• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2012년도 전기공동학술대회 논문집
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• pp.215-215
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• 2012

• 대한토목학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.333-342
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• 2017

사질해안의 폭풍 및 평상파 단면사이의 지형변화 특성을 이해하기 위해 2차원 이동상 수리실험을 수행하였다. 폭풍 및 평상파 단면을 발달시키는 입사파 파라미터를 조건으로, 연속적으로 단면 지형변화와 수면변위를 계측하였다. 두 입사파 조건을 번갈아 각각의 평형 상태에 도달하기까지의 변화를 쇄파대에서 관측하였다. 폭풍파 조건에서 붕괴(plunging) 쇄파로 사주가 발달하고 포말대의 경사가 급해짐을 보였으며, 평상파 조건에서는 말림(spilling) 쇄파에 의해 사주가 소멸함을 보였다. 단면 지형변화 관측을 통하여 폭풍파 조건에서 표사가 외해로 유출되고, 평상파조건에서 내해로 표사가 유입됨을 알 수 있었다. 폭풍파 조건에서 외해방향으로의 표사이송에 지배적인 역할을 하는 강한 역저류(undertow)가 발달하였고, 평상파 조건에서는 약한 역저류가 발달하였다. 그리고 두 조건에서 모두 해안방향으로의 표사이송에 지배적 역할을 하는 비선형 파동에 의한 왜도(skewness)와 비대칭성(asymmetry)이 관측되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제35권1호
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• pp.13-24
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• 2002

본 연구에서는 역학적으로 실질적이면서도 단순화된 방법으로 폭풍과 같은 악후시에 임의의 해안단면에서 발생하는 소상파의 수동학적 거동에 대한 예측모델을 개발하고자 한다. 실제 크기의 폭풍과 조건하에서 사구의 침식을 모의하기 위해 수행된 대형조파수조 실험에서 계측된 실험자료가 모델 개발을 위해서 활용된다. 일반적으로 본 모델은 해안종단방향에서의 소상파의 파고, 속도 및 주기의 변화를 예측할수 있음을 보인다. 정량적으로 보다 나은 소상파 변수들에 대한 예측은 유의 소상파고가 영이 되는 해빈면의 높이, ymax에 대한 예측향상을 통하여 이루어질수 있다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제6권2호
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• pp.127-138
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• 1994

미국 Florida주 North Redington 해변의 양빈계획(Beach Nourishment Project)을 정기적으로 측정함으로써 종방향토사이동과정(Longshore Sediment Transport Process)을 조사하였다. 본 계획은 약 2.6km 해변에 약 405,000$m^3$의 모래로 이루어졌으며 2년에 걸쳐 26개의 profile을 계측하였고 파고, 파향 그리고 시료 채취를 포함하고 있다. 본 연구는 측정된 자료를 분석함으로써 최적의 토사이동계수와 그에 상응하는 상대오차를 구하는데 주된 목적이 있다. 적용된 토사이동공식은 1) Komar-Inman공식, 2) Dean 공식(Radiation Stress, $S_{xy}$의 변형식), 3) Kamphuis 공식 등이다. 상기 3가지 공식은 대동소이 ($\pm$4%)의 결과를 나타내어 어느 공식이 더 적합한지 우열을 가늠하기 어려웠다. 횡방향토사이동량을 고려한 상세모델과 고려하지 않은 단순모델의 두 가지 형태로 적용되었으며 일반설계를 위한 Model(단순모델)은 실측치보다 다소 큰 값을 보여준다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제4권2호
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• pp.59-62
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• 1992

경사가 일정한 해안에서 단조파의 쇄파조건을 다룬 Carrier-Greenspan 이논을 일반화시켜 복잡한 실제 지형에까지 적용시킬 수 있게 하였으며 따라서 종래 주로 경험에만 의존하던 쇄파대내의 파낭변형에 이논적 배경을 제공하였다. 포물선형태의 지형을 대상으로 계산하였으며 이들 결과로부터 비선형성이 강한 쳐오름(run-up) 문제를 선형화시킴으로 나타나는 영향에 대하여도 검토하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.493-500
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• 2019

본 연구에서는 강원도 맹방해변을 대상으로 Delft3D 지형변화모듈 내의 표사이동 관련 매개변수(f_BED, f_BEDW, f_SUSW)가 지형변화 모의 결과에 미치는 영향을 검토하였다. 맹방해변 해역에서 2018년도에 관측한 1년 간의 파랑자료를 외력으로 적용하고, 동년도 1월과 10월에 관측한 수심자료는 각각 초기 지형자료와 년간 지형변화 자료로 사용하였다. 모델의 지형변화 모의성능은 계산영역 내의 임의의 한 단면을 연안역과 외해역 구간으로 구분하고, 각 영역에 대해 Brier Skill Score 지표에 근거하여 평가하였다. 그 결과 f_BED 변수가 지형변화 모의 결과에 미치는 영향은 미약하다는 것을 알 수 있었다. f_BEDW와 f_SUSW 변수는 그 값이 0.5 이하일 때는 연안역에 대해 좋은 모의 성능을 보이고, 반대의 경우에는 외해역에 대해 좋은 성능을 보이는 것으로 나타났다. 실험조건 중 연안역에 대해 가장 좋은 성능을 보인 변수 조합은 f_BED = 1.0, f_BEDW = 1.0, f_SUSW = 0.1이고, 외해역에 대해서는 f_BED = 1.0, f_BEDW = 1.0, f_SUSW = 0.5이었다. 그러나, 이 조합은 맹방해변 2018년도 자료에 근거하여 산출된 값이므로, 타해역에 적용할 때는 주의가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국해양공학회지
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• 제19권2호
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• pp.29-33
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• 2005

