• 대한토목학회논문집
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• 제28권4B호
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• pp.429-439
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• 2008

본 연구에서는 잠제의 제원(천단수심, 천단폭, 사면경사, 제장)에 따라 해빈상을 전파하는 풍파의 처오름 높이 변화특성을 논의하기 위하여, 기존의 수리모형 실험치와 계산치를 비교 검토를 통해 타당성과 유효성이 검증된 수치모델로서, 파 투과성구조물 해빈의 상호간섭을 직접 해석할 수 있는 3D-수치모델(LES-WASS-3D; 허와 이, 2007)을 이용하여 잠제 2기의 제원에 따른 수치시뮬레이션을 실시하였다. 그 결과 천단수심, 천단폭, 사면경사, 제장의 변화가 연안에서의 처오름 높이에 미치는 영향에 관하여 검토하였으며, 아울러, 잠제 주변의 파고분포 및 상층흐름특성과의 관계에 대해서도 논의하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제41권1호
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• pp.19-30
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• 2020

자갈해빈에 대한 태풍의 영향력을 조사하기 위하여 태종대 감지 자갈해빈에서 2018년 10월에 내습한 태풍 '콩레이'와 2019년 7월의 태풍 '다나스'에 대하여 VRS-GPS, 드론 측량을 수행하였다. 감지해빈의 전반적인 퇴적물 분포를 파악하기 위해서 입도분석을 하였으며, 자갈해빈의 회복력을 확인하기 위해 주기적으로 감지해빈의 지형측량을 수행하였다. 감지해빈의 자갈퇴적물은 서쪽에서 동쪽으로 갈수록 평균 -6.2Φ에서 -5.4Φ로 세립해지며, 해안선의 수직방향으로는 포말대(swash zone)에서 상대적으로 세립한 구형의 퇴적물(-4.5Φ)이, 범(berm)에서는 상대적으로 조립하고 편평한 퇴적물(-5Φ - -6Φ)이 나타난다. 감지 자갈해빈은 특징적으로 2열의 범을 갖는데, 해빈의 전방에 정상조건에서 형성되는 하부 범(lower berm)과 약 10 m 후방에 상부 범(upper berm)이 존재한다. 태풍 콩레이 내습 후 감지해빈은 육지쪽에 위치한 상부 범에서 약 1.4 m의 침식이 발생하여 상부 범이 사라졌고, 상부 범의 배후지에서는 평균 약 50 cm 침식되어 그 고도가 낮아졌으나, 하부 범에서의 침식은 관찰되지 않았다. 한편 상대적으로 위력이 약한 태풍 다나스의 경우, 내습 직후 감지해빈은 하부 범과 상부 범에서 침식이 발생하여 평균 80 cm 높이의 퇴적물이 침식되었으나, 반면 배후지에서는 50 cm 높이의 퇴적이 확인되었다. 하지만 내습 후 하부 범에서 빠른 속도로 퇴적이 발생하여 내습 약 3일내에 소실되었던 하부 범이 생성되었다. 이러한 결과는 감지 자갈해빈이 태풍에 의한 지형변화가 일시적으로 발생하지만, 이후 정상조건에서 태풍 이전의 지형으로 매우 빠르게 회복됨을 시사한다. 따라서 자갈해빈의 경우 태풍침식에 대한 복원력이 매우 뛰어나다고 평가된다.

• 한국해양학회지
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• 제28권3호
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• pp.212-228
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• 1993

황해 곰소만 조간대(대조차 환경)의 평균고조선(M.H.W) 상위의 니질 조간대층 위 에는 모래(95%)와 역(2.5%) 그리고 패각물질로 구성된 Chenier가 발달하고, Chenier의 바다쪽 사질 조간대층 위에는 모래와 패각으로 구성된 다수의 조간대사주(Intertidal sand shoal) 가 발달한다. Chenier는 양끝이 육지방향으로 흰 활모양의 형태로서 길이 는 약 860 m, 너비는 30∼60 m이며, 높이는 주변의 조간대보다 1∼1.6 m 더 높다. 내 부 구조는 대부분 육지 방향의 경사를 갖는 사층리군(Cross bed sets)으로 구성되며, 하부의 니질 조간대층과 매우 뚜렷한 경계를 갖는다. 이러한 Chenier는 1,800년 B.P. 이후 저조선 부근에서 사질물질의 재동에 의해 형성된 조간대사주(Intertidal sand shoal)가 육지방향으로 이동함으로써 형성되었는데, 현 Chenier의 서쪽 부분은 1967년 중부 조간대에 위치했던 조간대사주가 육지쪽으로써 형성되었는데, 현 Chenier의 서쪽 부분은 1967년 중부 조간대에 위치했던 조간대사주가 육지쪽(남동쪽)으로 약 300∼500 m 이동, 1976년 이후 상부 조간대에 위치한 기존의 Chenie에 연결됨으로써 형성되었 다. 지난 2년 동안 (1990∼1992) 연속측량을 통해 Chenier의 이동을 추적한 결과, Chenier의 이동 만조(Flood tide)의 수위 혹은 Swash의 높이와 관계되어 Washover 작 용과 Swash 작용에 의해 난무동쪽(육지쪽)으로 진행되었으며, 이러한 이동은 하절기 (6∼7 m/yr) 더욱 우세하였다. 따라서 곰소만 조간대에 발달한 Chenier의 형성과 이 동은 1,800년 B.P. 이후 해수면이 비교적 안정된 상태에서 조석, 파랑, 태풍 등 주로 동력학적 제조건의 변화에 의해 이루어진 것으로 사료된다.

