• 한국전산구조공학회논문집
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• 제34권1호
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• pp.59-69
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• 2021

최근 친환경 에너지 개발에 대한 관심의 증가로 해상 및 연안 지역에서 대규모 해양구조물들이 건설되고 있다. 해양구조물은 항상 파랑 하중에 노출되어 있으므로 구조적인 안전성을 확보하기 위해서는 파랑에 대한 정확한 이해와 분석이 필수적이다. 실해역에서 수행되는 실험은 해양파를 이해하기 위한 가장 정확한 방법이지만, 변수의 통제가 어렵고 비용과 규모 측면에서 실험이 제한되는 경우가 많다. 본 연구에서는 수치파동수조를 이용하여 다양한 조건의 파를 생성하고 및 이론식과 비교를 통해 파랑 생성 능력을 검증하였다. 입자 기반 수치해석법인 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics) 기법을 이용하여 3차원 수조 및 피스톤 조파기를 모델링하였으며, 반사파에 대한 영향을 최소화하기 위해 수로 끝단에 질량 가중 감쇠 영역을 설정하여 안정적인 파고 및 유속 계산이 수행될 수 있게 하였다. 목표 파랑 조건에서,상대 수심이 2 이하를 만족하는 경우 파형경사에 관계없이 파고와 유속을 계산한 결과가 이론값과 높은 정확도를 보였다. 그러나 상대수심과 파형경사의 목표값이 증가하고, 측정 위치가 멀어짐에 따라서 최대 10% 이상의 오차가 발생하였다. 수치해석을 이용하여 정확한 계산이 가능한 파랑 범위를 무차원 변수를 이용하여 제안하였으며, 차후 수치해석을 이용한 수치파동수조 검증기준과 유체-구조물 상호작용 해석분야 연구에 효과적으로 활용될 수 있다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제17권1호
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• pp.55-59
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• 2005

본 자료는 과거 이어도 해양과학기지의 건설과 관련하여 건국대학교와 한국해양연구소가 공동으로 수행한 이어도 수중암초 주변의 파랑변형에 대한 수리모형실험 결과이다. 실험은 총 4개의 파향 (NNW, SE, S, SSW) 각각에 대하여 이어도 정상부 주변 16m×18m의 영역에서 1m 간격으로 파고를 계측하였으며, 4개 파향 공히 이어도 정상에서 쇄파가 발생함을 관찰하였다. 이 자료는 기존의 파랑전파 수치모델의 성능개선과 관련하여 국소적 쇄파역에서의 모델성능을 검증하는데 매우 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.439-451
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• 2008

단일 계단지형에 대한 반사파와 투과파의 해를 이용하여 다중 계단지형에서의 파랑변형을 계산할 수 있는 새로운 산란체법의 모형을 구성하였다. 산란체법의 근사해를 보다 정밀한 Kirby and Dalrymple(1983)이 제시한 EFEM의 해와 비교검증하였다. 진행파만의 근사에서는 산란체법과 EFEM의 해는 동일하다. 계산된 반사율과 투과율에 대한 위상의 경우 억류파를 포함한 산란체법의 해는 진행파만의 근사해보다 훨씬 우수하다. 억류파의 영향이 감소할수록 산란체법의 해는 EFEM의 해로 접근한다.

• 물과 미래
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• 제22권4호
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• pp.441-451
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• 1989

한반도 주변해상에 큰 영향을 미친 태풍 LEE, VERA, THELMA 통과시의 파랑관측 자료에 대하여 zero-up & down crossing법 및 Tucker-Draper법으로 구한 유의파고를 파랑스펙트럼법으로 구한 유의파고와 비교분석하였다. 그리고 zero-up crossing법으로 구한 개별파의 파고분포를 Rayleigh, Weibull, Gluhovski, Ibrageemov, Goda의 분포와 비교한 후 Chi-square 검증을 실시하였다. 분석결과 zero-crossing법으로 구한 유의파고가 스펙트럼에서 구한 유의파고와 가장 잘 일치하였으며, 파고분포는 Rayleigh와 Goda 분포가 관측치에 가장 잘 맞는 것으로 나타났다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.119-120
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• 2019

