Experimental Study on Hydraulic Characteristics and Vorticity Interactions of Floating Breakwaters

한 국 방 재 학 회 논 문 집 제10권 6호 2010년 12월

pp. 175 ~ 183

해안항만

부유식방파제의 수리특성 및 와 상호작용에 관한 실험적 연구

Experimental Study on Hydraulic Characteristics and Vorticity Interactions of Floating Breakwaters

윤재선*·손혁준**·전시영***·조용식****

Yoon, Jae Seon

Son, Hyok Jun

Chun, Si Young

Cho, Yong-Sik

···

Abstract

In this study, laboratory experiments are conducted to investigate flow-fields around floating breakwaters by using the LDV(Laser Doppler Velocimetry) system. The LDV system is a well-known equipment to measure fluid particle velocities in lab- oratory experiments. Although the system requires great efforts and enormous time for measurements, it can provide precise velocity fields comparing to other available equipments. Various types of drafts and shapes for breakwaters are employed in lab- oratory experiments to analyze a relation between flow-fields and vorticity. A series of numerical experiments are also carried out by using a two-dimensional Navier-Stokes equations model. Numerically predicted results are compared with laboratory mea- surements.

Key words

: Floating breakwater, LDV(Laser Doppler Velocimetry), Vorticity, Maximum absolute vorticity

요 지

본 연구에서는 LDV시스템을 이용하여 부유식 방파제 주변의 유동장의 변화를 수리모형실험을 통해 분석하였다. LDV시스템 은 유체의 유속을 측정하기 위해 다양한 수리모형실험에서 폭넓게 사용되어왔다. LDV시스템을 이용하면 측정시간이 오래 걸리 는 단점이 있지만, 측정한 자료를 가공하지 않고 정확한 유속장을 제시할 수 있다는 장점이 있다. 방파제의 형상과 흘수를 달 리하여 수리모형실험을 수행하였으며, 유동장과 와류의 상관관계를 분석하였다. 또한, 연직 2차원 Navier-Stokes 방정식 모형을 이용하여 수치모형실험을 수행하였으며, 수치모형실험 결과와 수리모형실험 결과를 비교분석하였다.

핵심용어 : 부유식방파제, 레이져 도플러유속계, 와, 최대절대와류강도

···

1. 서 론

부유식방파제는 일본 등의 선진국을 중심으로 활용이 잦아 지고 있는 방파제로서 수면 위에 설치되기 때문에 수중 생태 계에 미치는 영향이 적은 친환경방파제이다

^{또한 기존에 시}

공된 중력식방파제와는 달리 수심에 제한을 덜 받고

^공사기

간이 짧기 때문에 경제적이다

국내외 연구동향으로는 조일형

이 계류된 사각형 부유 식방파제의 성능에 대하여 검토하였으며

이정우 등

은 파랑과 계류라인 복원력의 비선형성을 반영할 수 있는 비선 형수치모델을 확립하고

설계조건에 따른 비선형파동장에 놓 인 부유식방파제의 운동변화특성과 파랑제어기능을 분석하였

다

또한

윤종성 등

은 부유식방파제 설치 시 유동 및

난류문제에 대한 메커니즘을 해석하기위해

^{시스템을 이용}

한 수리모형실험과

방정식에 기초한 연구를 수행하였

다

^{는 부유식 방파제의 유형별 성능특성에 대한}

매개변수를 고려하여 과거의 실험들을 토대로 투과율에 관한

실험 결과를 비교 분석 하였고

는 요트들이

정박할 수 있는 작은 항구의 효과적인 보호를 위해서 홀리스 틸렌 주위에 얇은 섬유 콘크리트 벽을 씌운 구조의 부유식 방파제를 설치하였다

또한

는 부유식 방파제에 대한 공학적 이론들을 책으로 기술한 바 있다

최근 기술의 발달로 인한 유동장 해명이 가능해 졌으며

및

시스템은 다양한

분야에서 응용되고 있다

특히

시스템은 측정하려는 한

지점에 대하여 레이저 빔을 단면

으로 만들고

입자의 산란광을 후방산란

으로 받아서 도플러

효과를 이용

^{속도에 대한 주파수를 획득하며}

^{유속을 측정하}

****

(E-mail : [email protected])

