• 한국해양공학회지
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• 제20권6호
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• pp.61-66
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• 2006

Two iterative solvers are applied to solve the modified mild slope equation. The elliptic formulation of the governing equation is selected for numerical treatment because it is partly suited for complex wave fields, like those encountered inside harbors. The requirement that the computational model should be capable of dealing with a large problem domain is addressed by implementing and testing two iterative solvers, which are based on the Stabilized Bi-Conjugate Gradient Method (BiCGSTAB) and Generalized Conjugate Gradient Method (GCGM). The characteristics of the solvers are compared, using the results for Berkhoff's shoal test, used widely as a benchmark in coastal modeling. It is shown that the GCGM algorithm has a better convergence rate than BiCGSTAB, and preconditioning of these algorithms gives more than half a reduction of computational cost.

• 한국해안해양공학회지
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• 제10권2호
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• pp.93-99
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• 1998

타원형 유한차분모형에서 개방 경계조건으로 포물선 근사식과 스폰지층 경계를 사용하여 모형의 개량을 도모하였다. 수치기법은 GCG(Generalized conjugate gradient)기법을 사용하였고 구형해저실험에서 포물형 근사식을 사용하여 부적절한 반사파를 상당 부분 제거할 수 있었다. 스폰지층 경계의 경우 2파장 이상의 스폰지층을 사용할 때 포물형 근사식과 유사한 결과를 얻을 수있었다. 직사각형 항만에 대한 실험을 통하여 임의 형상의 대상 해역에도 쉽게 모형을 적용할 수 있음을 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.570-576
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• 2007

수중천퇴가 있는 지형을 통과하며 변형하는 파랑을 실험한 Vincent와 Briggs (1989)의 실험조건을 수치모의하여 파랑과 흐름의 상호작용 효과를 연구하였다. SHORECIRC 흐름모형을 결합한 파랑모형 REF/DIF 1과 SWAN, 그리고 파랑과 흐름을 동시에 수치모의 할 수 있는 FUNWAVE를 이용하여 수중천퇴상을 통과하며 변형하고 또 다시 수중천퇴상에서 발생한 쇄파에 의해 발생된 쇄파류에 의해 변형하는 규칙파를 수치모의하였다. 수중천퇴상에서 쇄파가 발생할 때 잉여파응력의 급격한 변화에 따른 강한 유사제트류가 발생하고, 이 흐름은 수중천퇴후면의 파집중현상을 방해하여 파랑을 천퇴중심축으로부터 바깥쪽으로 굴절시켜, 파고를 상대적으로 감소시키는 역할을 한다. 이러한 역학은 실험결과와 본 연구의 수치모의를 통해 확인할 수 있었고, 이는 파랑쇄파류의 파랑변형에 미치는 역할의 중요성을 확인시켜주는 것이다. 규칙파 모의에 한계가 있는 SWAN과 규칙파 특성상 강하게 나타나는 중복파의 잉여파응력계산에 한계가 있는 REF/DIF 1과 달리 FUNWAVE를 이용한 수치모의는 실험결과와 완벽히 일치하였으며, 수중천퇴 후면에 발생하는 쇄파류와 쇄파류에 의한 쌍 vortex의 발달과정을 잘 보여 주었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제5권2호
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• pp.84-90
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• 1993

구형 해저지형과 이안제를 가진 해안에 대한 완경사방정식의 해를 구하는데 반복기법(Conjugate Gradient Method, Panchang et al., 1991)을 사용하였다. 지형 및 구조물로 인한 파랑의 전파변형에 대한 계산결과가 실험치와도 잘 일치하였다. 종내 과도한 기억용량 때문에 광역에는 완경사방정식을 그대로 사용하기가 어려웠지만 이 기법을 사용하면 그런 어려움은 해결된 것으로 판단된다. 특히 소요되는 계산시간이 짧고 복잡한 지형 및 구조물에 대해서도 별 어려움 없이 적용할 수 있는 것이 큰 장점이다.

• 한국해양공학회지
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• 제18권4호
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• pp.40-45
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• 2004

An efficient numerical model of the modified mild slope equation, based on the robust iterative method is presented. The model developed is verified against other numerical experimental results, related to wave reflection from an arc-shaped bar and wave transformation over a circular shoal. The results show that the modified mild slope equation model is capable of producing accurate results for wave propagation in a region where water depth varies substantially, while the conventional mild slope equation model yeilds large errors, as the mild slope assumption is violated.

