• 제목/요약/키워드: coastal transport

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연안사주의 특성해석 (Analysis on the Characteristics of Nearshore Bars)

  • 이철응
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.61-71
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    • 1996
  • 해안선의 횡방향 표사이동에 대하여 장시간 관측된 자료를 이용하여 연안사주와 관련된 제반 특성들을 해석하였다. 전체적으로, 발생된 내부 연안사주는 시간이 지남에 따라 외해쪽으로 이동하다가 임의의 위치에서 외부 연안사주를 형성하게 된다. 이와 같이 외부 연안사주가 형성된 후, 내부 연안사주는 반대로 시간에 따라 해안선 쪽으로 진행하면서 동시에 많은 양의 표사가 해안선과 외부 연안사주방향으로 이동 소멸되어 외부 연안사주가 다시 내부 연안사주로 변화되는 과정을 거친다. 또한 외부 연안사주의 존재여부에 따라 내부 연안사주의 계절적인 변화특성이 매우 다르게 나타났다.

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천해 불규칙파에 의한 해빈변형 및 평형 (Beach Profile Change and Equilibrium due to Irregular Waves in the Nearshore Region)

  • Kang, Hyo-Jin
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.95-102
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    • 1996
  • Wells (1967)에 의해 제안된 2nd order 파랑들의 비선형 상호작용에 의한 바닥 부근에서의 유속분포에 대한 왜도(skewness)를 다시 계산하고 재평가하였다. 해안선에 수직한 방향의 퇴적물 이동 방향을 그 유속의 3차 모멘트(왜도)의 부호에 따라 알 수 있음을 보였고, 해빈이 어떤 교란을 받은 후에도 원래의 평형을 회복할 수 있는 새로운 개념의 중립수심을 제안하였다. 또한 계절적인 파랑조건의 변화에 따른 해빈단면의 변화(폭풍-너울 단면)도 종래의 단순한 파랑구배에 의한 구분보다는 파랑의 비선형 상호작용으로 설명되었다. 즉, 파랑의 비선형 작용이 강할 때에는 (폭풍파) 해빈은 침식을 받으며, 반면에 비선형작용이 약할 때에는 (너울파) 해빈은 퇴적됨을 보였다.

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$\textsc{k}$-ι 난류모형을 이용한 연안류 수치해석 (Numerical Modelling of Longshore Currents using $\textsc{k}$-ι Turbulence Closure)

  • 유동훈;김창식
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.234-244
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    • 1994
  • 2-방정식 난류모형을 이용하여 단순파에 의해 발생하는 연안류를 해석하였다. 난류운동에 관한 2-방정식으로 $ extsc{k}$-ι 보존식을 사용하여 계산된 유속분포 뿐 아니라 확산계수 분포도 비교하여 보았는데, 두 분포 모두 상당히 만족스러웠다. ι 보존식을 구성하는데 있어 몇 가지 항들은 난류운동과 관련되는 여러 변수들을 조합하여 경험식으로 만들어야 하는데 본고에서 ι 보존식에 사용되는 난류발생주파수로 새로운 형태를 제시하며, 제 경험상수들은 실험자료와 대비하여 추정하였다. 적용된 각 경험상수에 대하여 여러 수치를 적용하여 민감도분석을 실시하였으며, 여러 조건의 실험자료에 공통적으로 일치하는 상수를 추출하여 수치모형의 예측성을 높이고자 하였다.

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Collision risk assessment based on the vulnerability of marine accidents using fuzzy logic

  • Hu, Yancai;Park, Gyei-Kark
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제12권1호
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    • pp.541-551
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    • 2020
  • Based on the trend, there have been numerous researches analysing the ship collision risk. However, in this scope, the navigational conditions and external environment are ignored or incompletely considered in training or/and real situation. It has been identified as a significant limitation in the navigational collision risk assessment. Therefore, a novel algorithm of the ship navigational collision risk solving system has been proposed based on basic collision risk and vulnerabilities of marine accidents. The vulnerability can increase the possibility of marine collision accidents. The factors of vulnerabilities including bad weather, tidal currents, accidents prone area, traffic congestion, operator fatigue and fishing boat operating area are involved in the fuzzy reasoning engines to evaluate the navigational conditions and environment. Fuzzy logic is employed to reason basic collision risk using Distance to Closest Point of Approach (DCPA) and Time of Closest Point of Approach (TCPA) and the degree of vulnerability in the specific coastal waterways. Analytical Hierarchy Process (AHP) method is used to obtain the integration of vulnerabilities. In this paper, vulnerability factors have been proposed to improve the collision risk assessment especially for non-SOLAS ships such as coastal operating ships and fishing vessels in practice. Simulation is implemented to validate the practicability of the designed navigational collision risk solving system.