****

****

****

(

)

는 장비로 매우 높은 정확도와 비접촉식 이라는 장점을 가지

고 있다

또한

시스템에 비하여 측정시간이 오래 걸리

는 반면 데이터를 가공하지 않고 활용할 만큼 높은 정확성을 가지고 있다

본 연구에서는 수리모형실험을 통하여 단독형

^{열형 및}

열형 부유식방파제의 형상

흘수 및 거리를 변화시키며 유동 장을 수집하였으며

방파성능에 따른 와의 생성 및 소멸시점 에서의 파랑변형과의 관계를 분석하였다

부유체는 구조물의 흘수심과 구조적 형상에 따라 파랑제어 성능이 크게 달라지 므로

단독형의 경우 직사각형 구조물의 흘수변화에 대하여 실험을 실시하였고

열형의 경우 전방 제

방파제의 형상과 흘수를 변화시킴과 동시에 제

방파제와의 거리변화에 따른 와의 변화를 분석하였으며

^{열형의 경우 장주기를 고려한 방}

파성능 향상을 위하여 투과율과 와의 상호 작용에 대하여 분 석을 실시하였다

2. LDV 실험 조건

실험에 사용한

는

사의 제품이며 측정렌즈의

초점거리는

^{이고 레이저 광은 아르곤이온 레이저}

4000 mmW

를 최대로 출력하여 사용하였다

광선 분산기를

사용하여

로 측정을 하되 한 파장에 대하여 데이터

(45,000~60,000)

개를

별로

초 동안 한 지점에 대

하여

^{간격으로 수집하고 평균값을 취하였다}

^{는 현}

존하는 장비 중 가장 정확한 유속측정이 가능하나 상대적으 로

에 비하여 측정시간이 오래 걸린다는 단점이 있다

Fig. 1

은 실험 시

시스템의 제원과 관측한 전방구조물의

FOV(Field of view)

^{를 나타내었다}

3. 수리모형실험 및 수치모의 3.1 수리모형실험

본 연구는 구조물의 형상과 흘수

거리 변화에 따른 부유 식방파제의 방파효율성 및 와의 상호작용을 파악하기 위하여

2

차원 수리모형실험을 수행하였다

실험에 사용된 단면수로의 길이는

^폭은

^높이

^이며

^{사용된 조파기는}

피스톤형이다

단독형일 경우 입사파용으로

개

투과파용으로

개

의 파고계를 사용하였

Fig. 1. LDV(Laser doppler velocimetry)system and FOV(Field of view)

