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제안 방법
- 수치모의는 직립케이슨, 유공케이슨, 직립벽과 투과성 구조물의 조합, 유공케이슨과 투과성 구조물의 조합의 4가지 케이스에 대하여 실행하였고, 조파소스를 이용하여 내부조파 방식으로 규칙파를 입사하였으며 주기는 1.2초에서 2.0초까지 0.2초 간격으로 주었고 파고는 6cm로 하였다.
- 이에 본 연구에서는 직립케이슨과 유공케이슨만이 존재하는 경우와 각 구조물 전면에 투과성 구조물이 위치한 경우에 대하여 수치모의를 실시하여 케이슨의 형태와 투과성 구조물의 존재유무에 따른 반사율의 감소효과에 대하여 비교 및 분석하였다.
- 투과성 구조물의 계수로는 공극률은 0.5, 관성력계수는 1.5, 저항계수는 0.9로 설정하여 구현하였으며, 무반사 경계의 실현을 위해 좌측 끝에는 입사파장의 두배(2L)길이의 감쇠대를 설치하고 그 끝단에는 개경계(open boundary)조건을 주었으며, 파고계는 4개를 설치하여 자유수면변위를 측정하였고 반사율은 Lin and Huang(2004)의 4점법을 통하여 산정하였다.
- 본 연구에서는 유공케이슨, 직립케이슨과 투과성 구조물을 포함한 수치파동수조의 단면을 그림 1과같이 구성하였다.
이론/모형
- 수치모의에 사용된 모델은 비압축성 점성유체에 대해 복잡한 자유수면 변위의 표현이 가능한 VOF법을 적용하여 Navier-Stokes 방정식을 보다 정확하게 해석하는 CADMAS-SURF(수치파동수로)를 사용하였다.
- 본 연구에서 사용한 수치모델의 지배방정식은 해저사면 및 투과성소파구조물 등과 같은 복잡한 형상을 취급할 수 있도록 2차원비압축성 점성유체를 대상으로 하는 연속방정식 및 Navier-Stokes 방정식을 porous모델에 근거하여 확장한 식 (1)~(3)을 사용하였다.
- 자유표면 해석모델로는 복잡한 표면형상의 해석이 가능한 VOF(Volume of Fluid)법을 사용하였고 porous모델에 VOF기초하는 함수 F의 이류방정식은 식 (4)와 같다.
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