바다숲 조성해역의 해조류 포자 확산모델링 (Modelling Algae Transport in Coastal Areas with Marine Afforestation)

  • 조재권;임영수;홍도웅;김종규
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.1-8
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    • 2012
  • 전남 거문도 바다숲 조성용 시설물의 효율적인 배치를 위하여 수치실험을 통하여 바다숲 조성해역의 조석류에 의한 해수유동을 분석하였으며, 분석된 해수유동을 바탕으로 하여 바다숲 조성해역 인근에 위치한 자연적인 해중림에서 발생한 해조류 포자의 거동을 파악하기 위하여 입자추적실험 및 부유사 농도변화 실험을 수행하였다. 수치실험에 사용된 수치모형은 EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code)를 사용하였으며, 연직방향으로 총 10개층으로 나누어 실험을 수행하였다. 실험결과, 바다숲 조성해역의 해수유동패턴은 대상해역 바깥쪽의 주류에 비해 방파제의 역할을 하는 밖노루섬으로 인해 흐름이 약하고, 잔차류를 분석한 결과 주로 북서방향의 흐름이 형성되나 크기는 미약하였다. 인근에 위치한 자연 해중림은 크게 2곳으로, 이들 해역에 투하한 해조류 포자는 투하한 후 30시간이 경과하면 대부분 해저면에 안착하였다. 포자는 대상 해역의 미약한 흐름에 의해 발생지역에 대부분 안착하였다. 바람조건을 적용한 경우에는 적용하지 않은 경우에 비해 포자가 남동쪽으로 좀 더 이동하여 안착하나 그 차이는 미미하였다. 부유사 실험결과 부유사 농도는 조시별로 흐름에 따라 농도가 변화하며 표층보다 저층에서 높게 나타났다. 이러한 결과를 토대로 바다숲 조성용 시설물을 효율적으로 배치할 수 있을 것으로 사료된다.

진해만에 형성되는 천해전선과 수질분포 (A Shallow Water Front and Water Quality in Chinhae Bay)

  • Kum, Cha-Kyum
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.86-96
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    • 1997
  • 진해만에서 천해전선의 형성 및 전선과 수질분포와의 관계를 해석하기 위해 해양학적인 조사가 수행 되었으며, 또한 Simpson-Hunter의 성층계수 log(H/U$^3$)을 수치계산하였다.인공위성 자료와 현지조사결과에 의하면, 진해만의 천해전선은 가덕수로 북쪽해역 부근에서 형성되며, 전선부근에서 성층계수 값은 2.0~2.5이다. 전선이 셩성되는 위치를 기준으로 했을 때 만의 외해역과 진해만 서부해역에서는 COD 농도가 2.0 mg/l 이하로 낮으나, 전선역의 북쪽 내해에 위치한 마산만에서는 3.0~5.5 mg/l로써 높다. COD 농도는 마산만에서 외해로 갈수록 강한 해수교환으로 인해 점차 감소한다. 하계 저층 무산소 및 저산소 수괴는 진해만 서부해역과 마산만에서 일어나며, DO 농도는 성층계수가 증감함에 따라 감소한다. DO 농도는 전선이 형성되는 해역을 기준으로 만외에서는 약 4.0 mg/l 이상으로 높으나, 만내에서는 낮다. 천해전선은 연안에서 외해로의 물질수송에 대해 중요한 역하을 하며, 또한 전선의 형성지역은 물리적 및 화학적으로 중요한 경계를 이루는 것 같다.

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식생생장 영향을 고려한 하도변화에 대한 수치모의 (Numerical Experiments of Vegetation Growth Effects on Bed Change Patterns)

  • 김형석;박문형;우효섭
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제1권2호
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    • pp.68-81
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    • 2014
  • 본 연구에서는 2차원 흐름/유사이동 모형에 식생생장모형을 추가하여 하도의 식생 활착 및 성장에 의한 지형변화 과정과 특성을 수치모의 하였다. 교호사주가 발달하는 조건에서 식생 이입 및 활착은 사주의 이동을 감소시켰다. 식생면적 및 하폭의 변화는 저유량 지속시간보다 상류유량 변화에 더 크게 영향을 받았다. 상류유량이 감소하면 식생면적은 증가하고 하도폭은 감소하였다. 망상하도가 발달하는 조건에서 하도내 식생 이입 및 활착은 지형변화 특성에 크게 영향을 미쳤다. 망도하도에서 식생은 망상의 수를 감소시키고 결국 상류유량이 크게 감소하면 하도지형을 망상하도에서 단일수로로 변화시켰다. 식생면적은 상류유량이 증가함에 따라 감소하였다. 하도폭은 식생 도입 후 급격히 줄어들었고 상류유량 감소와 함께 감소하였다. 수치모의를 이용하여 홍수량 감소가 하도 내의 식생 이입 및 활착을 가속시키고 이로 인해 하도변화 특성에 미치는 영향을 정성적으로 확인할 수 있음을 보였다.

