• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 1991.07a
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• pp.1-5
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• 1991

1572년도에 발표된 두 수치모형 중 하나인 쌍곡형모형은 조석수치모형에 사용되는 수심적분된 두 방정식 (연속방정식과 운동량보존식)과 유사한 형태의 기본식을 사용하는데, 최초에 Ito and Tanimoto (1972)가 발표한 수식을 파의 군속도가 파속에 일치하지 않는 해역에서 오차가 발생한다.(중략)

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 1993.07a
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• pp.166-174
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• 1993

본 연구에서는 자유수면과 성층효과를 고려한 3차원 연안해수유동 수치모형을 개발하였다. 수치모형은 수심방향에 대해서 정규화된 좌표(c-coordinate)를 사용하며, 시간적분방법으로는 반음해법(semi-implicit)을 사용하여 계산시간의 효율성을 도모하였으며, 모드분리개념을 도입하여 내역항(Internal mode)에 대해서는 양해법을 사용하였으며, 외역항(External mode)은 수평방향 운동방정식과 연속방정식의 차분식으로부터 얻은 Poisson형태의 타도형 차분방정식을 Point-SOR법에 의하여 해석하였다. (중략)

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2014.06a
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• pp.255-257
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• 2014

The harbor tranquility is indicating the level of calmness in the mooring basin of harbor. It relates keenly to berthing/unberthing and cargo handling works but also it is an important indicator to get the minimum water area as the safe refuge. Therefore, it is necessary to analyze in complex the variation of wave height and direction caused by wave refraction, diffraction, shoaling and reflection from the incident waves from outside the harbor. In order to check the calmness inside a harbor, the numerical models are being used currently need fundamental reviews according to the difference of results which depend on their respective features. In this study, hence, it was introduced the validity of numerical models by comparing the computational results for Hupo harbor.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.694-698
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• 2010

하천의 만곡부에서는 유량에 따라 흐름특성이 달라지고, 하도의 변화가 끊임없이 일어난다. 만곡부의 흐름변화 현상을 파악하기위해 정형화된 하도를 가정하여 개수로 실험을 하거나 수치모형을 이용하여 연구하고 있다. 하지만 실제 자연 하천에 적용한 사례는 많지 않은 실정이다. 본 연구에서는 만곡 자연하천에 대한 흐름특성을 분석하기위해 2차원 수치모의 모형인 CCHE2D 모형을 이용하여 평창강 본류 청령포 만곡부를 모의하였다. 평창강의 계획빈도인 50년, 100년 및 200년 빈도별 확률 홍수량을 적용하여 대상하천을 분석하였다. 모의 결과 유속분포는 만곡부 외측보다 내측에서 유속이 빠르게 나타나며, 최대 유속선은 최단거리에 근접하는 것을 볼 수 있었다. 만곡부 외측에서는 흐름분리가 발생하였으며 와류의 발생을 볼 수 있었다. 또한 홍수시 청령포의 요곡사주부분이 침수되어 침식을 예상할 수 있었다. 본 연구에서는 기존의 개수로 실험 연구와 비교하여 만곡부에 적용 시 불안정한 해석과 계산 결과를 산정하는 2차원 수치모형의 실제 하천에 적용성을 검증하였고, 평창강의 빈도별 홍수량을 모의하여 비교 분석함으로써 홍수시 사행하천의 흐름특성과 침식에 대한 기초자료를 제시하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.57-57
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• 2011