Fig. 2. Sketch of the wave tank and hydraulic model test

고

^{의 수리모형 실험 단면도와 같이}

^{열형일 경우 입}

사파용

개

투과파용

개

를 사용하였으며

열형일 경우 입사파용

개

투 과파용으로

개

를 사용하였다

파고계위치는 구조물 전·후면으로부터 각 파장의 두 배인 지점에 각각 설 치하였다

수로의 길이를 고려하여 총

개의 실험

중 비교

적 주기가 긴 파랑

은 한파장인 지점에 설치

하였다

구조물의 동요방지를 위하여 수로 상단에 강판을 설치하여 구조물을 고정시켰으며

열형 부유식방파제 실험에 있어 구 조물간 거리

S

는

로 거리에 따른 구조 물 제체 길이의 비

S

S

가 각각

인 지점에 설 치하였다

^수심

^h

^은

^{로 동일시 적용 하였다}

^구조물의

폭

B

은 수로의 폭에 꽉 차는

를 사용하였고 전방

제

방파제의 흘수

D

는

로 각각 변

화를 주고 제

방파제는

로 고정시켰다

열형 구조에

서는 구조물간 거리를

^{전방 제}

^{방파제의 흘수를 동}

일시하게 변화시켰으며

제

방파제와 제

방파제는

로 고정하였다

실험에 사용된 파랑의 특성은 파장

L

파 고

^H

^{파형경사도}

^H

^L

^정도의

규칙파에 해당한다

은 수리모형실험에 사용된 파랑계

측 결과를 보여주고 있다

3.2 수치모형실험

수리모형실험의 결과검증을 위하여 비교적 규칙파에 탁월 한 성능을 보이며

난류모형을 토대로 하는 수치모형인 캐드

머스서프

^{를 사용하였다}

^{수치모형실험 시}

수리모형실험의 입력조건과 동일한 조건의 계수들을 적용함 과 동시에

열형 부유식 방파제에서의 전달파고비를 비교하였 다

본 수치모형은

차원 비압축성 점성유체를 대상으로 하는 연속방정식 식

^과

^방정식을

^모델에

근거하여 확장한 운동방정식인 식

와 식

을 사용한다

(2)

(3)

여기서

t는 시간을 나타내고

x

z는 수평과 연직좌표

u

w는 각각 유속의 수평 및 연직성분

ρ는 밀도

p는 압력

v

는 분자동점성계수와 와동점성계수의 합을 의미한다

또한

g 는 중력가속도

^γ

는 공극률

^γ

^γ

는 각각 수평과 연직방향 의 면적투과율

S

S

S

는 조파원천을 위한 원천항

D

D

는 에너지 감쇠대를 위한 계수이며

λ

λ

λ

는 구조물로 부터 받는 관성력의 효과로서 γ

γ

γ

및 관성력계수 C

을 사용하여 나타낼 수 있다

난류모델은 식

의 k − ε 모델이며

유속의 변동량을 사용 하여 난류에너지 k와 난류 소산율 k − ε 을 이류확산방정식

(

^식

^{에 대입하여 난류효과를 나타내는데 이 난류효과는}

동점성계수와 압력에 적용되어 유속 및 압력에 반영된다

(4)

(5)

또한

^{자유표면 해석은}

^{법을 사용하고 F의 이류방정식}

과 경계조건인

를 축차

누적

계산함으로써 자유표면의

거동을 해석하게 된다

은 자유표면 해석에 따른

법의 원리를 나타내었다

∂γ_x

u

∂

x

--- +

---

_z ^w = S

λ_v∂

u

∂

t

--- +

---

_x ^uu +

---

_z ^wu –

----

---

^p _x

---

_x

v

2

--- ^u _x

⎩ ⎭

⎨ ⎬

⎧ ⎫

+

=

∂∂

z ---

v

u

∂

z --- +

---

^w _x

⎝ ⎠

⎛ ⎞

⎩ ⎭

⎨ ⎬

⎧ ⎫

– D

u S

– R

+ +

λ_v∂

w

∂

t

---

---

_x ^uw

^ww

∂

z ---

+ + –

----

--- ^p _z

---

_x

v

w

∂

x ---

^u

∂

z ---

⎝

+

⎛ ⎞

⎩ ⎭

⎨ ⎬

⎧ ⎫

+

=

∂∂

z

---

v

2

---

^w _z

⎩ ⎭

⎨ ⎬

⎧ ⎫

– D

w S

– R

–

g

+ +

γ_ν∂

k

∂

t

--- +

---

_x ^uk +

---

^wk _z

---

_x

v

k

∂

x ---

⎝ ⎠⎛ ⎞

⎩ ⎭

⎨ ⎬

⎧ ⎫

γ_z

v

k

∂

z ---

⎝ ⎠⎛ ⎞

⎩ ⎭

⎨ ⎬

⎧ ⎫

γ_ν

G

–

+ +

=

γ_ν∂ε

∂

t

---

---

_x ^u

^w

∂

z ---

+ +

---

_x

v

--- x

⎩ ⎭

⎨ ⎬

⎧ ⎫

γ_z

v

---

z

⎩ ⎭

⎨ ⎬

⎧ ⎫

+

=

γ_ν

C

k -- G

–

C

--- k

+

γ_ν∂

F

∂

t ---

^uF

∂

x

---

^wF

∂

z ---

+ + = S

Table 1. Wave conditions used in the experiment

CASE Period T

(sec) Frequency f

( Hz ) Wave Height H

( m ) Wave Length

( m ) Wave Steepness

( H / L ) ( L / S

)

