도록 설계하는 과정에 있어 인간의 활용성 및 편리성을 증대하는 학문으로 보며, 설계초기 단계에서부터 인간의 요소의 체계적인 고려를 필요로 하게 되었다. 이 논문은 과거에 일어났던 사고사례들을 주시하면서 앞으로의 미래에 똑같은 사고사례가 발생하지 않도록 예방하이 위하여 인간공학과 안전시설을 통하여 연안역의 안전시설의 설치기준에 도움이 되는 자료를 제공하고자 한다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제1권2호
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• pp.27-39
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• 1998

본 연구에서는 수면 밑 일정한 깊이에 잠긴 유연한 천이 파도중 수평으로 놓여 있을 때 유연막과 파도의 상호작용 문제를 살펴보았다. 파도와 유연막의 상호작용을 고려하기 위하여 선형 유탄성 이론을 사용하였다. 계산 예로 유연막의 형태, 잠긴 깊이 그리고 유연막에 걸리는 초기 장력을 변화시키면서 반사율과 투과율 그리고 유연막의 변형을 살펴보았다. 또한 Texas A&M 대학의 2차원 수조에서 모형실험을 수행하여 실험결과와 해석해를 비교하였다. 실험결과와 해석결과는 정성적으로 잘 일치하고 있음을 확인하였다. 개발된 설계 프로그램을 이용하여 설치 해역의 파랑 특성에 적합한 최적의 유연막 방파제를 설계, 제작할 수 있으리라 사료된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권10호
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• pp.865-871
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• 2012

수중 방파제 피복작업은 사석의 유실을 방지하기 위해 방파제 겉면에 2-3ton의 돌을 쌓는 작업으로 현재 잠수부에 의해 수작업으로 시공을 하고 있다. 수중에서의 사야문제와 작업의 특성상 잠수부의 육감에 의해 공사가 시행되며 작업 과정에서 산업재해가 빈번히 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 수중 방파제 피복작업을 위한 수중항만공사 로봇을 개발하였다. 로봇의 유압 실린더 제어를 위해 위치 센서가 필요한데 기존 센서는 구동축에 부착되어 방수가 어렵고 건설현장에서 사용하기에는 내구성이 좋지 못하다. 하지만 압력센서는 유압라인상의 임의의 위치에 부착이 가능하므로 방수박스 내부에 설치할 수 있어 방수가 용이하고 내구성을 높일 수 있다. 따라서 본 논문에서는 압력센서를 이용하여 수중항만공사 로봇의 유압 실린더 변위를 간접적으로 측정하는 관측기를 설명한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제30권5호
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• pp.397-404
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• 2006

감천항은 수산물, 연안화물 등 산화물 전용부두 처리기능이 복합된 다목적항만으로 개발되었다. 1997년 컨테이너 부두가 개장된 이후로 현지 최대 $40,000\sim50,000DWT$급 컨테이너 선박이 입 출항 하고 있다. 그러나 감천항은 방파제 입구가 협소하고, 방파제 전방에서 선박의 통항상충이 상존함으로 해상충돌사고의 위험이 높아 이에 대한 교통특성 파악이 요구되고 있다. 따라서 현재 감천항을 입 출항하는 선박과 감천항 전방해역의 선박에 대한 항적과 시간대별 교통량을 통해 첨두시간대 등의 해상교통특성을 분석하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 춘계학술대회 및 창립 30주년 심포지엄(논문집)
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• pp.137-146
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• 2006

감천항은 수산물, 연안화물 등 산화물 전용부두 처리기능이 복합된 다목적항만으로 개발되었다. 1997년 컨테이너 부두가 개장된 이후로 현재 최대 $40,000{\sim}50,000$ DWT급 컨테이너 선박이 입 출항하고 있다. 그러나 감천항은 방파제 입구가 협소하며, 방파제 전방에서 선박의 통항상층이 상존함으로 해상충돌사고의 위험이 높아 이에 대한 교통특성 파악이 요구되고 있다. 따라서 현재 감천항을 입 출항하는 선박과 감천항 전방해역의 선박에 대한 항적과 시간대별 교통량을 통해 첨두시간대 등의 해상교통특성을 분석하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제27권2호
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• pp.233-238
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• 2003

파랑에너지를 차단하고 항내 정온을 확보하기 위해 설치된 외곽시설인 방파제는 불투과성이기 때문에 항만을 폐쇄성으로 만들 수 있으며, 항내ㆍ외간의 해수교환은 급격히 감소될 수 있다. 항만개발의 최근 추세는 항내의 수질 보호와 친수성이 강조되어, 기존의 불투과성 방파제의 일부에 투과성으로 설계한 제체투과성 해수교환방파제를 설치하는 것으로 나타났다. 이 경우 외해의 에너지가 항내로 전달되어 항내 오염물질의 희석률 증대와 함께 외해로 배출되도록 하고 있다. 오염이 심화된 항만(남해 동부해안에 위치한 삼천포 구항)에서 항내 수질을 개선하기 위한 방안은 육상오염원을 제거하는 것이 최선이나, 폐쇄성이 큰 항만의 경우, 외해와의 해수순환을 강화시켜야만 한다. 즉, 기존의 항만에서의 항내 수질개선을 위해서 외곽시설의 일부에 해수소통구를 두는 방법이 가장 최선이라 할 수 있다. 본 연구에서는 항내 오염이 심각한 항만을 대상으로 하여, 해수소통구를 통한 해수순환 양상을 수치계산을 통해 검토하고 수반되는 해수교환율을 검토하였다. 본 연구에서는 유한 차분법으로 수치모델을 구성하였으며, 해수소통구 도입에 따른 항내의 해수순환 및 해수교환율을 평가하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.215-225
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• 2011