The accuracy of predicting wave transformation in the nearshore is very important to wave hydrodynamics, sediment transport, and design of coastal structures. Numerical experiments are conducted to identify the shoaling and breaking characteristics of a fully nonlinear Boussinesq equation-based model. Simulated shoaling showed good agreement with the Shouto's formula, and the results of the breaking experiment agreed well with experimented data, over several beach profile.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.197-206
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• 2014

본 연구의 목적은 해수면상승에 따른 연안침식을 평가하는 데 있으며, 미래 해수면상승에 따른 해안후퇴율을 산정하였다. 해안후퇴율은 23개 사빈해안(동해안 12개소, 남해안 5개소, 서해안 6개소)에 대하여 각 해안별 3개의 단면자료를 이용하여 평가하였다. 본 연구에 적용한 방법은 평형해빈단면이론이며, 우리나라 해안에서의 적용성을 파악하기 위하여 15개 해빈단면에서 검토하였다. 미래 해수면상승의 4가지 시나리오는 38 cm, 59 cm, 75 cm 그리고 100 cm가 적용되었다. 결과적으로 우리나라 해안에 대한 해안후퇴율은 38 cm 해수면상승시 43.7%, 59 cm일 경우 60.3%, 75 cm일 경우 69.2%, 그리고 100 cm일 경우에는 80.1%로 나타났다. 동해안의 해안후퇴율은 38 cm 해수면상승시 29.6%, 59 cm 상승시 45.1%, 75 cm 상승시 56.0%, 그리고 100 cm 상승시 69.9%로 나타나 남해안(51.9%, 67.6%, 77.2%, 87.3%)과 서해안(53.8%, 71.0%, 78.5%, 86.4%)의 해안후퇴율 보다 상대적으로 낮게 나타났다. 우리나라의 모든 사빈해안은 해수면상승이 증가함에 따라 취약해지는 것으로 평가된다. 본 연구의 평가결과는 미래 기후 시나리오와 마찬가지로 평가모델의 한계, 해빈단면의 시공간적 자료부족 등의 불확실성을 내포하고 있다. 따라서, 우리나라 사빈해안의 특성을 파악하기 위한 지속적이고 통합적인 모니터링과 더불어 해안침식에 대한 과학적 불확실성을 줄이는 연구들이 지속적으로 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제12권1호
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• pp.283-296
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• 2020

A numerical model is established to investigate the run-up of a solitary wave after propagating over a triangular saw-tooth-shaped submerged breakwater. A rectangular-shaped submerged breakwater is simulated for comparison. Several factors, including the submerged depth, the lagoon length and the beach slope, are selected as independent variables. The free surface motions and velocity fields of the solitary wave interacting with the submerged breakwater are discussed. The results show that the submerged depth and lagoon length play significant roles in reducing the run-up. The influence of the beach slope is not significant. At the same submerged depth, the triangular saw-tooth-shaped submerged breakwater has only a slightly better effect than the rectangular-shaped submerged breakwater on the run-up reduction. However, a calmer reflected wave profile could be obtained with the rougher surface of the saw-tooth-shaped submerged breakwater. The study conclusions are expected to be useful for the conceptual design of saw-tooth-shaped submerged breakwaters.

• Ocean Systems Engineering
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• 제6권1호
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• pp.23-60
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• 2016

The major objective of this study was to develop further understanding of 3D nearshore hydrodynamics under a variety of wave and tidal forcing conditions. The main tool used was a comprehensive 3D numerical model - combining the flow module of Delft3D with the WAVE solver of XBeach - of nearshore hydro- and morphodynamics that can simulate flow, sediment transport, and morphological evolution. Surf-swash zone hydrodynamics were modeled using the 3D Navier-Stokes equations, combined with various turbulence models (${\kappa}-{\varepsilon}$, ${\kappa}-L$, ATM and H-LES). Sediment transport and resulting foreshore profile changes were approximated using different sediment transport relations that consider both bed- and suspended-load transport of non-cohesive sediments. The numerical set-up was tested against field data, with good agreement found. Different numerical experiments under a range of bed characteristics and incident wave and tidal conditions were run to test the model's capability to reproduce 3D flow, wave propagation, sediment transport and morphodynamics in the nearshore at the field scale. The results were interpreted according to existing understanding of surf and swash zone processes. Our numerical experiments confirm that the angle between the crest line of the approaching wave and the shoreline defines the direction and strength of the longshore current, while the longshore current velocity varies across the nearshore zone. The model simulates the undertow, hydraulic cell and rip-current patterns generated by radiation stresses and longshore variability in wave heights. Numerical results show that a non-uniform seabed is crucial for generation of rip currents in the nearshore (when bed slope is uniform, rips are not generated). Increasing the wave height increases the peaks of eddy viscosity and TKE (turbulent kinetic energy), while increasing the tidal amplitude reduces these peaks. Wave and tide interaction has most striking effects on the foreshore profile with the formation of the intertidal bar. High values of eddy viscosity, TKE and wave set-up are spread offshore for coarser grain sizes. Beach profile steepness modifies the nearshore circulation pattern, significantly enhancing the vertical component of the flow. The local recirculation within the longshore current in the inshore region causes a transient offshore shift and strengthening of the longshore current. Overall, the analysis shows that, with reasonable hypotheses, it is possible to simulate the nearshore hydrodynamics subjected to oceanic forcing, consistent with existing understanding of this area. Part II of this work presents 3D nearshore morphodynamics induced by the tides and waves.