CASE 1 0.80 1.25 0.029 0.998 0.0291 0.10

CASE 2 0.93 1.08 0.027 1.340 0.0201 1.34

CASE 3 1.20 0.83 0.060 2.122 0.0283 2.12

CASE 4 2.00 0.50 0.059 4.361 0.0135 4.36

CASE 5 3.00 0.33 0.070 6.950 0.0101 6.95

CASE 6 4.00 0.25 0.095 9.458 0.0100 9.46

Fig. 3. VOF method

4. 실험결과 4.1 시간파형

부유식방파제 해석의 타당성 제시를 위하여 수리모형실험 시 전방방파제와 후방방파제의

^{지점에 용량식 파고계를}

장착하여 시간변화에 따른 자유수면의 데이터를 측정하였다

획득한 데이터는 조파판으로부터 조파를 시작한 후 총

개의

Case

에 대하여 모의 테스트를 걸쳐 파고데이터를 독취 후 수

로 내 에너지가 쌓이지 않는 시점으로 사료되는

^은

45.20 sec, Case 2

는

은

는

는

은

이 후 한 주기에 대한 시간파형을 나타내었다

수치모형실험은 입사파가 안정화된 이후의 계산결과를 동일한 조건하에서 수 리모형실험과 비교하였다

와

에는

열형 구조일

때 구조물간 거리가

인

에 대하여 형상과 흘수

변화에 따른 결과만을 대표적으로 나타내었으며

직사각형구 조물에 비하여 사다리꼴 형상의 구조물일 경우 제

^전방방파

제의 입사 면에서 입사파가 상당수 투과되어 후방방파제에 전달되는 양상을 나타내었다

열형 구조물의 경우 동일한 조

건의 결과를

에 나타내었으며

후방방파제에서 파랑의

저감효과를 확인 할 수 있었다

2

열형 전방 직사각형 구조물의 경우 전방 구조물의 흘수가

0.1 m

일 때 수리모형실험 결과보다 수치모형실험 결과가 상

대적으로 조금 높은 것과

열형 구조물의 경우 약간의 오차 를 제외한 수치모형실험과 수리모형실험의 결과는 대부분 잘

일치하는 것으로 나타났다

^{정리된 결과를 보면}

^{구조물 전방}

의 자유수면의 높이가 제

제

방파제의 후방보다 높은 것 을 확인 할 수 있다

반면

입사파의 주기가 길어질수록 후 방방파제에서 발생되는 파랑은 상대적으로 커지는 현상을 보 였으며

열형 구조물의 경우 흘수심이 깊어질수록 전방방파 제 입사 면에서 자유수면이 높게 관측되는 결과를 보였다

4.2 파랑 에너지 전달파고비

수리모형실험을 통한 단독형

열형 및

열형에 대한 흘수

거리 및 형상 변화에 따른 전달파고비를 중심으로 방파제의 투과성향을 나타내었다

종축은 구조물의 흘수를

가지로

(

^D

^{변화시키고 구조물간 거리}

(0.8 m, 1.6 m, 2.4 m)