케이슨 방파제의 설계는 구조물의 기능을 유지하면서 일정 피해를 허용하는 성능설계를 권장한다. 하지만 기존 성능설계 방법은 기후변화로 변화된 해양 환경을 설계에 반영하기 어려워 구조물의 수명 동안에 안정성을 보장할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 대표적인 기후변화 효과인 해수면 상승과 파고의 증가를 고려한 시간 의존 성능설계를 수행하여 케이슨의 기대활동량과 파괴확률을 산정하였다. 특히, 해수면 상승과 파고의 증가가 시간의 함수로 표현되어 케이슨 활동에 대해 시간 의존 파괴확률을 계산하였다. 개발된 방법을 일본 동해안에 위치한 Hitachinaka항 동방파제에 적용하였다. 해수면 상승보다 파고의 증가가 구조물의 안정성에 훨씬 큰 영향을 주는 것으로 분석되었는데, 이는 해수면 상승 폭이 구조물 전면 수심에 비해 상대적으로 아주 작기 때문이다. 또한 설계자들의 실제적인 관심사인 기후변화에 의한 케이슨 단면 폭의 변화를 산정하였다. 구조물의 설계수명이 커질수록 단면 폭의 증가가 컸으며, 현재 폭이 약 22 m인 Hitachinaka 방파제 케이슨은 기후변화 효과인 파고의 선형 및 포물선 증가에 의해 단면 폭이 각각 0.5m와 1.5m 내외로 증가된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제34권1호
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• pp.51-57
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• 2010

항내 정온도를 산정 할 때에는 불규칙파의 회절과 반사가 정확하게 계산되어지는 것이 중요하다. 본 연구에서 수치모형의 기본방정식은 완경사 방정식을 사용하였으며, 이는 파랑 거동에 큰 영향을 미치는 비선선형성을 고려할 수 있는 장점을 가지고 있다. 그리고, 삼각격자망은 유한요소법을 이용하여 생성되었다. 비선형성의 효과를 검증하기 위하여 본 연구에서 개발된 수치모형의 계산결과들은 다른 연구자들의 실험결과 및 수치결과와 비교되어졌다. 그 결과, 비선형성의 파랑을 고려한 경우가 고려하지 않은 경우보다 파랑해석에 더 정확하다는 것을 보여주었다. 본 모형을 적용하기 위하여 해수교환방파제가 설치되어 있는 주문진항에 파고분포가 계산되어졌다. 수치해석결과, 이상 파랑이 해수교환방파제를 통한 유입 시에 항내 파고분포의 결과들이 높게 나타났다. 그러므로, 항내 파고를 낮게 유지하기 위해서는 이상 파랑의 유입을 차단할 수 있는 시설이 필요되어질 것으로 사료된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권12호
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• pp.91-101
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• 2022

1995년 일본에서 발생한 고베지진으로 인하여 고베항에 대규모 피해가 발생하면서, 기존 내진설계 기준의 문제점이 제기됨에 따라 기존의 유사정적해석 및 허용응력 설계법으로는 Level II(규모 6.5) 수준의 지진에 대하여 항만 구조물 설계가 불가능한 사실이 지적되어 내진설계에 있어서 성능기반 설계법의 필요성이 대두되었다. 지진이 빈번한 일본 및 미국의 경우 항만시설에 대한 가장 선진화된 설계기준을 도입하여 적용하고 있으며, 기존 내진설계기준을 성능기반설계로 전환하였다. 1999년 이후 현재까지 국내 항만내진설계법은 내진설계가 필요한 시설과 이들의 내진등급에 대한 정의가 불명확한 점에 대해 연구를 통해 필요한 시설과 내진등급에 대한 정의를 확립하고 실험적 검증을 바탕으로 국내 실정에 부합한 성능기반 내진설계법을 확립하고 있는 단계이다. 본 연구에서 개발한 방파제의 성능기반 내진설계법은 원지반의 지표면에서의 가속도 시간이력을 고속 푸리에 변환(FFT) 후 방파제의 해당성능수준별 최대허용변위에 대응한 주파수 특성을 보정해주는 필터처리를 하였고, 필터 처리된 스펙트럼을 다시 가속도 시간이력으로 역변환(IFFT) 하여 가속도 최대값을 산정함으로써 변위를 고려한 등가정적해석을 위한 수평지진계수를 산정하였다. 또한 국내 지진 수준에 맞는 방파제의 성능기반 내진설계법의 검증을 위해서 실험과 수치해석을 수행하였다.