• 한국제4기학회지
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• 제7권1호
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• pp.27-39
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• 1993

전라남도 완도의 남단에 동-서 방향으로 발달되어 있는 정도리 자갈해빈 (shingle beach)은 전형적인 만입형 해빈 (pocket beach)에 속한다. 1992년 5월부터 1993년 3월까지 야외조사를 실시하여 폭풍이후의 해빈단면 변화를 관찰하고 자갈의 조직변수들 (textural parameters)을 계산하였다. 또한 해안선에 수직 및 수평한 방향으로의 자갈의 입도와 형태분포를 조사하여 해빈 전반에 걸친 퇴적물의 운반과정과 퇴적과정을 고찰하였다. 정도리 자갈해빈의 단면 (beach profile)은 크게 평상시에 조석과 파랑의 영향을 받는 보통대 (Fair-weather zone)와 폭풍 기상조건하에서 형성되는 폭풍대 (Storm-weather zone)로 구분된다. 각 부분 (zone)은 파랑의 swash, overwash 및 backwash의 연속적 퇴적시스템에 의한 일련의 해빈면 (beach face)과 범 (berm)으로 구성된다. 폭풍대는 다시 해빈면과 범을 하나의 단위로 하여 A-, B-, C-group으로 세분하였다. 해안선과 수직한 방향으로의 입도변화는 보통대의 경우 범의 자갈입도 (45.5 mm ~ 123.6 mm)가 해빈면의 것 (36.8 mm ~ 78.3 mm)보다 더 조립하여 모래해빈(sand beach)에서 나타나는 입도분포와 유사하게 나타났다. 그러나 폭풍대에서는 범의 자갈입도 (33.1 mm ~ 82.5 mm)가 해빈면의 자갈입도 (46.2 mm ~ 105.2 mm) 보다 더 세립한 양상을 보였다. 수직한 방향으로의 자갈형태 분포의 변화는 폭풍대의 C-group을 제외한 각 부분의 disc형태의 비율이 해빈면 (45.9 % ~ 51.3 %)보다 범(50.0 % ~ 58.5 %)에서 더 높게 나타났으며, equant형태의 비율은 전체적으로 바다쪽으로 가면서 10 % 정도 증가하는 양상을 보였다. 이와 같은 결과로 해안선에 수직한 방향으로 강한 파랑에너지에 의한 입자의 크기와 형태에 따른 분급작용이 이루어지고 있음을 알 수 있었다. 해안선에 평행한 방향으로의 자갈입도는 해빈의 동쪽 끝부분이 조립하게 나타나는것을 제외하고는 동-서 방향으로의 입도분포가 별다른 변화를 보이지 않았다. 그러나 동-서 방향으로의 자갈형태 분포는 뚜렷한 변화를 보여 해빈의 동쪽에서 서쪽으로 갈수록 disc와 blade형태가 각각 20 %와 13 %로 감소하고, equant형태는 34 % 정도 증가하는 경향을 보였다. 이로써 해안선에 평행한 방향으로는 자갈의 형태에 따른 분급작용이 우세하게 일어남을 알 수 있었다. 자갈의 형태를 입도별로 삼각도표에 나타낸 결과 입도가 작을수록 둥글거나 편장된 (elongate) 형태로의 방향성을 보이는 것으로 나타났다. 이러한 사실로 미루어 볼 때, 자갈의 형태는 일차적으로 모암의 암석성분에 의해 결정되나 운반된 이후에는 파랑의 작용을 끊임없이 받으면서 분급작용과 자갈의 크기에 따른 형태적 진화과정을 겪는 것으로 사료된다.