지진해일은 진행속도가 빠르고 파장이 길며 파형의 변화 없이 먼 거리를 진행 할 수 있어 주변지역은 물론 멀리 떨어진 지역에도 심한 범람피해를 야기시킨다. 지진해일의 일반적인 특징으로 장파와 단파가 합성되어 있고 먼 거리를 전파할 경우 분산효과의 역할이 중요하게 된다. 특히 우리나라의 동해안에 영향을 주는 지진해일은 단주기파 성분이 강하고 파장에 비해 먼 거리를 전파하기에 분산을 고려하는 선형 Boussinesq 방정식을 지배방정식으로 사용하는 것이 바람직하다. 하지만 지금까지의 지진해일 전파모의를 위한 모형은 선형 Boussinesq 방정식의 복잡한 계산과 계산시간이 길다는 단점 때문에 선형 천수방정식을 지배방정식으로 사용하고 분산효과는 수치분산을 이용하여 고려해왔다. 지진해일 해석 시 일반적으로 사용되어 오던 기존의 leap-frog 유한차분 모형(Imamura et al., 1988; 조용식, 1996)은 지배방정식으로 선형 천수방정식을 사용하고 파의 분산효과는 수치분산을 이용하여 고려하므로 정해진 시간 간격에 대해 수심에 따라 격자 간격을 적절히 선택해야 하는데 수심이 복잡하게 변하는 경우 격자간격 조정이 불가능하여 분산효과를 정도 높게 고려할 수 없다. 이 문제점을 해결하기 위하여 윤성범 등(2004)은 파동방정식의 인위적인 분산항을 이용하여 Boussinesq 방정식의 분산효과를 고려할 수 있는 능동적인 분산보정기법을 제안하였고 Cho et al.(2007)는 일정한 수심에서 수치적인 분산오차가 Boussinesq 방정식의 물리적인 분산항을 대체하도록 수심, 격자 간격 및 계산 시간 간격 사이의 관계식을 유도하고 Boussinesq 방정식의 분산항과 일치하는 수치분산을 이용하여 실용적인 분산보정기법을 개발하였다. 이에 Ahn(2010)은 현재 컴퓨터의 계산 능력이 향상되어 선형 Boussinesq 방정식을 직접 차분하여 계산하는데 무리가 없다고 판단하여 선형 Boussinesq 방정식을 직접 차분한 모형을 개발하였다. 본 연구에서는 기존의 원해 지진해일 전파모의에 이용되어왔던 선형 천수방정식에 수치분산을 고려한 모형 대신 선형 Boussinesq 방정식의 유한차분 모형을 제안하였으며 기존의 선형 Boussinesq 방정식 모형의 격자와 수심간의 제약을 없애기 위해 차분 기법을 달리 한 2차 정확도의 유한차분 모형을 제안하였다. 검증을 위하여 선형 Boussinesq 방정식의 해석해(Carrier, 1991)와 비교하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.649-653
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• 2010

일반적으로 계획 또는 설계 단계에서 수행되고 있는 관거 시설의 수리계산에는 연결관 내에서의 마찰손실만을 감안하여 수행하고 있으며, 맨홀에서의 에너지 손실은 고려되지 않는 실정이다. 그러나 연결관 내부와 맨홀의 내부는 여러 가지 수리학적 조건이 다르므로 에너지 손실이 발생하게 된다. 더욱이 직선으로 연결된 중간맨홀보다 두 개의 유입관과 한 개의 유출관으로 구성된 합류맨홀은 연결 구조상 유수교란에 의한 에너지 손실이 커질 것으로 예상됨에도 불구하고 현재 실무에서 우수 배수시설의 설계 시 직선 연결맨홀과 합류맨홀의 손실을 구별하지 않고 사용하고 있는 실정이다. 그러므로 합류맨홀에서 우수 관거 시스템의 우수 배제 능력을 증가시켜 도심지의 침수를 방지하기 위한 관거시설의 적정 설계 기준이 필요하며, 합리적인 설계 기준을 제시하기 위하여 합류 맨홀 내에서의 수두 손실을 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 수리 모형 실험의 물질적, 시간적 한계를 극복하기 위하여 일반적으로 3차원 유체거동의 특성분석에 많이 사용되는 Fluent 6.3 모형을 이용하여 과부하 합류 맨홀에서의 흐름특성을 수치모의 하였으며, 맨홀 내 손실수두의 변화를 계산하여 손실계수를 산정하였다. 계산된 손실계수는 수리모형 실험을 통하여 산정된 손실계수와 비교하였다. 또한 동일한 수치모의 해석 조건을 실제 합류맨홀에 적용하여 실제 합류 맨홀의 규모 변화에 따른 손실계수를 산정하였다. 수치모형의 적용 결과 맨홀 내에서의 유속변화, 수심변화 및 압력변화에 대해서는 수리모형 실험 결과와 유사한 경향을 나타내고 있으며, 수치모형에 의하여 산정된 합류 맨홀에서의 손실계수 값과 수리모형에 의하여 산정된 손실계수 값이 거의 유사하게 나타났다. 또한 동일한 수치모의 해석 조건을 실제 합류맨홀에 적용하여 합류맨홀의 규모 변화에 따른 손실계수를 산정하였으며, 산정된 손실계수는 우수관거 시스템의 설계 및 평가에 사용가능하리라 판단된다.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.36 no.8
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• pp.659-664
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• 2012

