• 한국해양공학회지
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• 제33권6호
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• pp.581-589
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• 2019

In order to understand the characteristics of beach deformation, in this study, numerical simulations were conducted using a 3-D hydro-morphodynamic model (HYMO-WASS-3D) to analyze the characteristics of beach deformation due to the coastal groundwater levels. HYMO-WASS-3D directly analyzed the nonlinear interaction between the hydrodynamic and morphodynamic processes in the coastal area. The simulation results of HYMO-WASS-3D showed good agreement with the experimental results on the changes in the profile of the beach in the surf and swash zones. Then, numerical simulations were conducted to examine the characteristics of beach deformation due to the variation of the level of the coastal groundwater. As a result, the beach profiles were examined in relation to the wave breaking in the surf zone and the wave uprush and backwash in the swash zone due to the differences in the water levels. This paper also discussed the temporal and spatial distributions of the velocities, vorticities, and suspended sediments in the surf and swash zones with various levels of the coastal groundwater.

• 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.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권10호
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• pp.603-617
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• 2023

본 연구는 포말대 흐름의 난류특성에 대한 이해를 목표로 한다. 포말대 흐름을 재현하기 위해 이중 댐-붕괴 파랑생성법이 제시되었다. 기존 단일 댐-붕괴 실험과 비교하여 이중 댐-붕괴 실험은 두 개의 수문의 개방 시간을 조절하여 처오름과 처내림의 다양한 상호작용을 구현할 수 있다. 수치모형으로는 OpenFOAM의 overInterDyMFoam이 활용되었다. overInterDyMFoam은 밀도가 다른 두 유체(i.e., 공기, 물)의 경계면 추적기법과 동격자 및 중첩 격자 기법을 결합한 모형이다. 질량보존 및 운동량 방정식으로는 𝜅-𝜖 난류모형이 결합된 이차원 Reynolds-Averaged Navier-Stokes 모형이 채택되었다. 수치모형실험 결과는 수리모형실험의 수심 및 흐름 방향 유속 시계열과 비교하여 정확도가 검증되었다. 난류 운동 에너지 분포특성을 확인하여 각 흐름 단계(i.e., 처오름, 처내림, 흐름의 상호작용)의 난류 진화 특성을 고찰하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1B호
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• pp.95-109
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• 2008

본 연구에서는 LDS 난류응력 모형, Van Rijn의 pick up 함수를 활용하여 일정 경사부에서의 파랑의 이행과 천수, 연이은 쇄파현상, plunging breaker에 후행하는 해저질의 역동적인 부유와 down rush와 후행 파랑에 의한 표사의 재분배를 수치모의 하였다. 이 과정에서 해저질과 소통하는 저면 유체력에 대한 quadratic law를 중심으로 한 기존의 연구 성과들은 정상상태에 기초하여 급속히 가속되고 감속되는 swash 대역의 수리특성을 반영할 수 없다는 결론에 도달하고 이러한 인식에 기초하여 새로운 산출방법이 제시되었다. 새로운 산출방법을 토대로 수치모의하여 비선형 천수과정의 일반적인 특징, 동조 비동조 고차 조화성분으로 전이된 파랑에너지로 인해 상당히 예리하고 왜도된 파형, 파형의 마루로부터 시작되는 물입자 자유낙하, 착수로 인한 커다란 물보라의 형성, 물보라 형성층의 해변으로의 이행, wave finger (Narayanaswamy와 Dalrymple, 2002), swash 대역에서 진행되는 부유사 순환과정, swash 대역에서 처오름으로 인해 부유된 부유사 무리의 off shore 방향으로의 순 이동 등이 비교적 정확히 재현되는 등 상당히 고무적인 결과를 얻을 수 있었다. 이러한 결과는 기존의 Euler 좌표계에서 정의되는 파랑모형과 이동경계 기법의 한계를 뛰어 넘는 것으로 향후 보다 정확한 침식해석이 가능 할 것으로 판단된다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제18권3호
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• pp.241-250
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• 2006

39개 동해 해수욕장에 대한 대표 입경과 유영폭, 포말대 경사 등을 조사하였다. 이 자료를 근거로 입경과 포말대 경사의 상관 관계를 살폈으며 해수욕장의 유영폭을 추정하는 데 있어 어떤 인자의 영향력이 더 큰가를 분석하였다. 분석 결과 대상 해수욕장에서는 유영폭과 대표입경의 상관성이 더 우월하며 유영폭이 대표입경의 1.15승에 반비례하는 결과를 얻을 수 있었다. 분석하는 데 있어 해빈 종단면 $h=Ay^{2/3}$ 식이 사용되었으며 해빈 종단면 축척 계수 A는 대표입경의 0.77승에 비례하는 것으로 분석되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권5호
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• pp.591-598
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• 2015