• 한국지역지리학회지
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• 제13권1호
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• pp.32-42
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• 2007

제주도 남서부 안덕면의 사계해안에는 미고결 하모리층의 파식대지와 해안단구 퇴적층, 패사 및 화산사로 이루어진 해안사구, 배후호소 등이 상호 유기적으로 연계되어 있다. 본 연구에서 OSL 연대측정법을 이용하여 분석한 사계 해안지형시스템의 형성과정은 다음과 같다. 첫째, 하모리층은 약 7,600$\sim$3,000년 전에 해저 화산분출에 의하여 재 이동된 응회암이 쌓인 수평 지층이다. 하모리층과 광해악현무암의 완사면이 만나는 부분에 형성된 와지는 이후 지반이 융기하여 육상으로 드러나면 배후호소를 이룬다. 둘째, 하모리층이 아직 해수면 아래에 있을 때, 광해악현무암으로 이루어진 남서부의 암석해안에서 부서져 마모된 것이거나 소하천으로 공급된 자갈들이 빠른 유수를 따라 이동하여 퇴적되었다. 셋째, 이후 지반이 융기함으로써 원력의 퇴적은 중단되었으며, 파랑의 전진에너지에 따른 마식작용으로 파식대가 형성되었다. 파식대의 고도는 대조시의 고조위면과 일치하므로, 현재 연구지역의 고조위면과 비교해 보면, 지반은 파식대 형성 이후 약 1.5m 융기하였다. 넷째, 해저로부터 많은 사질 퇴적물이 공급되어 파식대지와 해안단구 역층을 피복하였다. 사질 퇴적물 가운데 보다 가벼운 입자들은 바람에 실려 배후로 이동하여 500년 전부터 전사구나 이차사구를 형성하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제7권4호
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• pp.207-215
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• 2004

최근 육지역에서 새로운 넓은 용지의 확보가 어려워짐에 따라, 이를 해역에서 찾으려 하는 경향이 나타나고 있으며, 이러한 개발은 개발이 예정된 주변 연안역에 광범위한 해빈변형문제를 야기할 위험이 있다. 따라서 인공섬 등과 같은 외해 구조물을 계획할 경우에는 구조물 건설이 인접 해역의 해빈변형에 미치는 영향을 사전에 적적히 예측할 필요가 있다. 본 연구는 연안역의 침식을 포함한 해빈변형예측모델의 개발을 목적으로, 3차원 이동상 실험을 수행하여 외해 구조물 배후의 표사이동 양상을 분석한 것이다. 실험을 통하여, 외해 구조물 배후의 해빈변형에서 해안선측과 수심역의 해빈변형 기구가 상호 독립되어 있음을 밝혔다. 구체적으로는 소상대를 포함하는 해안선측은 등심선에 대한 파의 입사방향에 대응하는 표사이동이 탁월하며, 수심역에서는 파의 왕복운동에 의한 소류 및 부유사가 해빈류에 지배되어 이동하고, 양자는 해빈에서 형성되는 부분 중복파와 연관된 특정 경계를 기준으로 서로 분리되어 이동함을 규명하였다. 이들 실험 결과는 해빈변형모델의 개발에서 중요한 열쇠를 제공하리라 사료되며, 또한 기 개발된 모델의 검정자료로써도 활용될 수 있으리라 기대된다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제6권1호
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• pp.61-97
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• 2016

This is the second of two papers on the 3D numerical modeling of nearshore hydro- and morphodynamics. In Part I, the focus was on surf and swash zone hydrodynamics in the cross-shore and longshore directions. Here, we consider nearshore processes with an emphasis on the effects of oceanic forcing and beach characteristics on sediment transport in the cross- and longshore directions, as well as on foreshore bathymetry changes. The Delft3D and XBeach models were used with four turbulence closures (viz., ${\kappa}-{\varepsilon}$, ${\kappa}-L$, ATM and H-LES) to solve the 3D Navier-Stokes equations for incompressible flow as well as the beach morphology. The sediment transport module simulates both bed load and suspended load transport of non-cohesive sediments. Twenty sets of numerical experiments combining nine control parameters under a range of bed characteristics and incident wave and tidal conditions were simulated. For each case, the general morphological response in shore-normal and shore-parallel directions was presented. Numerical results showed that the ${\kappa}-{\varepsilon}$ and H-LES closure models yield similar results that are in better agreement with existing morphodynamic observations than the results of the other turbulence models. The simulations showed that wave forcing drives a sediment circulation pattern that results in bar and berm formation. However, together with wave forcing, tides modulate the predicted nearshore sediment dynamics. The combination of tides and wave action has a notable effect on longshore suspended sediment transport fluxes, relative to wave action alone. The model's ability to predict sediment transport under propagation of obliquely incident wave conditions underscores its potential for understanding the evolution of beach morphology at field scale. For example, the results of the model confirmed that the wave characteristics have a considerable effect on the cumulative erosion/deposition, cross-shore distribution of longshore sediment transport and transport rate across and along the beach face. In addition, for the same type of oceanic forcing, the beach morphology exhibits different erosive characteristics depending on grain size (e.g., foreshore profile evolution is erosive or accretive on fine or coarse sand beaches, respectively). Decreasing wave height increases the proportion of onshore to offshore fluxes, almost reaching a neutral net balance. The sediment movement increases with wave height, which is the dominant factor controlling the beach face shape.