• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.12 no.2
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• pp.96-106
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• 2000

Though the recent years, large scale structures have been built on offshore for utilization of coastal ocean space as offshore airport and marine terminals. Sometimes, those big scale structures, however, happened to act as significant barriers against waves and severe beach erosion would take place on the coast. The present study deals nearshore topography changes affected by construction of an offshore structure with different distance from the shore. The series of three dimensional movable bed experiments have been examined in detail. Moreover, in order to make clear the relation of nearshore currents and local erosions behind offshore structure, the nearshore currents are calculated by Boussinesq equation model and compared with the same scale condition of the physical model experiments.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.1031-1035
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• 2005

조력발전 건설사업에서 우선적으로 고려되어야 할 사항은 조수간만에 의해 외해부와 조지부 사이를 이동하는 해수를 적절히 소통시키는 것이다. 즉, 조력발전소에서 수문구조물의 목적은 주어진 조건 하에서 계획된 유량을 충분히 그리고 안전하게 배제시키는 것이다. 본 연구에서는 수문구조물에 대한 Apron의 길이와 경사의 변화에 의한 외해 조위와 시화호 수위차 조건에 따른 유량계수를 구해 배수능력과 유$\cdot$출입부, 외해, 시화호 및 큰가리섬 주위의 흐름 특성을 검토하고자 하였다. 이를 위해 시화호를 실험대상으로 하여 구조물을 중심으로 외해측으로 1,000m, 시화호측으로 500m, 폭 1,500m의 범위를 선정하였다. 수리모형을 1대50의 축척비로 제작하였다. 표 1은 실험별 Apron과 수문구조물의 제원을 나타내며, 수문구조물은 7기로 이루어졌다. 시화호의 흐름은 관성력과 중력이 지배력이 되며, 이때 상사법칙은 Froude 상사법칙을 적용할 수 있다. 실험III은 실험II에서 Apron의 경사를 1대10에서 1대5로 수정한 실험으로 수위조건은 외해측 -2.530 EL.m이고, 시화호측은 -1.603EL.m이다. 유량계수를 산정하기 위하여 6개 실험조건을 기본계획에서 제시된 수위-조위 조건에서 수위차 및 통수유량을 분배하여 결정하였고 유량계수 산정식에 따라 구조물의 유입부와 유출부에서 유속-면적법에 의해서 유량을 측정하였다. 그리고 국부평면 실험모형에서의 전체적인 해류의 흐름을 분석하기 위해 2차원 유속을 측정하였다. 또한, 유$\cdot$출입부 안정성을 검토하기 위해 Apron 지점과 수문구조물 지점에 3점법으로 유속을 측정하였으며, 색소를 이용하여 유황을 관찰하였다. 시화호와 외해의 수위차가 1.011 m일 때의 전체 수문구조물을 통과하는 유량을 비교한 결과, 실험II 및 실험III의 통과유량은 각각 $10,924m^3/s$ 및 $10,075m^3/s$로서 실험 I의 $2,757m^3/s$에 비해 통수능이 많이 개선되었음을 알 수 있다.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.7 no.4
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• pp.199-206
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• 2004

Construction of a large offshore structure in coastal area may cause serious morphological changes for a wide region ranging from shoreline to offshore behind the structure. Shin et at. [2000] and Shin and Hong [2004] identified the sediment transport patterns behind the large offshore structure through a series of three dimensional movable bed experiments. In present study, a hybrid three dimensional beach deformation model was suggested based on those sediment transport mechanisms revealed by experimental results of the preceding studies. The model was verified by the results of the three dimensional moveable bed experiments and they agreed well not only in reappeared tombolo in shoreline side but also in the erosion and deposition region behind offshore structure. In addition, the model was applied to real beach deformation problem, which was occurred by construction of artificial offshore islands, and it validates the applicability of the model.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.7 no.4
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• pp.207-215
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• 2004

Recently, securing a vast land in the land region becomes more difficult and efforts to seek its alternation in the sea area have been increased. As a consequence, the coastal region has been faced to extensive beach erosion problems. In planning offshore structures such as artificial islands, it is necessary to forecast the influence of the structure construction exerting on the beach erosion of the adjacent coast. In the present study, the sediment movement pattern behind offshore structure was examined through a series of three dimensional movable bed experiments, so as to develop the numerical model which forecasts morphological change including beach erosions. The experimental results reveal that the sediment movement patterns of the beach line side and the depth region are separated at a certain boundary line. In details, at the beach side including swash zone the sediment movement becomes dominant, which is governed by a relation between depth contours and incident wave directions, while at the depth region the bed load and suspended load due to the orbit motion of waves are carried by nearshore currents, and both movements are clearly separated at a specified boundary that is related to partial standing wave from the beach. It is expected that these results can be effectively used for verification of a numerical model on morphological change of the coast.