를 변화시켜 측정한 부유식방파제의 전

달파고비 변화를 나타내었으며

그래프의 횡축은 L

S

을 사용 하였다

이것은 전달파랑의 파장과 구조물의 비로써

값이 증 가할수록 부유체 제체길이에 비해 파장이 상대적으로 긴 장 주기 영역이 됨을 의미한다

Fig. 7

의 결과 중 총

개의

를 기준으로 비교적 장주

기 영역에 해당하는

의 방파성능 개선을 위하여

열형 구조에서의 수리모형실험을 실시하였으며

^{수치모형을}

통하여 분석하였다

은

열형 구조에서의 분석 결과이

며

비교적 단주기인

의 경우 수치모의 결과가 수

리모형실험의 결과보다 투과성향이 높은 것에 비하여

4~6

^{에서는 수치모의 결과가 낮은 투과율을 보였다}

^수치모의

결과와 수리모형실험의 결과는 비교적 비슷한 양상을 나타내

었다

열형 결과 중

의 경우 전달파고비 산정에 있

어 설계기준인

^{를 대다수 초과하는 반면}

^{열형 구조에서}

는 대부분이

^{이하로 상당히 높은 방파성능 결과를 나타}

내었다

대체적으로 직사각형구조에 비하여 사다리꼴형상일 때 전 달파고비가 높게 나타났으며 전방 입사 면에서 상당수 투과 되어 후방방파제에 전달되어 진 것으로 판단되어진다

4.3 연직유속분포

수리모형 및 수치모형실험을 통하여 모두 동일한 구조물

전·후면

떨어진 지점에서

시스템의 측정 허용범

위를 고려한 수면아래 흘수심 구간으로부터

의

처

Fig. 4. Wave profiles for rectangular multi-arranged(2 pieces) breakwaters (left: seaside, right: leeside)

Fig. 5. Wave profiles for trapezoidal multi-arranged(2 pieces) breakwaters (left: seaside, right: leeside)

Fig. 6. Wave profiles for multi-arranged(3 pieces) breakwaters (left: seaside, right: leeside)

럼

간격으로 유속을 측정하였다

유속측정은 연직유속변 화가 가장 심한 전방방파제의 전면과 구조물 하단

후방방파 제의 후면과 하단에서 측정하였으며

열형 중 전방직사각형

(

h

D

구조물에 있어 비교적 단주기에 해당하는

Case 3

^{과 장주기에 해당하는}

^{에 대한 결과만을}

Fig. 9

^{에 나타내었다}

^{대체적으로 거의 흡사한 양상의 결과를}

나타내었으며

수심에 대한 유속의 변화가 잘 재현되는 것을 볼 수 있다

4.4 유동 및 와

LDV

^{시스템을 이용한 유속측정에 있어서 자료의 양이 너}

무 방대한 이유로

^{열형 중 제}

^{방파제와 제}

^{방파제 사이}

Fig. 8. Transmission coefficient of multi-arranged(3 pieces) breakwaters (=6.00, 4.00, 3.00)

Fig. 9. Vertical distribution of velocity(left: seaside, right: leeside)

