• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제3권2호
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• pp.49-59
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• 2000

장전항 시설물의 최적설계를 위한 항내 파랑분포 수치 시뮬레이션을 수행하였다. 장전항 인근 해역의 바람자료에 기초한 극치동계해석에 의해 추정된 심해 설계파를 수치 시뮬레이션의 외해 경계조건으로 적용하였다. 파랑 시뮬레이션을 위해 Boussinesq 천해파 이론을 사용하였으며, 파의 분산성과 비선형성을 포함하였다. 해안 경계에 대해서는 파랑의 부분적인 반사가 가능토록 유공을 두거나, 파랑 에너지를 모두 흡수하는 해면층을 두어 모사하였다. 방파제 설계 파고를 산정하기 위해서 광역모델에 대한 시뮬레이션을 수행하였으며, 설계된 방파제 및 부두 배치에 대한 항내 정온도 해석을 위하려 상세모델에 대한 시뮬레이션을 수행하였다.

• Water Engineering Research
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• 제1권4호
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• pp.293-298
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• 2000

Optimal values of $\alpha$ characterizing the linear dispersion property in the modified Boussinesq equations are determined by minimizing the combined relative errors of the phase and group velocities. The value of $\alpha$ is fixed in previous studies, whereas it is varying in the present study. The phase and group velocities are calculated by using variable $\alpha$ and compared to those of the linear Stokes wave theory and previous studies. It is found that the present study produces the best match to the linear Stokes theory.

• 대한토목학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.77-89
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• 1991

수심(水深)이 변하고 흐름이 존재(存在)하는 곳에서 천해파(淺海波)의 파랑변형(波浪變形) 해석(解析)에는 Boussinesq방정식(方程式)에 기초(基礎)한 포물형방정식(抛物形方程式)이 이용된다. 이안류(離岸流)는 Stokes파(波) 이론(理論)의 적용한계(適用限界)를 넘어선 곳에서 발생하므로 본(本) 연구(硏究)에서는 흐름이 존재하는 천해역(淺海域)에서 적용이 가능한 비선형(非線形) 포물형방정식(抛物形方程式)으로 수심변화(水深變化)에 의한 천수현상(淺水現象)과 흐름과의 상호작용(相互作用)에 의한 파(波)의 굴절(屈折) 및 회절현상(回折現象)을 해석(解析)하였고, 흐름은 상대적(相對的)으로 강한 흐름과 약한 흐름을 발생시켜 흐름의 세기에 의한 영향(影響)에 대해 비교(比較) 검토(檢討)하였으며, 수치해석(數値解析)은 쇄파(碎波)가 일어나기 전까지 수행(遂行)하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제39권1호
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• pp.38-48
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• 2002

파랑집중 이론에 기초하여 모형시험수조에서 다방향 극한파를 생성하는 연구를 수행하였다. 파랑의 집중도에 대한 파향 범위, 주파수 폭, 중심 주파수 등의 영향을 고찰하였다. 등파고와 등기 울기 스펙트럼 모델에 의한 결과를 서로 비교하였으며, Boussinesq 방정식과 유한요소법에 기초한 수치해와 이론해를 또한 서로 비교하였다. 효율적인 파랑집중을 위해서는 파향과 주파수 모두를 효과적으로 제어하는 것이 필수적이다. 파랑집중도는 중심주파수 보다는 주파수 폭에 좌우되며, 동일한 조건하에서 두 스펙트럼 모델은 동등한 정도의 파랑집중 효율을 나타낸다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제6권3호
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• pp.281-289
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• 1994

Boussinesq 식과는 달리 심해로부터 천해까지 파랑의 전영역에 적용 가능한 비선형 규칙/불규칙 파랑의 예측모델의 지배방정식이 제시되었다. 근본은 쌍곡선형 완경사방정식(Copeland, 1985)에 근거를 두고 있다. 제시된 식은 심해로부터 천해까지 선형 파랑전파의 분산 관계를 엄밀히 만족시켜주며 식을 전개하였을 때 Boussinesq 식의 여러 형태와 동일성을 유지하고 있음을 입증할 수 있었다. 또한 선형성을 유지하는 대표유속의 자유수면아래 위치를 산정할 수 있는 관계식을 제시하였다.

• 대한조선학회지
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• 제24권2호
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• pp.55-61
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• 1987

The wave system due to a moving submerged body is investigated both theoretically and numerically. Boussinesq equation, which is derived under the assumption that the effects of nonlinearity and wave dispersion are of the same order, is generalized to take the forcing agency into account. Furthermore, under the more restrive assumption that the disturbance is of higher order, inhomogeneous Korteweg-de Vries equation is derived. These equations are solved numerically to obtain the generated wave system and the wave-making resistance. These results are compared with those given by the linear theory.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 2000년도 한국해안해양공학발표논문집 Proceedings of Coastal and Ocean Engineering in Korea
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• pp.103-112
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• 2000

Early efforts to model wave transformation from offshore to inshore were based on the ray theory which accounts for wave refraction due to changes in bathymetry and the diffraction effects were ignored. Prediction of nearshore waves with the combined effects of refraction and diffraction as well as reflection has taken a new dimension with the use of the mild-slope equation and the Boussinesq equation. (omitted)