본 연구에서는 태풍 나크리에 의한 해운대 해수욕장의 쇄파대 수리특성을 SWASH 모형을 이용하여 분석하였다. 국립해양조사원에서 제공하는 파랑관측자료를 바탕으로 태풍 나크리 내습 시의 대표파를 선정하였다. 수치모형에서 입사파는 JONSWAP Spectrum에 의한 불규칙파로 선정하였다. SWASH 모형에 의해 산정된 해빈류 패턴은 현지관측자료와 비교하였으며 수치모형에서 산정된 최대소상고는 비디오 모니터링 자료 및 경험식과 비교하였다. 최대소상고의 위치는 비디오 모니터링 자료에 나타난 파흔을 이용하여 유추하였으며 태풍 NAKRI(1412) 내습 시 S 계열의 파랑이 지배적으로 작용하였으며 동백섬측에서 미포측으로 연안류가, 해운대 해수욕장 중앙부근에서 이안류가 발생하였다. SWASH 모형을 이용하여 산정한 최대소상고(1.15 m)는 비디오 모니터링 자료(1.26 m)와 유사한 경향성을 나타냈으며 Stockdon et al.에 의해 제시된 경험식(1.33m)과 비교적 유사하게 나타났다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.382-390
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• 2015

본 연구에서는 SWASH 모형을 이용하여 계절별 이상파랑에 의한 해운대 해수욕장에서 불규칙파의 파랑 변형 및 해빈류 특성을 분석하였다. 개경계에서 불규칙파는 JONSWAP 스펙트럼을 적용하였다. 입사파 조건은 국립해양조사원에서 제공하는 2014년 파랑관측자료를 바탕으로 계절별 대표파를 선정하였다. SWASH에 의한 계절별 해빈류 계산결과는 현장조사 결과와 비교 검토하였다. 하계의 경우 S 계열의 파랑이 지배적이며 동백섬측에서 미포측으로 연안류가 지배적으로 발생하였고 해운대 해수욕장 중앙부근에서는 이안류가 발생하였다. 동계의 경우 ESE 계열의 파랑이 지배적이며 해운대 해수욕장 중앙부근에서 각각 동백섬측과 미포측으로 향하는 연안류가 발생하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권3B호
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• pp.345-354
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• 2008

본 연구에서는 잠제의 평면배치형상(이안거리, 개구율)에 따라 해빈상을 전파하는 풍파의 처오름 높이 변화특성을 논의하기 위하여, 파 투과성구조물 해빈의 상호간섭을 직접해석할 수 있는 3D-수치모델(LES-WASS-3D; 허와 이, 2007)을 이용하였다. 먼저, 기존의 수리모형 실험치와 본 연구의 계산치를 비교 검토하여 이용한 수치모델의 타당성 및 유효성을 검증한 후, 잠제 2기의 평면배치의 변화에 따른 수치시뮬레이션을 실시하였다. 결과로서 얻어진 잠제 주변의 파고분포 및 상층흐름 특성 등과 관련하여 연안에서의 처오름 높이를 검토한 결과, 처오름 높이 감소에 효율적인 잠제의 이안거리는 $Y/L_i=1.50{\sim}1.75$, 개구율은 $W/L_r=0.50$인 것을 확인하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제11권3호
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• pp.153-162
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• 1997

시간평균된 해안의 지하수위는 내륙쪽에 강우가 없는 경우에도 평균해수면 (Mean Sea Level)보다 1내지 2미터 정도 높은 것으로 관측되었다. 이러한 해안의 지하수위상승현상은 주로 파랑과 조석의 작용에 의해 나타난다. 본 연구에서는 지하수위상승에 미치는 조석 및 파랑의 효과를 현장관측결과를 통해 정량적으로 보여주었으며, 또한 이들 각각의 작용에 기인한 지하수위상승에 대한 해석해 및 최근 이론들을 제시하였다. 특히, 최근 지하수의 수리학적 모델링에 관한 연구에서 파랑의 침투 (wave runup infiltration)효과의 중요성이 강조되었는 바, 본 연구를 통해 종래에 보고된 바 없는 swash zone (shoreline과 runup limit사이)에서의 파랑의 침투속도(분포)를 지하수위관측자료를 이용해 간접적으로 산정함으로써 해안의 지하수위예측모델링을 보다 정확히 수행할 수 있으리라 사료된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제17권3호
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• pp.224-235
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• 2014

본 연구는 낙동강 진우도 자연 해빈에 내습하는 해양파랑, 해안표착물(해양쓰레기), 배후 식생대 전선의 변화 과정에 대한 상호작용에 대해서 고찰하고자 하였다. 이를 위해 해빈단면 측량, 입사파랑 수치모의실험, 해안표착물 분포 현장 조사, 자연해빈 식생대선 현장 조사 등을 수행하였다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 진우도 자연해빈의 지반고는 상승하고 있으며 이에 따라서 해안사구 식생대 전선도 전진하는 경향을 나타내고 있다. 지반고가 표고 1.5 m이상이 되는 상황에서 대체적으로 식생대의 전선이 외해방향으로 발달하는 경향이 강하게 나타났다. (2) 진우도 전면 수심에 의해 파랑변형된 입사파랑이 공간상으로 상이하고 소상대에서의 처오름 현상도 공간상으로 복잡한 변화를 야기할 것으로 생각할 수 있다. 해양쓰레기는 파의 처오름이 큰 경우 배후 식생대 전선에 표착물이 도달하고 그렇지 못한 경우에는 해빈상에 독립적인 섬의 형태로 표착물을 침적/퇴적시킬 가능성이 있다. 따라서 이렇게 침적된 표착물은 배후 식생대전선의 전진과 후퇴를 결정짓게 하는 요인이라 할 수 있다. 최종적으로 본 연구에서는 조사결과를 바탕으로 해안표착물과 식생대 전선의 상호작용에 대한 개념적 모식도를 제시하였다.