• 대한토목학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.573-584
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• 2013

본 연구에서는 유수실 상부 덮개가 있는 케이슨 방파제의 전면벽 유공률 변화에 따라서 전면벽 파압 분포가 어떻게 달라지는지 실험적으로 고찰하였다. 우선 전면벽 유공률이 0인 무공 케이슨에 대해서 파압을 측정하여 이를 Goda(1974)의 파압 분포와 비교하였다. 분석 결과, 계측된 파압분포는 Goda의 파압 공식과 대체로 잘 일치하였으며, 이를 통해서 본 실험에서 파압이 정확하게 측정되었음을 확인하였다. 한편, 유공 케이슨의 경우 전면벽 유공률을 0.2, 0.25, 0.3으로 변화시키면서 실험을 수행하였다. 대부분의 실험 조건에서는 유공률에 따른 전면벽 파압 분포에 차이가 거의 없었던 반면, 비교적 파고 및 주기가 큰 일부 실험파의 경우에는 유공률이 클수록 파압이 근소하게 증가하는 경향이 나타났다. 그러나 전면벽 총파력은 대체로 유공률에 따른 차이가 미미하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제13권4호
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• pp.263-272
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• 2001

최근 우리나라에서는 slit형 케이슨을 적용한 방파제 건설이 시도되고 있다. slit 케이슨 방파제는 수심이 비교적 깊은 해역에 적절하며, 다수의 실험적.이론적 연구가 수행되었다. 본 연구에서는 불규칙파를 적용한 2차원 수리모형실험을 실시하여 종 slit형 케이슨 방파제의 반사특성을 검토하였다. 실험은 단일 유수실과 이중 유수실을 가지는 종 slit형 케이슨 방파제에 대해 유공율, 유수실의 폭 및 slit의 수 등을 달리한 여러 가지 실험안을 설정하여 수행하였다. 실험결과에 의하면, 파형경사가 작을수록 반사율은 크게 나타남을 알 수 있다. 그리고 규칙파를 적용한 기존 연구결과에 의하면 상대유수실 폭 (B/L)이 0.2-0.25 부근에서 최소 반사율을 보였으나, 불규칙파를 적용한 본 연구에서는 B/L$_{s}$ ,=0.13~0.15 범위에서 최소의 반사율을 보였다. 또한 동일한 유공율 조건에서 slit의 폭이 클수록 반사율이 낮게 나타났으며, 전체적으로 단일 유수실보다 이중 유수실의 경우가 소파효과가 우수하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제26권5호
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• pp.267-277
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• 2014

본 연구에서는 기존의 무공케이슨 방파제에 대하여 개발된 성능설계법을 유공케이슨 방파제로 확장하여 적용하였다. 확장된 계산 모형은 한국해양연구소에서 수행한 수리 실험결과와 비교하여 검증하였다. 케이슨의 안정성을 평가하기 위하여 방파제 수명 동안의 누적활동량의 평균으로 정의되는 기대활동량과 누적활동량이 일정한 허용치를 초과할 확률을 산정하여 케이슨의 안정성 평가에 사용하였다. 기대활동량과 초과확률 모두 수심이 감소함에 따라 쇄파대 안쪽에서는 증가하며, 바깥쪽에서는 감소하는 경향을 보였다. 또한, 안전율에 기초한 결정론적 설계법의 결과와 비교해 보았을 때, 성능설계법의 설계기준에 따라 경제성이 달라지는 것으로 나타났다. 허용기대활동량과 초과확률이 극한 한계상태를 만족할 경우 쇄파대 바깥쪽에서는 성능설계법이 결정론적 설계법보다 비경제적인 것으로 나타났으며, 쇄파대 안쪽에서는 비슷한 경제성을 가지는 것으로 나타났다. 그러나, 복구가능한계상태를 만족할 경우 성능설계법이 결정론적 설계법보다 더 경제적인 것으로 평가되었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제8권3호
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• pp.221-230
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• 1996

기존의 전유공 케이슨 방파제로부터의 파 반사를 계산하기 위하여 개발된 Suh and Park의 이론 모형을, 케이슨 전면 하부의 연직벽을 경사가 매우 급한 경사벽으로 가정함으로써, 부분 유공 케이슨 방파제에 적용하였다. 또한, 이 모형에서, Kano and Liu가 제안한 차단계수를 이용하여 유공벽에서의 관성저항항을 수정하였다. 이 모형을 1993년도에 보고된 Park et al.의 수리실험 자료와 비교해 본 결과, 실험 자료 및 이론 모형 결과에서 모두 관성저항의 영향이 중요하여 B/L$_{c}$가 약 0.2일 때 반사율이 최소가 됨을 보이는데 (여기서 B=유수실의 폭, L$_{c}$=유수설 내에서의 파장), 이 값은 찬성저항의 영향을 무시했을 때 얻어지는 값 0.25보다 약간 작은 값이다. 또한 선형파 이론에 근거한 이 모형은 파의 비선형성이 증가함에 따라 반사율을 크게 계산하는 경향이 있음을 보이며, 따라서 이 모형은 파형경사가 작은 통상파에 적용하는 것이 바람직함을 알 수 있었다.있었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제15권1호
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• pp.11-20
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• 2003