의 거리가

^{이고 흘수심이}

^h

^D

^{인 결과만을}

에 나타내었다

또한

열형 구조일 때

에 대 한 결과를

에 나타내었다

에서는 각

에 따른 평균유속장을 나타내었으며

대체적으로 단주기인

Case 1~3

^{의 경우 유속자체가 현저히 작아서 큰 와의 경향성}

은 없었으나 비교적 장주기에 해당하는

의 경우 직

사각형 구조에서 제

방파제의 전면부와 제

방파제의 후면 부에 큰 와의 생성을 확인할 수가 있었다

반면 사다리꼴 형 상의 경우 제

^{방파제의 전면부에서는 파랑이 대체적으로 빠}

른 유속으로 진행하는 양상을 보였으며

제

방파제 후면에 서 큰 와의 생성을 나타내었다

이는 전방방파제의 형상변화 에 따른 입사파의 진행 및 방파의 효율성을 보여주는 단적인 예라고 할 수 있다

2

열형 구조

에서 보듯이 전방방파제 입사 면에서

반시계방향인 양와 및 시계방향으로 진행하는 음와가 구조물

전·후 파봉

에서 파곡

로 내려가는 위상과 구조

물하단 모서리부근 유속장변화로 인하여 강한 음와가 발생하 였고

반대로 후방방파제 투과 면에서는 파곡에서 파봉으로 올라가는 위상에 의하여 양와가 발생하였다

또한

전방 구조 물 바닥에서는 양와

후방구조물 바닥에서는 음와가 강하게 나타났다

Fig. 8

에서 보는 바와 같이

열형 구조에 비하여

에 서 높은 방파성능을 보였던

열형 구조의 경우 전방방파제에 비하여 후방방파제에서 다소 약한 와의 성향을 볼 수가 있다

4.5 와류강도

LDV

시스템을 이용한 수리모형실험의 결과를 토대로 각 실

험

에 대하여 위상별로 최대절대와류강도

absolute Vorticity)

를 나타내었다

은 와류 강도의 계산을 위하여

^{속도 데이터 중 주변의}

^{개의 데}

이터를 이용하여 아래의 식에 적용하였다

통상적으로 구조물 전·후면에서 발생되는 와류강도는 주 기가 길고 파고가 큰 경우에 크게 나타나고

구조물 후면에 서는 입사파의 에너지 감쇠로 인하여 와류강도가 작아지는 현상을 나타냈다

구조물 후면으로의 전달파고비

C

가 작은

의

Case 1~(c) Case 3

의 경우 후면에서의 와류강도는 거의 발

생하지 않는다는 것을 알 수 있으며

이러한 결과를 조합해

( )_{i j,} Γ_{i j,}

4 dxdz ---

≅ Γ_{i j,}

1

2--- ^{dx u}

+ 2 u

+ u

=

1 2--- ^{dz w}

+ 2 w

+ w

+

1 2--- ^{dx u}

+ 2 u

+ u

–

1 2--- ^{dz w}

+ 2 u

+ u

–

Fig. 10. Comparison of flow fields and vorticity distribution for multi-arranged breakwaters (left: seaward side, right: leeward side)

보면 후방 구조물 근처에서 발생되는 와는 전방구조물로 진 행하는 입사파의 파봉에서 파곡으로 진행할 때 내려오는 유 속에 의하여 양와가 생성되고 파랑의 진행에 따라 파곡 부근 에서 위상에 의한 흐름이 분리된다