• 한국항만학회지
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• 제12권2호
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• pp.281-290
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• 1998

The propagation of water waves over irregular bottom bathymetry and around islands involves many process-shoaling, refraction, energy dissipation and diffraction. Numerical model in this study is developed with the mild slope equation to investigate wave transformation in water of varying depth and combined waves and a current. The method used is splitting method and minimax approximation. The numerical method used in this study is Crank-Nicolson scheme in the FDM. This model is applied to Vincent shoal and compared with laboratory experimental data. The results agreed well with laboratory data. Current effect is considered in this study. This model can be used for the estimation of rip current in the slowly varying topography.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 1999년도 추계학술대회논문집
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• pp.235-242
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• 1999

Wave which propagate from the offshore cause transformation of diffraction, refraction, and reflection etc. in coming in the coastal by depth change. Especially, Wave strongly show the charcateristics of rancom wave in the coastal zone. Developed wave model until a recent date analysed regular waves with height and period equal to those of the significant wave, In case of Monochromatic wave, it can be analysed fine in the offshore, but differ from in coastal zone. In this study, form of governing equation is parabolic mild slope equation. This model calculated random wave for using frequency spectrum and directional spectrum from input data condition of wave. This model is applied to Vincent shoal and compared with laboratory experimental data. The results agreed well with laboratory data.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제10권1호
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• pp.13-20
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• 2007

본 연구에서는 낙동강 하구 사주영역의 장기적인 지형변화 예측을 위한 기초적 연구로서 서측 제 1사주군 최남단에 위치한 진우도를 대상으로 지형변화를 모니터링하여 시공간적 변동 특징을 살펴보고, 퇴적물 침식퇴적속도와 주요 환경요소간의 상관성을 평가하고자 하였다. 그 결과를 하면 다음과 같다. 1) 진우도 전면의 경우 매우 빠른 속도로 수로 매몰 및 천퇴(Shoal) 발생 현상이 일어나고 있음을 알 수 있다. 이러한 현상은 대체로 춘계보다는 하계(9월 및 10월)가 수심 감소도 크고, 단면별로 변화폭도 큰 것을 알 수 있다. 2) 진우도 평균 퇴적속도는 약 0.85 mm/day로서 진우도 동측의 경우 약 1.32 mm/day, 남측은 약 1.26 mm/day이었으며 최대 퇴적 및 침식속도는 각각 27 mm/day와 26 mm/day로 진우도 동측에서 7월과 12월에 발생하였다. 3) 진우도 표층퇴적물의 평균입경은 $0.18{\sim}0.26 mm$의 범위로서 신생 퇴적 사주의 경우 원 지반에 비해 상대적으로 큰 평균입경을 가지는 것으로 조사되었다. 4) 상관분석 실험결과에 따르면 진우도 남측은 강우량이 적고, 북풍이 우세한 동계에 퇴적현상이, 방류량이 많고 남풍이 우세한 하계에 침식현상이 우세한 반면에, 동편에서는 낙동강 방류량이 많을 시기에 퇴적이 우세하여 남측과는 다른 지형변화 양상을 나타내었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제13권4호
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• pp.296-308
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• 2001

Wei et al.의 완전비선형 Boussinesq방정식을 4차의 Adams predictorcorrector기법을 사용하여 차분하고 면 내부조파기법과 스폰지 경계충을 사용하였으며 쇄파구조를 추가하였다. 면 내부조파기법을 사용해 목적파를 잘 재현할 수 있었다. 비선형성이 부각되는 고립파의 천수실험을 통해 완전비선형 모형의 정화성을 확인할 수 있었고 해저평붕으로 인한 규칙파의 변형을 모의해 보았다. 쇄파 수치실험을 통해 적용된 쇄파구조의 특성을 확인해 보았고 수중천퇴에 대한 이차원 파랑전파 수치실험을 통해 비선형 모형의 중요성을 확인하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제18권4호
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• pp.360-371
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• 2006

천해역의 파랑을 추산하기 위한 포물형 근사식에 대해 기존 모형을 도출할 수 있는 일반화된 모형을 제시하고 이를 수정 완경사 파랑식에 대한 포물형 근사식으로 확장하였다. 제시한 수치모형을 Berkhoff et al.(1982)의 수리모형 실험과 비교하였으며 이 경우에는 기존 포물형 근사모형과 수정 포물형 근사모형의 결과가 거의 같으며 수리실험 결과와 아주 잘 일치하는 것으로 나타났다. 따라서 계산이 빠르고 안정성이 높은 기존 포물형 근사식은 천해역의 파랑 추산에 유용한 도구라 판단된다.