• Journal of Wetlands Research
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• v.14 no.4
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• pp.439-455
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• 2012

Coupled wave induced current modeling system(WIC) was developed from combining with the nearshore spectral wave model, SWAN, the wave induced force model, WIF, and the flow model, EFDC. The reasonable results were obtained from WIC modeling system. The ratio of the wave height calculated with respect to refraction and diffraction effects over submerged spherical shoal was occurred approximately 1~5 % errors compared to Goda(2000)'s result. The radiation stress suggested by Longuet-Higgins and Stewart(1960), the stresses due to rollers in breaking waves proposed by Dally and Osiecki(1994), and Kim(2004)'s new spreading approach instead of the previous lateral mixing approach were added to calculate wave induced force. The results of the WIC modeling system show good agreement with Nishimura et al.(1985)'s laboratory measurements and better than Kim(2004)'s 2 dimensional depth averaged numerical computations for a plane beach with detached breakwater. The present flow field computed agrees reasonably well with the measured flow field. The relative merit of WIF model in WIC modeling system is unconditional stable for time increment.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2018.11a
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• pp.57-58
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• 2018

원해역에서 내습되는 파랑변형 및 근해역에서 그 응답은 국내 항만의 확장 및 보수를 위한 설계단계에서 정밀한 검토가 필수적이다. 항만의 설계검토는 비용 및 시간상 제약으로 평면 파랑모형을 통해 파악하고 있으며, 실제해상의 파랑형태와 유사한 불규칙파랑의 해석이 요구되고 있다. 파랑변형에 영향을 미치는 저면형상 및 마찰은 검토 대상해역의 해안선이나 근해의 순환적 패턴에 있어 중요한 요인이 된다. 다방향 불규칙파 모형에서 저면마찰은 사용자 지정의 상수로 적용되며, 적절한 적용으로 파랑의 특성을 재현할 필요가 있다. 본 연구에서는 불규칙 파랑 모형을 대상으로 저면마찰 상수 변화에 따른 기존수리실험과의 특성을 고찰하고 다방향 불규칙파의 정온도 해석시 저면마찰적용에 대한 기초자료를 제공하고자 한다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.29 no.6
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• pp.350-362
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• 2017

The Eulerian nearshore current model is more advantageous than the Lagrangian model in the way that numerical results from the Eulerian model can be directly compared with the measurements by the stationary equipment. It is because the wave mass flux is not included in the computed mass flux of Euleran nearshore current model. In addition, the Eulerian model can simulate the longshore currents with depth varying parabolic profile. However, the numerical models proposed by different researcher have different forms of the wave stress terms. For example, wave stresses in Newberger and Allen's (2007) model is constant over the depth, while those of Chun (2012) are vertically distributed. In the present study, these wave stress terms were compared against Hamilton et al.'s (2001) laboratory experiments to see the effects of different wave stress terms performed on the computation of nearshore currents.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.6 no.2
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• pp.164-173
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• 1994

A numerical model to solve mild slope equation is developed by use of a preconditioned conjugate gradient method (PCGM). In the present paper. accurate boundary conditions and a better preconditioner are employed which are improved from the existing method of Panchang et al. (1991). Computational procedures are focused on weakly nonlinear waves, and emerged problems to make a more accurate model are discussed. The results of model are tested against laboratory results of both circular and elliptic shoals. Model results of wave amplitude show excellent agreement with laboratory data and thes thus model can be used as a powerful tool to calculate wave transformation in shallow waters with complex bathymetry.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2018.05a
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• pp.65-66
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• 2018

국내 항만의 건설 및 확장 보수를 위한 설계 단계에서의 평면배치 검토시 항내측으로 내습하는 파랑변형특성에 대한 정밀한 평가는 필수적이다. 이에 따라 많은 수학적 모델들이 연안역과 항만에서의 파랑전파와 변형에 대해 개발되어 왔다. 특히 항내정온도의 해석은 항만 사용성 측면에서 매우 중요하며 실제 해상의 파랑상태와 유사한 불규칙파로의 해석이 요구되어 지고 있다. 항내정온도 해석에 있어서 항내파랑장 형성에 크게 영향을 미치는 구조물의 반사율을 효과적으로 적용하는 것은 매우 중요하다. 하지만, 구조물의 반사율은 이론계산이 어렵고, 일반적으로는 모형실험 혹은 현지관측에 의해 추정된다. 따라서, 일반적인 경우 비용 및 시간상의 제약으로 인해 평면 파랑모형으로 정온도 해석시 반사율의 적용은 구조형식별로 연구자들에 의해 개략 제시된 반사율을 적용하고 있다. 특히, 다방향 불규칙파의 적용시에 경계조건으로는 다방향 불규칙파를 효과적으로 제어할 수 있는 부분반사 경계면과 계산영역 밖으로 나가는 파랑에 대해서 인공적인 흡수층 또는 감쇠층(artificial damping layer)을 설정하여 반사를 제어하는 기법을 많이 적용하고 있다. 이때 항만구조물의 부분반사는 파랑제원에 따른 damping layer의 parameter의 조정에 의해 구조물의 구조형식별 반사율을 적절히 재현할 필요성이 있다. 본 연구에서는 불규칙파를 대상으로 damping layer의 parameter(무차원 감쇠계수, 감쇠층의 두께)등의 변화에 따른 반사율의 변화특성을 고찰하고, 향후 부분반사 경계면으로 damping layer가 적용되는 평면 파랑모형의 정온도 해석시 부분반사의 적용에 대한 기초자료를 제공하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2007.12a
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• pp.127-128
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• 2007