이렇게 분리된 양

음와 중 양와는 시간이 지남에 따라 강도가 약해지면서 소멸되는 현상을 보였으며

^{음와는 점차 와류강도가 커지는 것을 확인}

할 수 있다

은

열형 구조

h

D

일 때

와

열형 구조

h

D

일 때

에 대한 와류강도이다

4.6 와의 추적

수리모형실험을 통하여 각

에 대한 와의 생성과 소멸 에 대한 궤적을 양와

음와로 각각 나누어 추적하였다

여기 서

^{시계방향인 음와의 시작은}

^{양와의 시작은}

^{로 정}

의하였으며

각 위상별로 최대절대와류강도가 최대치인 지점 으로 나타내었다

Fig. 12

에서 단주기에 해당하는

의 경우보다 비교적 장주기이며

^{고파랑에 해당하는}

^열형

구조

의 경우 와의궤적이 수직 및 수평방향으로

커지는 현상을 나타내었으며

제

전방방파제에서 음와가 수 직으로

^{양와가 수평으로 큰 궤적을 나타낸 반면}

^제

^후방

방파제에서는 양

음와의 궤적이 상당수 작아지는 현상을 나 타내었다

4.7 파랑 에너지 전달

파랑의 에너지 전달 관점에 있어서

비교적 장주기에 해당

하는

에 대한 파랑변형과의 관계를 수리모형실험의

결과를 토대로

열형 구조 중 전방 직사각형

h

D

구조 와

^{열형 구조 중 전방 직사각형}

^h

^D

^{구조에 대하여 대}

표적으로

에 각각 나타내었다

Fig. 13

에서

열형 구조

의 전방방 파제의 경우 입사 파랑의 진행에 있어서

파곡부근에서 양

음와의 분리가 일어나지만 후방방파제의 경우 파봉에 더 가

까운 지점에서 나타난다

또한

열형 구조인

Case 4

의 경우 제

전방방파제의 하단 모서리부분에서 파봉

에서 파곡으로 내려가는 파랑변화에 따른 양

음와의 분리가 일어났으며 제

^{후방방파제에서는 와의 궤적운동이 현저히 저}

감됨을 확인할 수가 있다

구조물의 형상적 변화

직사각형

사다리꼴

에 의하여 입사파랑이 진행시 구조물 하단 모서리 에서 와의 분리가 일어나는 것을 확인 할 수 있었다

변수변 화

^형상

^흘수

^거리

^{중 와의 분리는 형상에 의한 분리가 가}

장 큰 요인이라 판단되어지며

파랑 에너지 전달에 있어서

와의 궤적은 파랑의 주기가 길수록 수평으로

파고가 클수록 수직으로 큰 궤적을 나타내었다

주기에 비하여 파고가 클 경우 전방방파제 입사면에서 와의 수직운동이 강하였고

^파고

에 비하여 주기가 클 경우

전방방파제 바닥에서 와의 수평

운동이 강하게 나타나는 것을 확인 할 수 있다

5. 결 론

후방방파제에서 발생되는 파랑은 입사파의 주기가 길어질 수록 상대적으로 커지는 현상을 보였으며

흘수심이 깊어질수 록 전방방파제 입사 면에서 자유 수면이 높게 관측되는 결과 를 보였다

^또한

^{장주기파랑에 해당하는}

^{의 경우 전}

Fig. 13. Separation point of vorticity around multi-arranged breakwaters (left: seaward side, right: leeward side)

달파고비 산정에 있어 설계기준인

^{를 대다수 초과하는 반}

면

열형 구조에서는 대부분이

이하로 상당히 높은 방파 성능 결과를 나타내었다

대체적으로 단주기 파랑인

의 경우 유속자체가 현저히 작아서 큰 와의 경향성은 없었으나 장주기에 해당하

는

의 경우 큰 궤적의 와의 경향성을 볼 수가 있

었으며

열형 구조의 경우 제

전방방파제에서 음와가 수직 으로

양와가 수평으로 큰 궤적을 나타낸 반면

제

후방방파 제에서는 양

^{음와의 궤적이 상당수 작아지는 현상을 나타내}

었다

또한

전방방파제 입사면에서 양와

음와가 구조물 전·

후면 파봉

에서 파곡

으로 내려가는 위상과 구조

물하단 모서리부근의 유속장 변화로 강한 음와가 발생하였고

반대로 후방방파제 투과 면에서는 파곡에서 파봉으로 올라가 는 위상에 의하여 양와가 발생하였다

전방 구조물 바닥에서 는 양와

후방구조물 바닥에서는 강한 음와가 생성되었다

구조물 전·후면에서 발생되는 와류강도는 주기가 길고 파 고가 큰 경우에 크게 나타나고

^{구조물 후면에서는 입사파의}

에너지 감쇠로 인하여 와류강도가 작아지는 현상을 나타냈다

또한

단주기 파랑에 해당하는

의 경우 거의 대다

수가 파곡부근에서 양

음와의 분리가 일어나며

분리된 양

음와중 양와는 시간이 지남에 따라 강도가 약해지면서 소멸 되는 현상을 나타냈다

사다리꼴 형상의 경우 전방 제

방파제에서 입사파에 따른 와의 분리가 나타나지 않았으며

상당수 투과된 파랑이 후방 방파제에 전달되어 직사각형에 비하여 높은 투과성향을 나타 내었다

감사의 글

본 논문의

번째 저자는

년도 원광대학교 교비지원을

받아 본 연구 성과에 기여하였으며

연구비지원에 감사를 드 립니다

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◎논문접수일

: 10

08

19

◎심사의뢰일

: 10

08

25

◎심사완료일

: 10

11

26