• Ecology and Resilient Infrastructure
• /
• 제1권1호
• /
• pp.1-7
• /
• 2014

본 연구에서는 파랑과 흐름이 공존하고 있는 해안지역에 이용이 가능한 물에 용해된 물질의 정확한 이동을 예측하기 위한 수심적분형 수치모의 기법을 제시한다. 대상 영역에 일반적으로 발생하는 파랑의 전파와 변형 과정 및 쇄파와 흐름의 발달 과정에 대한 모의가 가능한 boussinesq equation 흐름모형과 동일한 과정을 거쳐 유도된 수심적분형 물질수송모형을 지배방정식으로 이용한다. 지배방정식은 approximate riemann solver를 이용하는 유한체적법을 이용하여 해석한다. 제시된 수치모형을 이용하여 해일발생에 의한 흐름양상을 계측한 실험을 재현하였으며, 해당 수역에 가상의 물질의 이송과 확산에 대한 수치모의를 수행하고 그 결과를 분석하였다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제1권1호
• /
• pp.1-7
• /
• 1989

파랑이 완경사해역을 전파해 갈 때 흐름 및 수량변화에 의한 파의 굴절, 회절 등의 파랑변형현상을 나타낼 수 있는 완경사 파동방정식을 변분원리를 이용하여 유도하였다. 이 식은 쌍곡형방정식으로 Kirby(1984)의 식과 같다. 정상상태의 단순 규칙파에 대한 수치모형을 유한채분법을 이용하여 수립하였으며 이 모형은 개방해역에서 계산의 효율 및 정착도가 타모형에 비해 우수하다. 이암류와 규칙파의 상호작용 현상을 수치모형실험을 통해 상세하게 분석하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제29권3호
• /
• pp.139-146
• /
• 2017

해안선 변동을 제어하기 위해 설치되는 잠제의 효과를 이해하기 위해 해안선과 평행한 단일 잠제 주변 연안의 흐름변화 특성을 수리실험을 통해 연구하였다. 잠제와 입사파 파라미터에 따른 잠제 후면의 흐름패턴을 관측하기 위해 LSPIV(Large-Scale Particle Image Velocimetry) 이미지 분석 기법을 적용하였고, 잠제 주변의 역학적 특성을 파악하기 위해 평균수면 및 파고분포를 관측하였다. 수리실험을 통해 흐름패턴은 잠제에 의한 파고(파랑응력) 분포변화와 그에 따라 발달하는 잠제 후면과 측면 쇄파유도류 및 평균수면상승효과의 상호작용에 의해 변화됨을 알 수 있었다. 잠제 주변의 분기 또는 수렴하는 흐름패턴에 따라 각각 해안선 변동을 침식 또는 퇴적반응으로 구분하는 Ranasinghe et al.(2010)의 경험식과 수리실험 결과를 비교하여, 전반적으로 경험식에 부합하는 흐름패턴을 확인할 수 있었다. 그러나 일부 실험결과에서 기존의 경험식을 적용하여 구분하기 어려운 침식과 퇴적이 혼재된 반응을 유도하는 흐름패턴도 관찰할 수 있었다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제1권1호
• /
• pp.22-30
• /
• 1989

파랑은 천해역을 진행하면서 천수효과에 의한 굴절 및 구조물에 의한 회절, 흐름의 영향, 반사등에 의한 변형을 일으킨다. 굴절 및 회절에 의한 파랑변형을 예측하기 위하여 흐름이 고려된 비정상 상태의 Kirby(1986a)의 식을 이용하여 회절이 고려된 기초방정식을 유도하고, 좌표계를 파향선식에 의한 직교곡선 좌표계로 변환한 후 양해법으로 반복계산을 행하여 해를 구하는 수치 모형을 개발하였다. 수치 모형의 적용성을 검토하기 위하여 다음과 같은 조건에서 계산하였으며, 기존의 계산결과 및 실험결과와 비교 검토하였다. 1) 일정 수심상에서 원형 천퇴 주변의 파랑변형 2) 사면상에서 타원형 천퇴 주변의 파랑변형 3) 사면상에서 파랑이 입사각을 갖고 입사할 경우 구조물 주변의 파랑변형 본 모형의 수치해를 검토한 결과 기존의 연구결과와 잘 일치하였다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제6권1호
• /
• pp.81-87
• /
• 1994

완경사 방정식을 에너지 보존식으로부터 직접 유도하였으며 에너지 보존식과 Green's first and second identities와의 관계를 분명히 밝혔다. 파랑-흐름 상호작용 시의 타원형 완경사 방정식이 Berkhoff (1972)에 의해서 유도된 흐름이 없는 경우와 같은 형태를 갖는다는 것이 제시되었으며, 또한 해석적인 해를 통해 물리적 특성이 조사되었다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.758-765
• /
• 2016

