수중타원형 천퇴를 통과하는 규칙파의 파랑쇄파류에 의한 변형

Q: 이 논문에서 정의한 파랑쇄파류란 무엇인가?

파랑쇄파류는 파랑에 의한 운동량유량의 기울기가 급격하게 변화하면서 발생하는 흐름이다. 이는 해안에서 관찰되는 연안류, 이안류, 평균수면상승 등의 원인이 되며, 파랑모형에서 계산된 잉여응력을 통해 흐름모형에서 수치모의될 수 있다. 쇄파대 부근의 흐름을 이해하는 데 중요한 요소이다.

Q: 수중천퇴를 통과하는 규칙파의 파랑변형에 파랑쇄파류가 미치는 영향은 무엇인가?

연구 결과, 수중천퇴상에서 발생한 파랑쇄파류는 천퇴 후면의 파집중현상을 방해하고 파랑을 천퇴 중심축 바깥쪽으로 굴절시켜 파고를 상대적으로 감소시키는 역할을 한다. 이는 파랑과 흐름의 상호작용을 고려하지 않은 모형보다 실험치와 더 일치하는 결과를 보여주며, 특히 FUNWAVE 모형은 실험결과와 완벽히 일치하여 파랑쇄파류의 중요성을 확인시켜 준다.

최준우; 백운일; 윤성범

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자료유형: 학술저널

저자정보: 최준우 백운일 윤성범

저널정보: 한국해안해양공학회 한국해안·해양공학회논문집 한국해안해양공학회지 제19권 제6호

발행연도: 2007.12

수록면: 557 - 564 (8page)

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타원형 수중천퇴가 있는 지형을 통과하며 변형하는 파랑을 실험한 Vincent and Briggs(1989)의 실험조건을 수치모의하여 규칙파 변형에 대한 파랑과 흐름의 상호작용 효과를 연구하였다. 수치모의를 위해 흐름모형 SHORECIRC와 파랑모형 REF/DIF 1 그리고 SHORECIRC와 파랑모형 SWAN을 결합한 모형과 파랑과 흐름을 동시에 계산하는 FUNWAVE를 이용하였다. 이 수치모의로 부터 수중천퇴상에서 발생된 쇄파류는 수중천퇴후면의 파집중현상을 방해하고, 파랑을 천퇴중심축의 바깥쪽으로 굴절시켜, 파고를 상대적으로 감소시키는 역할을 하는 것을 확인할 수 있었다. 두 결합모형의 수치모의 결과는 쇄파류의 영향을 고려하지 않는 파랑모형만의 결과보다 실험치와 일치하였으나, 중복파가 발생되는 경우 SWAN모형과 REF/DIF모형으로부터 계산되어지는 잉여응력(radiation stress)에 문제가 있다는 것을 알 수 있었다. 또한, FUNWAVE를 이용한 수치모의는 실험결과와 완벽히 일치하였다. 이는 파랑쇄파류의 파랑변형에 미치는 역할의 중요성을 확인시켜주는 것이다.

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