X-band 항해용 레이더를 이용한 파랑계측시스템의 파고계측 정확성 검증을 위해 울릉도 주변해역의 부이 유의파고값을 분석하여 결과의 타당성을 확보하였다. 특히 울릉도부이(해양기상부이), 울릉읍파고부이, 구암파고부이 및 혈암파고부이의 유의파고를 계절별로 분석하여 레이더식 파랑계측 결과와의 상관계수를 도출하고 분석하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권6호
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• pp.771-780
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• 2014

배열형(Array type)의 HF Radar를 임원항(Site A)과 후정리 해변(Site B)에 설치하여 동해연안에 대한 실시간 파랑과 해류를 관측하였다. 본 연구에 사용된 WERA (WavE RAdar)는 2000년 독일 Helzel사에서 개발된 것으로 24.525 MHz의 주파수 대역을 사용한다. 각 사이트는 4기의 송신기와 8기의 수신기로 구성되어 있는 8 채널 시스템이며, 현재 30분 주기로 관측하여 자료를 생성하고 있다. 파랑은 최대 약 25 km, 해류는 최대 약 50 km의 관측 범위를 나타내며, 150 kHz의 대역폭을 사용하여 1.5 km 간격의 격자 해상도를 갖는다. HF Radar를 이용하여 관측한 파랑 자료는 현장에서 관측한 파랑계 자료와 비교 검증을 하였으며, 해류 자료는 국립해양조사원에서 제공한 월별 동해평균표층 해류도와 해류흐름 패턴과 비교하였다. 파랑의 비교 자료들에 대한 회귀선과의 편차는 주성분 분석(Principle Component Analysis)으로 계산하였고, 그 결과로 상관관계 0.86와 RMSD 0.186을 보였다. 또한 동해연안의 해수유동에 대한 장기간의 변화를 분석해본 결과 8월과 9월의 연안에서는 북한한류가 남쪽방향으로, 외해에서는 동한난류가 북쪽방향으로 흐르는 흐름이 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.873-883
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• 2014

본 연구는 선박의 크기, 계류상태, 파랑의 주기, 파향 등의 영향을 반영하여 계류선박의 동요량을 계산하고, 그 결과를 이용하여 선석 전면에서 하역한계파고를 산정하는 방법을 제시한 것이다. 여기서는 포항신항의 제 8부두에 본 방법을 적용하고 하역중단시 현지 파랑 관측자료와 비교하여 그 타당성을 검증하였다. 하역중단시 현지 선박의 크기는 800~35,000ton이었으며, 이 때 관측된 파랑은 파고 0.10~0.75m, 주기 7~13s이었다. 본 방법에 의한 하역한계파고는 5,000ton, 10,000ton, 30,000ton 선박에 대하여 파고 0.19~0.50m, 주기 8~12s로 계산되었으며, 본 방법은 파랑의 주기 변화 및 선박의 크기에 대응하여 하역중단시 현지 파랑 관측 결과를 잘 재현하였다. 한편 본 방법에 의한 하역한계파고는 선형 5,000~30,000ton, 주기 12s, 선박에 입사하는 파랑의 각도가 $75^{\circ}C$일 때, 설계기준의 하역한계파고에 비해서 장 단주기 파를 고려하면 16~62%, 단주기 파랑만 고려하면 0~46% 감소하였다. 또한 설계기준에 제시된 하역한계파고는 주기 변화 및 선형에 따라 대응하지 못하며, 10,000ton 이하의 선박에 대해서는 과대 평가되어 있음을 확인하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제35권4호
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• pp.67-74
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• 2023

