• 한국해양공학회지
• /
• 제33권1호
• /
• pp.68-75
• /
• 2019

A low-crested structure (LCS) is an excellent feature not only because it provides shore protection but also because it is fully submerged. However, in order to properly control waves, it is necessary to maintain a certain range of crest height and width in consideration of the wave dimensions at the installation area. According to previous studies, an LCS has some wave breaking effect when the crest width is more than a fourth of the incident wavelength and the crest depth is less than a third of the incident wave height. In other words, if the crest width of the LCS is small or the crest depth is large, it cannot control the wave. Therefore, when an LCS is installed in a large sea area with a great tidal range in consideration of the landscape, waves cannot be blocked at high tide. In this study, the hydraulic performances of a typical trapezoidal LCS with a constant crest height and a low-crested structure with an adjustable crest height, which was called a tide-adapting low-crested structure (TA-LCS) in this study, were compared and evaluated under various wave conditions through hydraulic experiments. It was found that the wave transmission coefficients of the TA-LCS at high tide were lower than the values for the typical LCS based on empirical formulas. In addition, the hydraulic performances of the TA-LCS for wave reflection control were 12.9?30.4% lower than that of the typical LCS. Therefore, the TA-LCS is expected to be highly effective in controlling the energy of incoming waves during high tide even in a macro-tidal area.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제32권2호
• /
• pp.122-134
• /
• 2020

최근 동해안을 비롯한 많은 해안에서 심각한 해안침식과 인접한 해안도로 유실 등과 같은 연안재해가 발생되고 있는 것은 널리 알려진 사실이다. 이에 대한 대안으로 유럽을 비롯한 해외에서는 저마루구조물(LCS, Low-Crested Structure)에 의한 연안재해 저감법이 활발하게 연구되고 있다. 본 연구에서는 선행연구를 바탕으로 투과성의 LCS 및 그의 주변 파동장에 olaFlow 모델을 적용하여 불규칙파동장 하의 3차원 수치해석을 수행한다. 이로부터 H_rms, 해빈류 및 평균난류운동에너지를 수치적으로 검토하며, 해빈류의 패턴과 평균난류운동에너지의 공간분포에 관해서는 불규칙파동장 하 잠제의 경우와 비교하였다. 이로부터 해빈류의 양상이 잠제의 경우와는 상반되게 나타나는 등의 중요한 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제31권6호
• /
• pp.356-367
• /
• 2019

본 연구는 olaFlow 모델에 의한 혼상류수치해석법을 적용하여 저천단구조물에 의한 불규칙파랑의 변동특성을 수치적으로 검토한다. 목표스펙트럼에 의한 불규칙파형과 측정된 불규칙파형과의 비교 및 이로부터 산정된 두 주파수스펙트럼의 비교로부터 olaFlow의 타당성을 검증하고, 2차원저천단구조물에 의한 불규칙파의 주파수스펙트럼의 변동, 파전달율, H_rms의 공간분포, 평균유속과 평균난류운동에너지의 공간분포 등을 수치적으로 검토한다. 이로부터 LCS 외해측의 전면에서 시계방향의 해빈류와 반시계방향의 순환류셀이 형성되고, 내해측의 정수면 근방에서 항내로 향하는 강한 일방향흐름이 발생되는 등의 중요한 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제31권3호
• /
• pp.180-198
• /
• 2019

최근, 유럽이나 일본 등은 해빈유실방지대책공법의 하나이며, 잠제의 대안으로 여겨지는 저천단구조물(LCS)에 관한 많은 연구를 수행하였고, 그의 결과들을 집약하여 설계매뉴얼까지 편찬하였다. 지금까지 LCS에 관한 연구는 2차원적인 파랑전달율과 피복재의 안정중량산정에 치우쳐 있으며, 이들은 주로 실험에 기초하여 검토 논의되었다. 본 연구에서는 투과성의 LCS를 대상으로 3차원수치해석을 수행한다. 수치해석에 Navier-Stokes 운동방정식에 기반한 오픈소스 CFD Code인 olaFlow를 적용하였으며, 이는 쇄파와 난류해석까지도 가능한 강비선형해석법이다. 이로부터 수위, 흐름 및 난류운동에너지 등의 분포특성을 검토 논의하였으며, 동시에 잠제의 경우와도 비교 검토하였다. 이로부터 해안선 근방에서 연안류의 흐름패턴과 평균난류운동에너지의 연안방향 및 종단방향의 공간분포에 관해 잠제와 LCS의 경우에 각각 차이가 발생하는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과의 차이는 모래이동에서의 차이로 이어질 것으로 판단된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제29권6호
• /
• pp.410-418
• /
• 2017

저마루구조물의 안정성 및 배후 호안의 월파량은 배후수역의 수위에 영향을 받음에도 단면 수리모형실험 수행 시 수위상승량이 알려지지 않아 계측 결과가 왜곡될 수 있다. 본 연구에서는 저마루 구조물 제체 배후면의 평균수위 상승량을 예측하기 위해 단면수리모형실험과 해수유동수치모형실험을 수위-유량 관계식으로 결합하는 결합기법을 시도하였다. 이 기법을 사용함으로써 평균수위 상승량과 유속장을 단면수리모형실험과 동시간대에 얻을 수 있어 이러한 문제점들을 상당한 수준으로 해소할 수 있게 되었다. 또한 구조물의 개구부를 통한 유출유속의 강도에 관해서도 개략적인 정보를 얻을 수 있어 저마루구조물의 적정 평면배치안 선정에도 도움이 될 수 있다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제31권5호
• /
• pp.294-304
• /
• 2019

본 연구에서는 olaFlow 모델에 의한 혼상류수치해석법을 적용하여 2차원저천단구조물에 의한 파동장의 변동특성(전달율, 파고, 평균유속 및 평균난류운동에너지)을 수치적으로 평가한다. 또한, 기존의 수리실험결과와 비교하여 수치해석결과의 타당성을 검증한다. 도출된 수치해석결과 중에 평균유속은 구조물 항외측의 전면에서 반시계방향의 순환류셀을 형성하고, 항내측에서 항내로 향하는 강한 일방향흐름을 나타내며, 이들은 월파 등의 요소와 밀접한 관계를 가진다는 것 등을 알 수 있었다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제33권6호
• /
• pp.573-580
• /
• 2019

A submerged breakwater is a coastal structure built under water with excellent landscape. The depth of the crest of the breakwater should be maintained at more than a certain level in order for the submerged breakwater to control waves properly. This means that the effect of blocking waves deceases sharply at high tide in coastal areas with large tidal differences. In this study, we proposed a Tide-Adapting Submerged Breakwater (TA-SB) to overcome this problem, and then we conducted hydraulic model experiments to evaluate the performance of the TA-SB for controlling waves. The experimental results showed that the tapered wings attached to the crest of the TA-SB helped induce forced breaking waves. In particular, they were very effective in blocking waves and attenuating wave energy at high tide. In addition, the wave control performance of the proposed TA-SB was far superior to the Tide-Adapting Low-Crested Structure (TA-LCS) of the previous study.