본 논문에서는 규칙파 모델을 이용하여 유공케이슨 방파제로부터의 불규칙파의 반사를 계산하는 몇 가지 방법들을 검토한다. 첫 번째 방법은 불규칙파를 파고 및 주기가 각각 불규칙파의 제곱평균제곱근 파고 및 유의주기와 같은 규칙파로 근사하는 것이다. 두 번째는 불규칙파 스펙트럼의 각 주파수 성분에 대하여 규칙파 모델을 반복적으로 사용하는 것이다. 파의 주기는 성분파의 주파수에 따라 결정되며, 모든 주파수에 대해서 제곱평균제곱근 파고를 사용한다. 세 번째 방법은 두 번째 방법과 같으나, 각 성분파의 에너지에 해당하는 파고를 사용한다. 이전 연구자들의 실험 결과와 비교해 본 결과, 두 번째 방법이 가장 타당하며, 주파수 평균 반사율과 반사파 스펙트럼 모두 실험치와 양호한 일치를 보였다.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 2006년도 추계학술대회 발표논문집 Proceedings of Coastal and Ocean Engineering in Korea
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• pp.161-164
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• 2006

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.205-208
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• 2002

Numerous studies have been performed to develop an analytical model that can predict the reflection of regular or irregular waves from a perforated-wall caisson breakwater. Though such irregular wave models as Suh et at. (2001) become available, regular wave models are still in extensive use because of their simplicity. In the present study, using the regular wave model of Fuggazza and Natale(1992), the reflection of irregular waves from a perforated-wall caisson breakwater was calculated in several different methods. First, the regular wave model was re-validated by the hydraulic model tests. Though the model somewhat over-predicted the reflection coefficients at larger values and under-predicted them at smaller values, overall agreement was pretty good between calculation and measurement. Then, the regular wave model was applied to calculate the irregular wave reflection in the experiments of Suh et at.(2001) and Bennett et al. (1992). In applying the regular wave model to irregular wave reflection, several different methods were used. The results showed that it is the most reasonable to use the regular wave model repeatedly for each frequency component of the irregular wave specuum with the root-mean-squared wave height for all the frequencies .

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.217-227
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• 2015

본 연구에서는 유공케이슨에 작용하는 파력을 산정하기 위해 제안된 세 가지 파력공식(Takahashi and Shimosako, 1994; Tabet-Aoul and Lambert, 2003; Li, 2007)의 적용성을 검토하기 위하여 2차원 수리실험을 수행하였다. 실험에 의한 계측값과 각 공식에 의한 계산값의 정량적 비교를 위하여 수정 일치지수 및 결정계수를 이용하였고, 이를 통해 계측값과 계산값이 어느 정도 서로 일치하는지 그 정도를 평가하였다. 세 가지 공식 중 DUT 공식(Li, 2007)이 실험값과 계산값 편차가 가장 적었으며, Takahashi 공식(Takahashi and Shimosako, 1994)은 가장 큰 편차를 나타내었다. 한편, 계측 및 계산값의 상대적인 크기를 비교한 결과 Takahashi공식과 Tabet-Aoul & Lambert 공식(Tabet-Aoul and Lambert, 2003)은 실험값에 비하여 파력을 과대산정하고, DUT 공식은 파력을 다소 과소산정하는 경향이 나타났다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.287-292
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• 2021

하중·저항계수 설계는 일관된 시스템적 설계해를 제공하는 효율적인 설계 방식이다. 이 연구는 확률론적 프레임워크 내에서 방파제의 지반기초(foundation) 설계에 필요한 하중계수 및 저항계수를 결정하는 것을 목표로 하여 한국형 방파제의 대표적인 4가지 유형인 경사식 방파제, 무공케이슨 혼성식방파제, 유공케이슨 혼성식방파제, 소파블록 피복제를 대상으로 조사하였다. 파랑하중조건에서 방파제 기초의 지지력을 면밀히 조사하였다. 100,000회 샘플에 의한 Monte Carlo 시뮬레이션을 사용하여, 목표신뢰도지수(RI) 2.5와 3.0의 두 가지 수준을 선택하여 하중·저항계수의 보정을 수행하였다. 예상대로 더 높은 RI에 대해 정규화된 저항계수는 더 낮은 값을 갖는 것으로 확인되었다. 그 범위는 목표 RI 2.5의 경우 0.668~0.687이며, 목표 RI 3.0의 경우 0.576~0.634이다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.374-386
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• 2010

최근 슬리트케이슨제와 같은 유공방파제의 파랑제어특성에 대한 이론적 실험적 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 규칙파의 작용하에 슬리트케이슨에 의한 반사율의 특성과, 전면유공부 및 유수실의 내부벽면에 작용하는 파압을 2차원 및 3차원수치파동수로에서 각각 추정하고, 그 결과를 검토하였다. 수치실험에서는 주기 7초, 9초, 11초 및 13초와 각각의 주기에 대해 파형경사 0.02, 0.03 및 0.04를 갖는 입사파고의 수치실험안을 설정하였고, 본 연구에서 사용된 2차원 및 3차원의 수치해석은 Navier-Stokes운동방정식에 기초한 이상류(이상류(二相流)) 수치 모델로서, 이는 타해석기법에 비해 복잡한 수면변동에 대한 물리현상을 쉽게 재현할 수 있으며, 수치프로그램의 구성이 보다 간략하게 되는 장점이 있다. 실험결과에 의하면, 반사율에 있어서 주기가 짧은 경우에는 2차원해석이 상당히 큰 값을 나타내지만, 주기가 길어지고 파형경사가 큰 경우에는 2차원해석과 3차원해석의 결과가 거의 동일한 값을 나타낸다. 파압에 있어서 주기가 짧은 경우에는 두 해석법에서 차이는 작지만, 주기가 길어지고 파형경사가 큰 경우에는 차이가 크게 나타나는 경향을 확인할 수 있었다.