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NTIS 바로가기한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.16 no.3, 2012년, pp.440 - 447
장호식 (경남도립남해대학 조선토목계열)
Numerical model experiments of wave transformation due to the reclamation and the construction of breakwater in case of 50 years design wave were performed using time dependent mild slope equation included shoaling, refraction, diffraction, reflection and wave breaking. As waves propagate to the sho...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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해안에서 쉽게 관찰할 수 있는 파랑변형 형상에는 무엇이 있는가? | 해양에서 파랑변형은 중요한 연구분야로서 해양공학자들이 다양한 문제를 연구해 왔다. 파랑변형 형상 중에서 천수, 굴절, 회절, 쇄파, 반사 등은 우리가 해안에서 쉽게 볼 수 있는 현상들이며 공학적으로도 대단히 중요하다. 파의 굴절-회절문제를 해석하기 위하여 여러 종류의 수치해석기법이 발전되어 왔다[1]. | |
심해에서 발달된 파는 어떠한 변형을 겪게되는가? | 심해에서 발달된 파는 천해로 전파되면서 수심변화에 의한천수변형 및굴절변형, 여러가지 장애물에의한 회절변형 및 반사, 그리고 쇄파에 의한 에너지감쇠 등의 변형을겪게되는데, 이러한 파랑변형특성 즉, 천수변형, 굴절, 회절, 반사, 쇄파에 의한 에너지감쇠를 모두 고려하여 계산할 수 있는 시간의존완경사방정식 (Time-dependent Mild Slope Equation)은 다음과 같다. | |
파의 굴절-회절문제를 해석하기 위한 수치해석기법으로 무엇이 있는가? | 파의 굴절-회절문제를 해석하기 위하여 여러 종류의 수치해석기법이 발전되어 왔다[1]. Berkhoff는 파의 회절과 굴절을 동시에 고려할 수 있는 시간독립 완경사 방정식을 제안하였다. 심해에서 천해로 전파하는 파랑변형을 지배하는 방정식으로는 완경사방정식과 Boussinesq 식[2-3]이 중요한 두개의 축을 이룬다. Berkhoff에 의해 제시된 완경사방정식은 해저경사와 해저곡률항들을 무시한 것이다[4]. 일련의 연안사주가 존재하는 경우에는 무시된 항들을 포함하는 수정된 완경사 방정식을 사용해야 올바른 파랑변형을 나타낼 수 있음을 보였다[5-6]. 완경사 파랑식은 3차원 지배방정식을 2차원 방정식으로 변환하기 위해 적정한 수심 의존 함수를 이용하여 적분한 식으로 Smith와 Sprinks가 사용한 고유함수 전개법[7]으로 Kirby[8], Chamberlain과 Porter[6] 등이 사용한 변수분리법 등으로 유도할 수 있으며, 비록 유도방법은 달라도 그 결과의 식들은 동일하다. 쌍곡형 미분방정식 형태인 일종의 시간의존형 완경사 방정식은 Ito와 Tannimoto[9], Copeland[10], Watanabe와 Maruyama[11] 등에 의하여 제시된바 있다. 이 기법은 경계조건 및 쇄파에너지 감쇠를 고려하는데 매우 효과적인 것으로 알려져 있다. 경계조건은 입사조건, 반사조건, 투과조건 등이 포함되며, 방파제에 대해서는 고정식 방파제에 대한 반사경계조건이 주로 취급되어 왔다. 본 연구에서는 굴절-회절-반사-쇄파를 고려한 쌍곡선형 시간의존 완경사 방적식을 이용하여 매립 및 구조물 설치에 따른 파랑변형을 수행하여 구조물의 설치에 따른 파랑변형을 해석하고자 한다. |
Liu, P.L.-F., Boissevain, P.L., Ebersole, B.A. and Kraus, N.C., "Annotated bibliography on combined wave refraction and diffraction", miscellaneous CERC Rep. No. 86, 1986.
Nowgu, O., "Alternative form of Boussinesq equations for nearshore wave propagation", J. Waterway, Port, Coastal and Ocean Engineering, 119, 618-638, 1993.
Liu, P.L.-F., "Model equations for wave propagations from deep to shallow water", Advances in Coastal and Ocean Engineering Science, P.L.-F. Liu, ed., 1, World Scientific, pp.125-157, 1994.
Berkhoff, J.C.W., "Computation of combined refraction-diffraction", Proc. 13th Coastal Eng. Conf., 1, pp.471-490, 1972.
Massel, S.R., "Extended refraction-diffraction equation for surface waves", Coastal Engineering, p.19, pp.97-126, 1993.
Chamberlain, P.G. and Porter, D., "The modified mild-slope equation", J. Fluid Mechanics, p.291, pp.393-407, 1995.
Smith, R. and Sprinks, T., "Scattering of surface waves by a conical island", J. Fluid Mechanics, p.72, pp.373-384, 1975.
Kirby, J.T., "A general wave equation for waves over riffle beds", J. Fluid Mechanics, p.162, pp.171-186, 1986.
Ito, Y. and Tanimoto, K., "A numerical wave analysis method and its application", Proc. 18th Japanese Conf. on Coastal Eng., JSCE, pp. 67-70 (in Japanese), 1971.
Copeland, G.J.M., "A numerical model for the propagation of short gravity waves and the resulting circulation around nearshore structures", Doctoral thesis, University of Liverpool, 1985.
Watanabe, A. and Maruyama, K., "Numerical modeling of nearshore wave field under combined refraction", diffraction and breaking, Coastal Eng. in Japan, p.29, pp.19-39, 1986.
合田良實, 碎波指標の整理について, 土木學會論文報告書集, 第180?, pp.39-49, 1970.
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오픈액세스 학술지에 출판된 논문
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