• 한국해양공학회지
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• 제32권2호
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• pp.116-122
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• 2018

Dean's equilibrium beach profile formula was used to investigate the correlation between the static shoreline position and the incident wave energy. The effect of the longshore sediment transport was neglected, and the results showed the reasonable agreement compared with the field observations of Yates et al.(2009), which were conducted for almost 5 years on southern California beaches, USA. The shoreline response varies with the scale factor of Dean's equilibrium beach profile. This implies that the shoreline response could be simply estimated using the sampled grain size without laborious long-term field work. Therefore, the present study results are expected to be practically used for the layout design of submerged or exposed detached breakwaters although the further work is required for performance verification. In addition, after laborous mathematical reviews, the linear relation between incident energy and shoreline response, which was obtained from Yates's field study, yielded a clear mathematical equation showing how the beach slope is related to the grain size.

• 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.

• 한국해양공학회지
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• 제32권2호
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• pp.123-130
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• 2018

The present study investigated the validity of an equilibrium shoreline empirical formula for real phenomena. Among three types of equilibrium shoreline formulas, Hsu's parabolic type static formula was employed, which is well-known and the most practical for shoreline estimation after coastal or harbor structure construction. The wave data observed at Maengbang beach and the CERC formula on longshore sediment transport were used in the present investigation. A comparison study was only conducted for the case of a shoreline change after the construction of a groyne. Reasonable agreement was seen between the observed wave data and the data obtained under a wave angle spreading function S = 3.5. However, significant changes were observed when S increased. Thus, careful application is required when using Hsu's formula.

• 한국해안해양공학회지
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• 제1권1호
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• pp.50-62
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• 1989

지형이 복잡하고 해빈 배후에 안벽이 존재하는 해운대 해빈의 해안선변형을 계산하였다. 외력이되는 쇄파시 에너지플럭스 및 파향을 굴절 및 파고의 공간적 분포에 의한 회절을 고려하는 수치모형으로 계산하였다. 그리고 연안방향의 파고분포와 안벽의 간섭을 고려하는 연안표사량과 경험적 상수 및 sink항을 청정 매개변수로 취급하여 해안선변형을 계산하였다. 검정기간 중의 관측치와 계산치는 비교적 잘 일치하였다. 그리고 검증으로 구한 매개변수를 사용하여 해운대 해변의 장기변화 예측치를 제시하였다.

• 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.

• 한국항만학회지
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• 제13권1호
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• pp.155-166
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• 1999

The construction of the coastal structures and reclamation work causes the circulation reduced in the semi-closed inner water area and the unbalanced sediment budget of beach results in an alteration of beach topography. Among the various fluid motions in the nearshore zone water particle motion due to wave and wave-induced currents are the most responsible for sediment movement. Therefore it is needed to predict the effect of the environmental change because of development and so the prediction of wave transformation dose. The purpose of this study is to introduce the relation between waves wave-induced currents and sediment movement. In this study we will show numerical method using energy conservation equation involving reflection diffraction and reflection and the surfzone energy dissipation term due to wave breaking is included in the basic equation. For the wave-induced current the momentum equation was combined with radiation stresses lateral mixing and friction Various information is required in the prediction of wave-induced current depending on the prediction tool. We can predict changes in wave-induced current from the distribution of wave especially near the wave breaking zone. To evaluate these quantities we have to know the local condition of waves mean sea level and so on. The results from the wave field and wave-induced current field deformation models are used as input data of the sediment transport and bottom change model. Numerical model were established by a finite difference method then were applied to the development plan of the eastern Pusan coastal zone Yeonhwa-ri and Daebyun fishing port. We represented the result with 2-D graphics and made comparison between before and after development.

• 한국해양공학회지
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• 제34권6호
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• pp.436-441
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• 2020

Wave field changes resulting from artificial coastal structures constructed in coastal zones have emerged as a major cause of beach erosion, among other factors. The rates of erosion along the eastern coast of Korea have varied mainly owing to the construction of various ports and coastal structures; however, impact assessments of these structures on beach erosion have not been appropriately conducted. Thus, in this study, a methodology to assess the impact of erosion owing to the construction of artificial structures has been proposed, for which a parabolic bay shape equation is used in determining the shoreline angle deformation caused by the structures. Assuming that the conditions of sediment or waves have similar values in most coastal areas, a primary variable impacting coastal sediment transport is the deformation of an equilibrium shoreline relative to the existing beach. Therefore, the angle rotation deforming the equilibrium of a shoreline can be the criterion for evaluating beach erosion incurred through the construction of artificial structures. The evaluation criteria are classified into three levels: safety, caution, and danger. If the angle rotation of the equilibrium shoreline is 0.1° or less, the beach distance was considered to be safe in the present study; however, if this angle is 0.35° or higher, the beach distance is considered to be in a state of danger. Furthermore, in this study, the distance affected by beach erosion is calculated in areas of the eastern coast where artificial structures, mainly including ports and power plants, were constructed; thereafter, an impact assessment of the beach erosion around these areas was conducted. Using a proposed methodology, Gungchon Port was evaluated with caution, whereas Donghae Port, Sokcho Port, and Samcheok LNG were evaluated as being in a state of danger.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.101-114
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• 2019