본 연구에서는 유한한 깊이의 투수층에 의한 파랑 감쇠 현상을 흐름함수에 대한 확장형 완경사방정식을 사용하여 해석하였다. 에너지 감쇠율을 흐름함수에 대한 완경사방정식에 고려할 수 있도록 감쇠항을 제시하였다. 수치실험 시 계산영역에서 반사된 파가 경계에서 재반사되는 문제를 극복하기 위해서, 델타함수 형태의 원천함수를 유도하여 계산영역 내에서 조파하였다. 경사면 위의 파랑의 반사율 측정 실험을 다양한 주기에 대해서 수행하였다. 투수성이 있는 수중둔덕에 대해서, 수치실험 결과는 해석해인 적분방정식의 결과와 대체로 잘 일치하였다. 그러나, 투수계수가 크고 파장이 길수록 본 연구의 결과가 상대적으로 높은 투과율을 보였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제23권4호
• /
• pp.276-284
• /
• 2011

파랑 잉여응력의 영향이 자동적으로 고려되므로 파랑으로부터 발생되는 흐름을 수치모의할 수 있는 수평점성 및 난류항이 포함된 Boussinesq 방정식 모형인 FUNWAVE를 이용하여, 다방향 불규칙파 조건으로 해운대 해안에서 발생하는 이안류를 수치모의하였다. 수치모의는 다방향 불규칙파의 전파양상과 지형에 의한 비선형 파랑변형을 잘 보여주고 있으며, 이러한 파랑변형과 해운대 지형특성이 반영되어 시간에 따라 발달하는 파랑유도 연안흐름 양상을 잘 보여준다. 수치모의 결과로 부터 이안류는 연안방향으로 상대적으로 수심이 깊은 곳에서 그리고 파고가 낮은 곳에서 이안류가 돌발적으로 발생 혹은 증폭될 수 있음을 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제41권7호
• /
• pp.669-679
• /
• 2008

본 연구는 수리실험으로 얻어진 권파에 의한 월파수괴의 유속을 댐붕괴흐름과 비교하여 거동의 유사성을 검토하였다. 댐붕괴흐름은 해석해가 간략하고 월파 거동과 유사함으로 인해 월파의 유속산정에 이용되어왔다. 월파는 일반적으로 많은 연행기포로 인해 기존의 유속측정기법을 적용하는데 제한을 받게 되므로, 본 실험에서는 기포나 기포조직모양을 이용한 기포영상유속계를 이용하여 월파 유속을 측정하였다. 실험결과로부터 월파의 유속단면을 검토하였고, 단면의 최대유속과 수심평균유속을 댐붕괴흐름의 1차원 해석해인 Ritter의 해와 비교하였다. 해석해와의 비교를 위해 댐붕괴 전 초기수심을 파랑조건과 월파의 측정값으로부터 유도하였다. 파랑조건으로부터 추정된 붕괴 전 초기 수심을 이용한 해석해는 측정된 유속의 분포형태에 있어서는 차이를 보였으나, 월파수괴의 전면속도로부터 산정된 초기수심을 이용한 해석해는 유속크기의 비교에서 좋은 일치를 보였다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제6권3호
• /
• pp.260-265
• /
• 1994

대규모 흐름이 존재하는 불규칙한 해역에서 새로운 타원형 파동방정식을 유도하고, 유한차분법을 이용한 효율적인 수치모형을 개발하였다. 이때 청원형 방정식은 초기식 문제의 해법과 유사한 방법을 사용하여 해를 구하였다. 이 방법은 불규칙파의 변형을 계산하는 데 특히 효과적이며 수리모형 실험결과(Hiraishi, 1991)와 잘 일치하였다. 마지막으로 수중천퇴가 존재하는 완경사 해역에서 파랑과 흐름의 상호작용에 의한 수치해를 예시하였다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제38권5호
• /
• pp.503-509
• /
• 2014

본 연구에서는 공진을 유도하는 수로를 이용한 새로운 개념의 유공방파제를 제안하려 한다. 공진수로에는 유공판을 설치하여 흐름분리현상에 의한 파랑에너지의 소산을 유도한다. 종래의 수실과 유공벽을 이용한 방파제에 비하여 공진수로 내장형 유공방파제는 두 가지의 장점을 들 수 있는데, 하나는 목표 차단파랑에 따라서 수로의 설계가 용이하며 보다 장주기 파랑에 대하여도 적용이 가능하다. 또 하나는 유공부가 쇄파력이 집중되는 수면부근보다 아래에 위치함으로써 구조적 안정성이 개선된다. 파랑에너지의 소산은 방파제 전면에서의 반사율로서 평가하였고, 수치해석은 선형 포텐셜 이론에 기초한 Galerkin의 유한요소모델을 이용하였다. 수로의 고유주기와 입사파의 주기가 일치하는 부근에서 적절한 에너지 손실을 확인할 수 있었으며 에너지 손실의 양은 수로의 형상, 위치 및 유공율의 영향을 받았다.