Coastal vegetaion consists of rooted flowering marine plants that provide a variety of ecosystem services to the coastal areas they colonize. The attenuation of waves and sediments stabilization are often listed among these services. From this point of view, artificial vegetation model is an effective method of controlling sea bed and stabilization without damaging the landscape or the stability of the coastaline. In this study, numerical and hydraulic physical test for predicting deposition proces of a navigation channel caused by wave action is proposed. In the numerical model, we develop a numerical model for describing the wave attenuation and sediment transport in a navigation channel with a vegetation area. In addition, hydraulic model tests is performed in a navigation channel with irregular waves to examine the effect of vegetation in relation to deposition reduction in navigation channel. A comparison between the results of hydraulic and numerical tests shows resonable agreement.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.4 no.1
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• pp.34-44
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• 1992

A numerical model using Hybrid Element Method(HEM) is presented for the prediction of wave agitations in a harbor which are induced by the intrusion and transformation of incident short-period waves. A linear mild-slope equation including bottom friction is used as the governing equation and a partial absorbing boundary condition is used on solid boundaries. Functional derived in the present paper is based on the Chen and Mei(1974)'s concept which uses finite element net in the inner region and analytical solution of Helmholtz equation in the outer region. Final simultaneous equations are solved using the Gaussian Elimination Method. The model appears to be reasonably good from the comparison of numerical calculation with hydraulic experimental results of short-wave diffraction through a breakwater gap(Pos and Kilner, 1987). The problem of requring large computational memory could be overcome using 8-noded isoparametric elements.

• Tunnel and Underground Space
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• v.15 no.6 s.59
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• pp.400-410
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• 2005

During excavation of shallow tunnels in soft ground, failure mechanism around the tunnel face have major influence on the stability of tunnels. In this paper, a series of laboratory tests under plane strain condition on the small scale of a shallow tunnel considering unsupported tunnel length has been performed. The results have shown that tunnel failure mechanism changes from failure mode 1 to failure mode 2 as unsupported tunnel length increases. By comparing the experimental and the numerical results, the loosening pressure for the shallow tunnel and progressive failure have been investigated.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.2 no.1
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• pp.83-89
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• 1988

정지된 유동장에 놓인 반무한 평판이 횡방향으로 갑자기 출발하는 경우에 있어서 평판의 끝에서 발생하는 보텍스의 거동을 해석적 및 수치적 측면에서 검토하였다. 해석적 방법은 단일 보텍스 모델에 근거를 두었으며, 해석결과 순환량은 시간의 1/3승, 보텍스의 중심까지의 거리는 시간의 2/3승에 비례하여 증가함을 알 수 있었다. 룬게.쿠타(Runge-Kutta)방법을 써서 분리 보텍스 모델에 따른 비선형 운동방정식의 해를 수치적으로 구했다. 수치해는 시간의 경과에 따라 해석 해에 접근하였다. 보텍스의 형상에 있어서도 실험결과와 잘 맞았다.