파랑이 외해로부터 연안으로 내습하면서 발생되는 파랑 변형, 즉, 굴절, 회절, 천수 그리고 쇄파 동에 의한 변형을 일으킨다. 이러한 파랑변형을 일으키는 주된 물리적 인자는 수심의 변화이지만 태풍과 같은 강한 바람이 부는 해역에서는 바람인자를 반드시 고려해야만 한다. 본 연구에서는 바람효과가 고려된, 에너지 스펙트럼 모형 (SWAN; Simulating WAve Nearshore) 을 이용한 수치실험을 수행하였다. 그리고 해석해 및 Karlsson 모형에 대한 수치 해와 비교를 통해 모델의 검증을 실시하였다. 또한 부산항 설 해역을 대상으로 태풍 매미 내습 시 입사 파랑 조건을 적용하였으며 실제 관측 치와 바람효과의 유무에 따른 수치 계산치를 비교한 결과, 바람효과를 고려한 계산결과가 실제 관측치와의 양호한 일치를 나타내었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.2146-2150
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• 2008

본 연구에서는 용기포항 동방파제 건설이 사곶 수욕장에 미치는 영향을 평판재하시험, 토질분석시험, 위성사진 자료 분석, 파랑, 조류, 수심 등의 현장관측과 파랑, 파랑류, 조류, 그리고 퇴적물 이동 등에 대한 수치모형을 통하여 사곶해수욕장의 동역학적 특성을 파악하였다. 평판재하시험과 토질분석시험 결과 기존의 사곶해수욕장 지역의 지지력 변화는 거의 없는 것으로 나타났으며, 방파제 건설로 인해 퇴적이 진행 중인 지역은 상대적으로 지지력이 낮게 나타났다. 현장관측으로 수집된 파랑, 조류, 수심의 자료는 수치모형의 입력 값으로 사용되었으며, 파랑류 수치모형결과 사곶 해수욕장 부근에서 파향에 따라 약한 소규모 와류가 발생하였으며, 퇴적물이동 수치모형의 경우 국소 와류에 의한 지형변화가 발생하였으며, 남서와 북동에 약간의 퇴적이 발생하였다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.19 no.6
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• pp.565-573
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• 2007

The effect of wave and current interactions on irregular wave transformation over a submerged elliptic shoal is investigated based on numerical simulations of the Vincent and Briggs experiment [Vincent, C.L., Briggs, M.J., 1989. Refraction-diffraction of irregular waves over a mound. Journal of Waterway, Port, Coastal and Ocean Engineering, 115(2), pp. 269-284]. The numerical simulations are conducted by a combination of REF/DIF S(a wave model) and SHORECIRC(a current model) and a time dependent phase-resolving wavecurrent model, FUNWAVE. In the simulations, the breaking-induced currents defocus waves behind the shoal and bring on a wave shadow zone that shows relatively low wave height distributions. The computed results of the combined model system agree better with the measurements than the computed results obtained by neglecting wave-current interaction do. In addition, the results of FUNWAVE show a good agreement with the measurements. The agreement indicates that it is necessary to take into account the effect of breaking-induced current on wave refraction when wave-breaking occurs over a submerged shoal.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.19 no.6
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• pp.557-564
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• 2007

The effect of wave and current interactions on regular wave transformation over a submerged elliptic shoal is investigated based on numerical simulations of the Vincent and Briggs experiment [Vincent, C.L., Briggs, M.J., 1989. Refraction-diffraction of irregular waves over a mound. Journal of Waterway, Port, Coastal and Ocean Engineering, 115(2), pp. 269-284]. The numerical simulations are conducted by constituting two numerical model systems: a combination of SWAN(a wave model) plus SHORECIRC(a current model) and a combination of REF/DIF 1(a wave model) plus SHORECIRC. A time dependent phase-resolving wave-current model, FUNWAVE, is also utilized to simulate the experiment. In the simulations, the breaking-induced currents defocus waves behind the shoal and bring on a wave shadow zone that shows relatively low wave height distributions. The computed results of the two model systems agree better with the measurements than the computed results obtained by neglecting wave-current interaction do. However, it is found that the radiation stresses for standing waves are misevaluated in the wave models. In addition, the results of FUNWAVE show very good agreement with the measurements. The agreement indicates that it is necessary to take into account the effect of breaking-induced current on wave refraction when wave-breaking occurs over a submerged shoal.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.19 no.6
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• pp.511-520
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• 2007

WAM(WAve Model), deep water wave model has been extended to the region of shallow water, incorporating wave breaking, and triad wave interaction. To verify the model, numerical simulation of waves in Youngil bay, Pohang is performed and the simulated results show good agreements with measured wave data sets, one station at the mouth of bay and two stations inside the bay. As waves propagate toward the shore, wave height gradually diminishes by bottom friction and wave breaking, and wave direction, initially NE changes normal to the shore due to depth refraction.