폭풍파랑에 따른 해빈과 호형 사주 지형변화 현장 관측 및 XBeach 모델 민감도 분석 (Field Observation of Morphological Response to Storm Waves and Sensitivity Analysis of XBeach Model at Beach and Crescentic Bar)

  • 진혁;도기덕;장성열;김인호
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제32권6호
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    • pp.446-457
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    • 2020
  • 호형 사주는 동해안에서 흔히 분포하는 지형특징으로 고파랑시를 제외하고 리드미컬한 형상을 지속적으로 유지한다. 하지만, 2019년 9, 10월에 동해안에 직 간접적 영향을 미친 연속적인 4개의 태풍으로 인해 해안선과 평행한 연안사주가 형성되었고 해안선 부근에 침식과 퇴적이 반복되는 패턴을 보였지만 전반적인 해안선 후퇴가 발생하였다(약 2 m). 이와 같은 연속적인 폭풍파랑으로 인한 지형변화와 각 폭풍(NE-E 입사파) 이벤트의 영향을 모의하기 위해 폭풍 사상시 해빈의 침식 모의에 널리 사용되는 XBeach를 사용하였다. 개선된 XBeach 수치모의를 위해 최신 계수보정 연구 동향에 따라 계수보정이 실시되었으며, 이로부터 도출된 최적의 계수 값을 수치 모의에 적용하였다. 모델의 입력값으로 사용된 파랑, 조석 및 폭풍 사상 전후 수심 자료와 최적의 계수 값을 활용한 결과, 해안선 부근의 침식 및 퇴적 반복패턴(BSS = 0.77(침식 단면), 0.87(퇴적단면))과 해안선과 평행한 연안 사주의 형성을 성공적으로 모의하였다. 각 태풍의 최대 입사파고 도달 시 수치 모의된 전체 퇴적물 이동 벡터 및 지형변화 분석결과, 입사 파향이 호형 사주의 거동에 상당한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한, 유의파고 크기뿐만 아니라 고파랑의 지속시간 또한 퇴적물 이동량의 중요한 요인으로 판단 된다. 하지만 모델링 결과, 내측 쇄파대(inner surfzone)의 지형변화 및 연안 사주의 마루의 정확한 위치 예측을 위해서는 추가적인 보정과정이 필요함을 시사한다.

미국 매사추세츠주 Cape Cod 해안의 퇴적물 이동 (A Sediment Transport of Cape Cod Coast, Massachusetts, USA)

  • 김동주;은고요나
    • 한국환경과학회지
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    • 제6권6호
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    • pp.589-594
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    • 1997
  • A total of 24 surface sediment samples collected from coastal region and fronting of sea cliff on Cape Cod In southeastern Massachusetts, were analyzed to Investigate the sediment transport mechanism. According to the result of grainsize analysis, the overall trend of g.k size decreases from the north(Wood End Beach) to the south(Nauset Light Beachy. The coarser materials tend to be deposited at the foreshore than at the backshore. Especially gavel content(%) Is very high in northern beaches. The lavel fraction tended to concentrate at the toe of the beach. In addition to gravel. the beach and nearshore bar also tended to be deposite of very coarse sand and the Inner fraction accumulate in the offshore bar, Grainsize analyses of sediment Indicates that the coarsest sands Including gravel accumulate In the beach and nearshore bar, the finer fraction winnowed out by wave action to be deposited In the offshore bar. The beach and nearshore bar sands and gavel are subsequently transported laterally by the wave-driven longshore drift, and finally they come to rest in the distal end of Provincetown Hook. The faller offshore sands are trnasported laterally to the south by net southward-directed longshore current.

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남한 지역에서 여름철 맑은 날의 대기 오염물 확산에 대한 수치적 연구 (A Numerical Study of Atmospheric Pollutant Dispersionon over South Korea on Sunny Summer Days)

  • 이태영;김승범
    • 한국환경과학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.411-427
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    • 1996
  • A Lagrangian dispersion model has been developed to study the transport of atmospheric pollutants over the southern Korean peninsula on sunny summer days. A mesoscale atmospheric model has been employed to provide the wind fields and information for turbulent diffusion for the calculation of trajectories using a conditioned particle technique. The model has been applied to the simulation of the transport of atmospheric pollutants emitted from five sources in the coastal locations under various synoptic scale winds. Under calm synoptic scale condition, the particles emitted during daytime are mixed vertically and transported toward inland by sea-breeze, according to the model simulation. The particles are then transported upward at she sea-breeze front or by the upward motion over the mountain, and some particles show tendency of returning toward the coast by the return flow of the sea-breeze circulation. The particles are found to remain over the peninsula throughout the integration period under calm synoptic scale condition. When there is westerly synoptic scale winds the particles emitted in the west coast can reach the east coast within a day of faster depending on the speed. With a synoptic scale southerly wind of 5 m/s, most of the particles from the fine sources are advected toward inland during daytime. During nighttime, significant portion of particles released in the west coast remains over the land, while most particles released in the east coast move toward the sea to the east of the middle peninsula.

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