초록 ▼

삼면이 바다인 우리 나라에서는 앞으로 다가올 해양시대에 대비하여 해양공간의 이용을 극대화할 수 있는 준비를 갖추어야 한다. 해양개발에 대한 기술을 확립하기 위하여 환경하중의 추정과 해석기술이 필요하다. 구조물의 설계에 가장 큰영향을 미치는 환경인자는 파고이다. 따라서 파랑의 특성파악과 해석기술이 해양구조물의경제적인 설계와 안전성을 확보하는 데에 필수적이라 할 수 있다.우리 나라의 해역은 폭풍이 자주 불어오며 폭풍 시에는 대파고의 파가 발생하게 되며수심이 낮은 지역이 많이 있다. 이러한 지역에서 파랑의 비선형성

삼면이 바다인 우리 나라에서는 앞으로 다가올 해양시대에 대비하여 해양공간의 이용을 극대화할 수 있는 준비를 갖추어야 한다. 해양개발에 대한 기술을 확립하기 위하여 환경하중의 추정과 해석기술이 필요하다. 구조물의 설계에 가장 큰영향을 미치는 환경인자는 파고이다. 따라서 파랑의 특성파악과 해석기술이 해양구조물의경제적인 설계와 안전성을 확보하는 데에 필수적이라 할 수 있다.우리 나라의 해역은 폭풍이 자주 불어오며 폭풍 시에는 대파고의 파가 발생하게 되며수심이 낮은 지역이 많이 있다. 이러한 지역에서 파랑의 비선형성이 수반된다. 따라서해양파의 수위분포가 비대칭이 되어 정규분포 (Gaussian distribution)에서 벗어나게 되며,또한 해상이 협대역(narrowband)이 아니기 때문에 파고의 확률분포는 레일리분포(Rayleighdistribution)를 따르지 않는다. 따라서 해양파의 통계해석에 있어서 비선형성과 주파수대역에 따른 고려가 있어야 한다. 이를 위해서 비정규분포함수와 비선형파를 이용한 해양파의 통계특성을 연구하였으며, 한계파고와 주기를 추정하는 방법을 살펴보았다.한계파고와 같이 파고가 큰 비선형성이 커서 파형분포가 정규분포를 벗어나고 파고분포가 레일리분포에서 벗어나는 경우에 수정 레일리분포를 사용할 수 있다. 수정 레일리분포의 경험상수 K는 파랑자료로부터 개별파고분포를 구해서 K값을 fitting해서 구해야하기 때문에 실제로 사용하기가 쉽지 않았다. 본 연구에서는 Hs, H1/3 두 개의 인자만을 이용하여 경험상수 K를 결정하는 방법을 개발하였다. 이를 통하여 파랑의 비선형성을 효과적으로 설계에 반영할 수 있다. 홍도와 마라도지역에서 K의 평균치는 0.95를 얻었으며, 홍도에서 제일 큰 파군에서의 K는 0.925이며 마라도에서는 0.89를 얻었다. 한계파고의 추정에는 K=0.9를 사용한다.계측된 파랑자료를 사용하여 홍도와 마라도에서 Hs-Tz 그리고 H1/3-T1/3 결합분포를각각 작성하였다. 두 지역에서 계측한 파랑자료로부터 50년과 100년 반복주기를 가지는파고를 추정하였다. 시간영역에서 얻은 H1/3과 주파수 영역에서 얻은 Hs를 사용한 것은한계파고 추정에 큰 영향을 미친다. 그러나 유의 파첨도 또는 T1/3과 Tz가 결과에 미치는 영향은 크지 않다. 한계파의 특성을 살펴보기 위해서 계측된 자료에서 여러 가지 주기를 살펴보았으며 최대파의 주기는 평균주기보다 매우 큰 것을 확인하였다. 최대파의 주기는 평균영점상향교차주기보다 30-40% 정도 큰 값을 가진다.

Abstract ▼

In order to establish the ocean development technology, variousresearches must be made in every engineering field. Especially researches onenvironmental loading which is a starting point of the design must be preceded.Among many environmental parameters the wave becomes the most im

In order to establish the ocean development technology, variousresearches must be made in every engineering field. Especially researches onenvironmental loading which is a starting point of the design must be preceded.Among many environmental parameters the wave becomes the most important one.The ocean waves acting on the ocean structures is so complicated that it is verydifficult to define characteristics of an individual wave. Therefore the stochasticanalysis is needed to estimate the characteristics of the ocean waves. In the sea areaof Korea the effects of non-linearity are strong due to the annual storms and theshallow water depth. Therefore one cannot assume the Gaussian distribution of thewave elevation and the Rayleigh distribution for the individual wave height distribution.In this research the non-linearity and the bandwidth of the ocean waves is consideredin investigating probabilistic characteristics of this sea area.Among the various probability characteristics of ocean waves, wave heightdistribution is one of the important factor of designing ocean structures. For theindividual height distribution of the waves, modified Ray distribution can be used. Theempirical constant which must be determined from the wave measurement, however,makes it difficult to use the modified Rayleigh distribution. In this research a newmethod to determine the constant from Hs and H1/3. This method saves much effortof finding K. In the area of Hong-do and Mara-do, the average value of K is 0.95.For the higher waves they are 0.925 for Hong-do and 0.89 for Mara-do. It isrecommended to use K=0.9 for the extreme waves.Wave scatter diagrams at Hong-do and Mara-do based on Hs-Tz and H1/3-T1/3are obtained. Extreme wave height with return period of 50 and 100 years arecomputed based on the measured wave data. There is no significant differencebetween the FT-1 and Weibull distribution. There are, however, some differencesbetween the spectral analysis and time domain analysis in estimating the extremewaves. Wave period of the maximum height can be estimated as 1.3 - 1.4 times theTz.

목차 Contents

• 1. 서론...7
• 2. 연구방법 및 이론...9
• 3..결과 및 고찰...24
• 4. 결론...30
• 5. 참고문헌...32