현재 상당한 침식이 진행되고 있는 맹방해빈을 대상으로 년 간 해안선 변화량을 수치모의 하였다. 수치모의는 이산화된 해안선 단위 격자에 표사 순유입량과 해안선 전진 혹은 퇴각량은 서로 균형을 이룬다는 개념으로부터 유도한 해안선 모형(One Line Model for shore line)에 기초하여 수행하였다. 이 과정에서 연안 표사량의 경우 Energy flux 모형, 횡단 표사량의 경우 Bailard와 Inman(1981) 계열의 수정 모형(Cho and Kim, 2019)을 활용하였다. 수치모의 과정에서 closure depth는 파랑에 종속하는 것으로 해석하였으며, closure depth는 Shiled's parameter에 기반한 Hallermeier(1978)의 해석모형을 활용하여 산출하였다. 모의결과 너울이 우세한 2017.4.26부터 2017.10.15까지는 횡단 표사가 지속적으로 유입되어 해안선이 전진하는 것으로 모의되었다. 또한 10월 중순과 10월 말 사이에 연이어 발생한 년 최대 고파랑 내습에 따른 침식과 이로 인한 해안선의 일시적 퇴각, 이 후 파랑이 잦아들면서 다시 출현하는 너울에 의한 횡단표사 유입과 이로 인한 해안선 복원, 삼월중순부터 삼월말까지 연이어 발생한 고파랑에 의한 해안선 퇴각 등 일 년에 걸친 해안선 대순환과정이 상세하게 모의되는 것을 확인할 수 있었다. 전술한 해안선 대순환 과정은 2017년 4월5일, 9월 7일, 11월 7일, 2018년 3월14일에 실측된 해안선 위치에서도 유사하게 관측할 수 있다. 그러나 해안선이 전진 혹은 퇴각되는 양은 실측치에 비해 수치모의에서 크게 관측되며, 이러한 차이는 대부분의 지형모형(Genesis: Hanson and Kraus, 1989)처럼 closure depth를 $h_c=8.09m$로 일정하게 유지한 경우에 더욱 증가하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제3권1호
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• pp.54-64
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• 1991

현지해안의 표사이동량을 정확히 예측하기 위해서는, 표사이동의 주외력요소(agitation force)인 다방향불규칙 파랑의 천수변형 특성 및 그들에 의해서 발생하는 표사수송 흐름으로서의 해빈류에 대해서 충분히 파악해 둘 필요가 있다. 그러나, 현재 제안되어져 있는 연안류 및 이안류를 포함하는 해빈류 model은 대부분 규칙파 이론에 근거를 두고 파랑특성을 표현하고 있기 때문에 파랑의 불규칙성 및 방향분산성을 고려한 해빈류에 대한 연구는 극히 제한되어져 있다. 본 연구는 다방향불규칙 파랑에 의한 연안유속의 산정에 관한 기초적 연구로서, 주로 파별해석법에 의한 수치계산법을 제안함과 동시에 그들의 수치해석결과를 평면수리실험과 비교함으로써 그 타당성을 검토하였다.

• Ocean and Polar Research
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• 제43권4호
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• pp.307-320
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• 2021

Udo Rhodolith Beach is a small-scale, mixed sand-and-gravel beach embayed on the N-S trending rocky coast of Udo, Jeju Island, South Korea. This study analyzes the short-term topographic changes of the beach during the extreme storm conditions of four typhoons from 2016 to 2020: Chaba (2016), Soulik (2018), Lingling (2019), and Maysak (2020). The analysis uses the topographic data of terrestrial LiDAR scanning and drone photogrammetry, aided by weather and oceanographic datasets of wind, wave, current and tide. The analysis suggests two contrasting features of alongshore topographic change depending on the typhoon pathway, although the intensity and duration of the storm conditions differed in each case. During the Soulik and Lingling events, which moved northward following the western sea of the Jeju Island, the northern part of the beach accreted while the southern part eroded. In contrast, the Chaba and Maysak events passed over the eastern sea of Jeju Island. The central part of the beach was then significantly eroded while sediments accumulated mainly at the northern and southern ends of the beach. Based on the wave and current measurements in the nearshore zone and computer simulations of the wave field, it was inferred that the observed topographic change of the beach after the storm events is related to the directions of the wind-driven current and wave propagation in the nearshore zone. The dominant direction of water movement was southeastward and northeastward when the typhoon pathway lay to the east or west of Jeju Island, respectively. As these enhanced waves and currents approached obliquely to the N-S trending coastline, the beach sediments were reworked and transported southward or northward mainly by longshore currents, which likely acts as a major control mechanism regarding alongshore topographic change with respect to Udo Rhodolith Beach. In contrast to the topographic change, the subaerial volume of the beach overall increased after all storms except for Maysak. The volume increase was attributed to the enhanced transport of onshore sediment under the combined effect of storm-induced long periodic waves and a strong residual component of the near-bottom current. In the Maysak event, the raised sea level during the spring tide probably enhanced the backshore erosion by storm waves, eventually causing sediment loss to the inland area.