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일정경사면에서의 파에너지 바닥마찰손실계수
Frictional Wave Energy Dissipation Factor on Uniform Sloping Beach 원문보기

한국해안·해양공학회논문집 = Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers, v.22 no.2, 2010년, pp.73 - 78  

유동훈 (아주대학교 환경건설교통공학부) ,  엄호식 (아주대학교 환경건설교통공학부) ,  장문엽 (아주대학교 환경건설교통공학부)

초록
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파에너지는 쇄파되기 이전까지 주로 해저면과의 마찰력에 의하여 감소한다. 파마찰력을 산정하기 위한 연구는 여러 연구자들에 의해 진행되어 왔으며 어느 특정지점에서의 파마찰력 또는 파마찰손실률은 선형파이론으로 주어지는 해저면 입자유속과 연관된 파마찰계수의 도입으로 상당히 정확하게 간단하게 산정할 수 있다. 그러나 장구간에 걸쳐 파마찰력에 의하여 점차적으로 감소되는 파고변이는 상당한 반복 과정을 거쳐야 산정할 수 있었다. 본 연구에서는 기존 경험식을 이용해 전난류, 완난류 경우에 대해 일정경사면에서 천수효과와 마찰손실에 의한 파고 변화를 비교적 간단한 방법으로 추정하는 방법을 제시하였다. 해빈경사가 일정할 때 파고 변이률은 천수계수와 파고 마찰손실계수의 곱으로 간단히 구할 수 있다. 실제 해안과 비슷한 조건의 경우에 대하여 반복시산 과정으로 구한 수치와 간편 산정식으로 간단히 계산한 결과를 비교하여 제시하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Wave energy is dissipated mainly by friction on the seabed until the waves reach the surf zone. Many researchers have investigated the mechanism of wave friction and the bottom shear stress induced by wave motion at a certain point is now well estimated by introducing the wave friction factor relate...

주제어

#파마찰력   #전난류   #완난류   #천수계수   #파고 마찰손실계수  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 그러나 경사가 거의 균일한 해빈에서도 장구간에서의 파에너지 감소률 또는 파에너지 마찰감소률에 따른 파고 추정은 상당한 반복과정을 거쳐야 산정할 수 있다. 본 연구에서는 일정경사면에서 천수효과와 마찰손실에 의한 파고 변화를 비교적 간단한 방법으로 추정하는 방법을 기술하였다.
  • 현재 실무에서는 수치모델을 이용하여 천해설계파를 산출하고 있으나, 수치모델은 많은 비용과 시간이 필요한 단점이 있다. 정도 높은 천해설계파 산출을 위해서는 수치모델을 이용한 정밀한 계산이 필요하지만, 본고에서는 간략한 수 계산을 통하여 임의지점에서의 파고값을 신속하게 산출하는 기법을 개발하여 제시하였다. 또한, 기존에 개발된 수치모델에 본고에서 제시한 바닥마찰효과를 고려할 경우 기존의 모델보다 높은 정밀도를 갖는 수치모델의 개발이 가능할 것으로 기대된다.

가설 설정

  • 다음으로 두 지점의 전 구간을 하나의 구간으로 가정하고 마찰에너지손실률 산정시 제계수 CE 또는 ζ의 산정은 중간수심의 수치를 취하는 방법이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
파마찰계수는 무엇과 관계지어 정의했는가? 한편 파마찰계수는 최대마찰력을 최대파속과 관계지어 정의되었으며, 일반적으로 전주기를 대표하는 파마찰계수와 거의 동일하다고 추정된다. 마찰력과 해저면파속의 위상차가 / 6일 때 이론적으로 동일하다.
파에 의한 마찰력 또는 파마찰계수와 파와 해류의 합성류에 의한 마찰력을 올바로 산정하기 위한 연구는 주요 연구테마로서 여러 연구자들에 의해 진행되어 왔다고 본 이유는? 파가 심해에서 천해로 이동하여 해안에 접근하여 해저면을 느끼기 시작하면서 천수, 굴절, 회절, 반사 등에 따라 급격한 변형을 겪게 되며 쇄파되기 이전까지 파에너지의 대부분은 해저면과의 마찰력에 의하여 감소한다. 따라서 파에 의한 마찰력 또는 파마찰계수와 파와 해류의 합성류에 의한 마찰력을 올바로 산정하기 위한 연구는 주요 연구테마로서 여러 연구자들에 의해 진행되어 왔다.
파마찰계수를 정확히 산정하고자 하는 노력은 무엇으로 결실을 보았는가? 파마찰계수를 정확히 산정하고자 하는 노력은 Kajiura(1968)의 이론전개와 Jonsson(1967)의 수조실험결과와의 계수조정으로 상당한 결실을 보아 왔으며, 이제까지 Jonsson 또는 Kajiura의 이론식을 큰 이의 없이 사용하여 왔다. 이들 이론은 전난류 조건에 대하여 적합한데 완난류 조건을 포함한 광범위한 조건에 대하여는 Kamphuis(1975)의 실험자료를 이용하여 완난류 조건에서의 마찰계수를 추정할 수 있다.
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참고문헌 (6)

  1. 유동훈 (1993). 전난류에서의 파마찰계수. 한국해안.해양공학회지, 5(2), 51-57. 

  2. 유동훈, 정재희, 박성준 (2000). 합성류의 평균마찰력과 최대마찰력. 한국해안 해양공학회 발표논문집, 133-139. 

  3. 유동훈 (2005). 연안항만공학. 도서출판 새론. 

  4. Jonsson, I. G. (1967). Wave boundry layers and friction factors. Proc.10th Int. Conf. Coastal Engineering, ASCE, Tokyo, 127-148. 

  5. Kajiura, K. (1968). A model of the bottom boundry layer in water waves, Bulletin Earthquake Research Inst., 46, 75-123. 

  6. Kamphuis, J. W. (1975). Friction factor under oscillatory waves. J. Waterway, Port and Ocean Div., ASCE, 101(2), 135-144. 

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