열대성 저기압으로 인한 높은 파도와 폭풍해일은 해안지역에 큰 피해를 준다. 따라서 태풍이 내습하기 전에 정확하게 예측해야 하는데, 기상 강제력은 예측에 중요한 요소이다. 본 연구는 정확한 폭풍해일 및 파랑예측에 요구되는 기상 강제력을 위한 개선방안을 제시한다. 2016년 남해안을 강타한 태풍 차바를 사례연구로 하여, 기상예측모델(MPAS)로 태풍 트랙 및 기상 강제력, 즉, 기상장을 예측했다. 예측된 MPAS 태풍 트랙 정보를 기반으로 한 태풍의 대칭형 및 비대칭형 파라미터 와류 모델을 이용하여 기상 강제력을 생성하는 한편, 베스트 트랙 기반 동일 한 파라미터 모델을 이용하여 기상 강제력을 생성하여, 둘을 비교했다. 또한, MPAS 예측 태풍 트랙 정보 기반 대칭형/비대칭형 와류 파라미터 모델에서 생성된 기상장은 MPAS에서 예측한 기상장과 블렌딩하여 예측기상장을 만들었다. 이렇게 제작된 MPAS 기반 forecast 기상장 4종 및 베스트 트랙 기반 hindcast 기상장 2종을 ADCIRC+SWAN ADCIRC+SWAN에 입력하여 남해안의 파랑 및 폭풍해일을 예측/재현하고 관측치와 비교·검증했다. MPAS 기반 forecast 기상장을 이용하여 예측된 폭풍해일과 파랑은 관측치와 거의 일치했으며, 베스트 트랙을 사용하여 재현한 결과와도 견줄 만했다. 유의파고는, 6종의 기상장을 이용한 실험에서 MPAS 예측 태풍 트랙 기반 대칭형 와류 파라미터 모델로 생성된 기상장과 MPAS 예측 기상장을 블렌딩한 실험이 예측 정확도가 높았으나, 비대칭형 와류 파라미터 모델과 블렌딩을 사용한 경우보다 약간 높은 정도였다. 폭풍해일은, MPAS 예측 태풍 트랙을 이용한 비대칭형 와류 파라미터 모델에서 생성된 기상장을 이용한 실험이 예측 정확도가 높았다. 폭풍해일과 파랑을 정확하게 예측하기 위해서는, 정확한 태풍 트랙 정보와 이 정보가 반영된 비대칭형 와류가 고려된 기상장, 이 태풍 트랙을 생산한 기상장이 필요한 것을 볼 수 있다.

• 한국해양공학회지
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• 제12권1호
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• pp.143-152
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• 1998

해안구조물 설치시 기초지반의 안정성 해석을 위한 파랑에 기이한 액상화 메카니즘을 과잉간극수압(excess pore pressure) 현상과 관련하여 논의하였다. 과잉간극수압 발생 메커니즘에 있어서 두 가지 형태, 즉 변동과잉간극수압 (Oscillatory excess pore pressure) 및 잔류과잉간극수압 (Residual excess pore pressure) 각각에 기인한 액상화의 특성을 구명하였다. 또한, 과잉간극수압 및 해저지반의 액상화 가능성에 대한 평가공정을 제시하였는데 이는 모형실험과 현장관측자료에 의해 그 적용성이 검증되었다. 이러한 평가공정(Assessment Procedures)은 투수성 해저/기초 지반의 액상화를 추정하는데 이용될 수 있다. 해안구조물 기초 설계 및 해저 지반의 안정성 평가시 액상화의 가능성 또는 과잉간극수압의 적절한 평가.고려가 무엇보다 중요하다고 사료된다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제3권2호
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• pp.100-107
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• 1991

본 연구는 실제의 해역에서 액상화 현상을 확인함과 동시에 필자 등이 제안하는 액상화 이론을 검증하는 것을 목적으로 한다. 본 연구의 내용 파랑에 의한 액상화에 대한 현지관측 및 이론해석의 두 부분으로 되어있다. 현지관측에서는 2년간에 걸쳐서 파고, 해저지반표면의 수압변동, 해저지반중의 변동간극수압 등을 관측하였으며, 이론해석에서는 필자 등이 제안하고 있는 액상화 이론에 근거하여 해석을 실시한 후 현지관측 자료와 비교하여 검토하였다.