• 한국항해항만학회지
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• 제27권5호
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• pp.527-537
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• 2003

선박의 항행에 의해 발생되는 항주파의 특성은 선박의 속도와 수심 조건에 따라 크게 달라진다. 연안 항로에서 발생된 항주파는 주변 해안으로 전파됨에 따라 항만 내의 정온 수역을 교란하여 정박 중인 소형선박, 수영객 등에 돌발적이고도 심각한 위험을 가져다 줄뿐만 아니가 해안의 침식, 호안의 결괴 등의 피해를 주기도 한다. 지금까지 항주파에 관한 연구의 관심사는 일정 수심 조건에 대해 조파저항이나 조선에 미치는 영향을 분석하는 등 주로 조선공학도의 관점에서 검토가 대상이 되어 왔으며, 가변 수심을 가진 실제 해역에 있어서의 항주파 발생과 전파에 기인한 주변 해역의 영향은 그다지 검토되지 못하였다. 최근 고속선 등의 발달로 인해 천해역에서의 항주파로 인한 인근 해역의 피해가 더욱 우려되고 있는 추세이다. 따라서 실제 수역에서의 항주파의 발달과 그 전파과정은 조사할 필요가 있는 것이다. 본 연구에서는 연안해역의 얕고 복잡한 수로와 다양한 선속 조건에 대한 항주파의 발생 및 전파를 예측하기 위하여 고정 좌표계에서 Boussinesq 방정식을 토대로 항주파 수치예측 모형을 구축하였다. 제안된 모형은 수리모형실험 결과와의 비교를 통하여 검증하였으며, 또한 실제 수로를 토대로 한 가변 수심역에 개발된 모형을 적용하여 수신 변화 고려의 중요성을 확인하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제1권2호
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• pp.105.2-117
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• 1992

The formation mechanism of the vortex streets in the lee of the mountain Is Investigated by a three-dimensional numerical model. The model is based upon the hydrostatic Boussinesq equations in which the vertical turbulent momentum flux is estimated by a turbulence parameterization scheme, but the horizontal viscosity is assumed to be constant. The results show that Karman vortex streets can form even without surface friction in a constant ambient flow with uniform stratification. The vortex formation is related to breaking of the mountain wave, which depends on the Froude number (Fr). In the case of a three-dimensional bell-shaped mountain, the wave breaking occurs when Fr is less than about 0.8, while a barman vortex forms when Fr is less than about 0.22. Vortex formation also depends on Reynolds number, which is estimated from the horizontal diffusivity. The vortex formation can be explained by the wave saturation theory given by Lindzen (1981) with some modification. Simulations in this study show that in the case of Karman vortex formation the momentum flux in the lower level is much larger than the saturated momentum flux, whereas it is almost equal to the saturated momentum at the upper levels as expected from the saturation theory. As a result, large flux divergence is produced in the lower layer, the mean flow is decelerated behind the mountain, and the horizontal wind shear forms between unmodified ambient wind. The momentum exchange between the mean flow and the mountain wave is produced by the turbulence within a breaking wave. From the result, well developed vortices like Karman vortex can be formed. . The results of the momentum budget calculated by the hydrostatic model are almost the same as nonhydrostatic results as long as horizontal scale of the mountain is 10 km. A well developed barman vortex similar to the hydrostatic one was simulated in the nonhydrostatic case. Therefore, we conclude that the hydrostatic assumption is adequate to investigate the origin of the Km8n vortex from the viewpoint of wave breaking.

• Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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• 제1권2호
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• pp.105-117
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• 1997

The formation mechanism of the vortex streets in the lee of the mountain is investigated by a three-dimensional numerical model. The model is based upon the hydrostatic Boussinesq equations in which the vertical turbulent momentum flux is estimated by a turbulence parameterization scheme, but the horizontal viscosity is assumed to be constant. The results show that Karman vortex streets can form even without surface friction in a constant ambient flow with uniform stratification. The vortex formation is related to breaking of the mountain wave, which depends on the Froude number (Fr). In the case of a three-dimensional bell-shaped mountain, the wave breaking occurs when Fr is less than about 0.8, while a Karman vortex forms when Fr is less than about 0.22. Vortex formation also depends on Reynolds number, which is estimated from the horizontal diffusivity. The vortex formation can be explained by the wave saturation theory given by Lindzen (1981) with some modification. Simulations in this study show that in the case of Karman vortex formation the momentum flux in the lower level is much larger than the saturated momentum flux whereas it is almost equal to the saturated momentum at the upper levels as expected from the saturation theory. As a result, large flux divergence is produced in the lower layer, the mean flow is decelerated behind the mountain, and the horizontal wind shear forms between unmodified ambient wind. The momentum exchange between the mean flow and the mountain wave is produced by the turbulence within a breaking wave. From the result, well developed vortices like Karman vortex can be formed. The results of the momentum budget calculated by the hydrostatic model are almost the same as nonhydrostatic results as long as horizontal scale of the mountain is 10 km. A well developed Karman vortex similar to the hydrostatic one was simulated in the nonhydrostatic case. Therefore, we conclude that the hydrostatic assumption is adequate to investigate the origin of the Karman vortex from the viewpoint of wave breaking.