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 1998.09a
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• pp.84-87
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• 1998

본 연구에서는 음향학에서 음파를 제어하는데 주로 이용되는 헤름홀츠 공명장치의 원리를 방파제에 응용하였다. 외해에서 발생된 입사파는 Fig.1에 보여진 입구를 가진 공명 구조물(Resonant Structure)을 만나면 에너지 일부는 입구를 통하여 방사(Radiate)되며 또 일부 에너지는 입구를 통하여 공명 구조물 안으로 방사된다. 공명 구조물 안으로 들어온 파의 주파수와 공명 구조물의 고유 주파수(Natural Frequency)들 중 첫 번째 공진 모드(Resonance Mode)의 주파수가 일치되면 구조물 내부에서의 파는 크게 증폭된다. (중략)

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 2002.08a
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• pp.49-55
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• 2002

항만을 계획함에 있어서 방파제는 가장 대표적인 계획요소로서 주된 목적은 외해로부터 내습하는 파랑을 차단하여 항내의 정온수역을 확보하는 것이다. 그러나 불투과성 방파제의 경우는 페쇄성이라는 특성 때문에 연안에서의 물질순환 체계가 구조물 건설전의 환경과는 근본적으로 달라져 심각한 환경부작용이 초래되어 왔다. 육상으로부터 유입된 유기물질이 외해로 확산되지 못하고 항내에서 누적됨으로서 부영양화가 일어나며 항외에서의 산소를 포함하고 있는 해수의 유입이 차단됨으로서 항내는 만성적인 산소부족현상이 발생하게 된다. (중략)

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 2003.08a
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• pp.245-248
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• 2003

Bragg반사는 입사된 주기파의 파장이 해저지형의 파장의 두 배가 될 때 공명현상(resonance)에 의해 반사율이 매우 커지는 물리 현상을 말한다. 즉, 외해에서 주기성을 띄는 파랑이 입사해 올 때, 특정형태의 해저지형을 이용하면 상당량의 에너지를 외해로 반사시킬 수 있다. 이와 같은 Bragg 반사개념을 수중방파제(submerged breakwater)에 응용하면 항만이나 방파제 등의 해안구조물을 경제적으로 설계 및 보호 할 수 있고, 해안선 보호 및 불필요한 퇴적 등을 고려한 연안개발계획의 효율적 수립이 가능하다. (중략)

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• v.29 no.1
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• pp.285-290
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• 2005

Until now, korean aquaculture industry has been grown largely from a quantitative viewpoint. However, an increase of quantity has caused lots of problems producing a derived effect recently. Nearly 82% of korean aquaculture farms had been installed mainly at inshore of the southern sea and also sewage, factory wastes, high density of fishcage at the limited area and autoinfection have deteriorated inshore fisheries. The offshore have been on the rise for the solution to these problems since it has clear seawater reduces the environmental pollution with much current. As a matter of fact, the existing inshore fishcage facilities have trouble advancing to the offshore due to the rough environmental conditons such as a high sea, strong currents etc.; therefore, it is necessary to develop a new cultivating equipment fit the open sea conditons. In this research, the theoretical study and experimental analysis have been carried out for the fishcage design of the structure which is able to use at the open sea.

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 1996.10a
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• pp.172-175
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• 1996

외해로부터 해안선부근으로 이동하는 파랑은 해저협곡 및 대륙붕과 같은 해저지형의 변화, 방파제와 같은 해안구조물과의 상호간섭 및 파랑상호간의 비선형효과 등에 의해 굴절, 회절, 천수 및 쇄파 등과 같은 변화를 경험한다. 파랑변형의 원인이 되는 여러 변화 중에서 흥미 있고 연구할 가치가 있는 물리적 현상중의 하나는 Bragg 반사이다. (중략)

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.523-526
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• 2005

방조제 건설로 형성된 호소의 수질악화가 중요한 사안으로 대두되면서 수질개선을 위한 다양한 대안이 제안$\cdot$시행되고 있다. 호소 및 연안 수질개선에 대한 근본적인 대책의 일환으로 유입 오염부하량(pollutants loads) 삭감 측면에서는 환경기초시설(하수종말처리장 등) 건설사업이 계획$\cdot$추진되고 있다. 반면, 유역의 오염부하량 삭감계획과 병행하여 수문개방에 의한 청정한 외해수 유입에 의한 해수유통으로 수질개선을 도모하는 경우도 있다. 시화호 수질보전대책의 일환으로 수문개방을 통한 외해수 유입은 1997년 이후 지속적으로 시행되고 있으며, 2002년 3월 최종 끝물막이 공사가 완료된 화옹지구 방조제 공사로 형성된 화옹호도 2007년 담수화 개시 이전까지 수질보전대책의 일환으로 수문(배수갑문) 개방을 통한 해수유통을 계획하고 있는 실정이며, 충청남도에 위치한 홍성$\cdot$보령방조제도 수문개방에 의한 해수유통을 실시하고 있다. 또한, 시화호 관리기관인 한국수자원공사에서는 세계 최대규모의 조력발전소 건설을 통한 발전 및 발전소를 통과하는 외해수 유입$\cdot$유출에 의한 수질개선계획을 추진하고 있다. 그러나, 수문개방 또는 인공구조물을 통한 외해수의 유입$\cdot$유출에 의한 수질개선효과는 인위적인 요소와 자연적인 요소, 장기적인 변화 및 단기적인 변화가 결합되어 매우 복잡한 양상을 보일 수 있기 때문에 체계적인 분석을 통하여 수질개선효과를 검토하여야 한다. 본 연구에서는 현재 진행되고 있는 시화호 배수갑문 운영양상을 기준으로 하여 배수갑문 운영에 대한 외해수의 유입$\cdot$유출에 의한 수질변화양상을 단계적으로 구분하여 수질변화에 중요한 영향을 미치는 인자에 대한 이론적인 분석을 수행하고, 배수갑문 개방에 의한 수질개선효과를 최대화하기 위한 환경관리 방안 제시에 중점을 두어 수행하였다.