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최혁진(Hyukjin Choi),정신택(Shin Taek Jeong),조홍연(Hong Yeon Cho),고동휘(Dong Hui Ko),강금석(Keum Seok Kang) 한국해안해양공학회 2017 한국해안해양공학회 논문집 Vol.29 No.5
현장에서 파고와 주기만을 관측한 경우 주로 개별파 분석법을 사용하여 다양한 파랑 특성을 산정한다. 본 논문에서는 MATLAB 언어를 이용하여 개별파 분석 프로그램을 개발하였다. 영점 상향 교차법과 영점 하향 교차법을 이용하여 1) 평균해면 보정, 2) 영점 교차 시간 산정, 3) 개별파고 산정, 4) 자료 관측기간 변화 등의 기능을 수행할 수 있다. 해모수 1호에 설치된 레이더(WaveGuide Radar)를 사용하여 관측된 시간간격 0.2초 자료를 대상으로 개발된 프로그램의 적용성을 검토하였다. 조석성분 제거 및 영점 교차 시간 산정은 선형 혹은 2차원으로 내삽하였다. 개별 파고 산정은 Goda 방법이 적정한 것으로 판단되었으며, 본 연구에서 제안한 방법은 차후 후속 연구를 통하여 개선할 여지가 있는 것으로 판단된다. 대표파의 특징은 샘플의 유한성 등으로 인하여 영점상향교차법과 영점하향교차법으로 산정한 결과가 상이하다는 것을 알 수 있다. In case of observing only wave height and period in the field, various wave characteristics are mainly calculated by wave by wave analysis method. In this paper, an wave by wave analysis program using MATLAB language is developed. It is possible to perform a function such as 1) correction for mean water level, 2) calculation for zero crossing time, 3) calculation for individual wave height, 4) time interval by using zero upcrossing and downcrossing method. The applicability of the developed program to the data of 0.2 second interval observed by using the WaveGuide Radar installed on HeMOSU-1 was examined. Tidal level variation removal and zero crossing time estimation were determined by linear or quadratic interpolation. It was judged that the Goda method was appropriate for calculating individual wave height, and the method proposed in this study seems to be improved through subsequent research. Due to the fineness of the sample, it can be seen that characteristics of representative waves are different from the results calculated by zero upcrossing and downcrossing method.
장기파랑관측자료와 수치실험에 의한 동해안 천해설계파고 검토
정원무(Weon-Mu Jeong),최혁진(Hyukjin Choi),조홍연(Hong-Yeon Cho),오상호(Sang-Ho Oh) 한국해안해양공학회 2016 한국해안해양공학회 논문집 Vol.28 No.5
본 연구에서는 동해안의 4개 정점(속초, 묵호, 후포, 진하)에서 13년간 관측된 파랑자료를 이용하여 극치확률분석을 통해 재현빈도별로 천해설계파를 산정하였고, 이 값을 한국해양연구원(2005)에 제시된 동해안 심해설계파를 이용하여 SWAN 수치모델링로 계산된 결과와 비교하였다. 그 결과 2005년 기존 심해설계파의 수치실험 결과는 관측파랑에 의한 극치분석 결과보다 상대적으로 작은 것으로 나타났으며, 특히 30년 빈도 이하에서 동해안에서의 기존 심해설계파고가 과소산정되었을 가능성이 있음을 시사한다. In this study, shallow-water design waves are estimated for various return periods based on statistical analysis of extreme waves observed 13 years at four stations on the Korean east coast (Sokcho, Mukho, Hupo, Jinha). These values are compared with the results from SWAN simulation by using the deep water design waves conventionally used in Korea (KORDI, 2005). It was found that the simulated values of the shallow-water design waves are comparatively smaller than the values from the extreme value analysis, expecially below 30 years frequency, which implies possible under-estimation of the deep-water design waves on the Korean east coast.
이황기(Hwangki Lee),최혁진(Hyukjin Choi),백종대(Jongdae Back),김종규(Jongkyu Kim) 한국해양환경·에너지학회 2021 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.5
최근 기후변화에 기인한 해수면 상승으로 인해 고파랑 내습시 인적, 물적 피해가 지속적으로 증가하고 있으며, 이에 대한 대응방안으로 정밀도 높은 파랑예보시스템이 요구되어진다. 본 연구에서는 정밀도 높은 파랑예측시스템을 구축하기 위하여 파랑예측의 입력자료인 예보 바람장을 기관별로 수집하고 SWAN 모델을 이용한 파랑 추산실험을 수행하여 기관별 파랑추산 정확도를 검토하였다. 또한, 파랑추산결과의 정확도 향상을 위하여 인공신경망(Artificial Neural Network)과 랜덤포레스트(Random Forest) 기법을 이용하여 추산된 파랑을 보정하였다. 파랑 추산자료의 재현성을 검증 및 인공신경망(Artificial Neural Network)과 랜덤포레스트(Random Forest)기법의 학습 자료는 해양수산부에서 구축한 전국 파랑관측자료 제공시스템(WINK, Wave Information Network of Korea)에서 제공하는 기상청 부이의 실측 자료를 이용하였으며, 구축된 자동화 시스템은 오픈소스 코드인 파이썬(python 3.7.0)을 이용하여 1일 8회 3시간 간격으로 예측결과를 결과를 홈페이지에 자동 업로드 하도록 구축하였다. In this research, in order to minimize the damage that can be caused by high-wave invasion, a high-precision, high-resolution, real-time short-term wave prediction and verification automation system was built. The wind field data of KMA, JMA, and NOAA were used as input conditions, and the significant wave height, peak period, and representative wave direction were estimated using SWAN (Simulating Waves Nearshore, version 41.31) numerical modeling. Artificial Neural Network(ANN) and Random Forest(RF) techniques were applied to improve the accuracy of computational results.
디지털 영상을 이용한 부유식 OWC 파력발전장치의 효율에 관한 실험연구
정신택(Shin Taek Jeong),최혁진(Hyukjin Choi),이욱재(Uk-Jae Lee),손경표(Kyeong-Pyo Son) 한국연안방재학회 2019 한국연안방재학회지 Vol.6 No.2
The hydrodynamic performance of a buoyant Oscillating Water Column (OWC) wave energy device under wave environment and geometric parameters was tested experimentally in a wave flume. The magnitude of free surface elevations inside the chamber was measured using digital camera, and analyzed by digital image processing technique and outlier processing technology. As a result of hydrodynamic analysis in the air chamber due to the influence of the cylinder and skirt length of the wave energy device, the first conversion efficiency of the floating OWC wave energy converter was measured from 29.26% to 75.33%. Therefore, in order to calculate the optimal shape parameters of the wave energy device, the lengths of various cylinders and skirts and wave conditions should be considered.
김승우(Seung-Woo Kim),이황기(Hwangki Lee),최혁진(Hyukjin Choi) 한국연안방재학회 2023 한국연안방재학회지 Vol.10 No.1
In this study, an artificial neural network (ANN) model for the typhoon wave overtopping was developed using the database by a numerical wave flume simulation. The developed ANN model is effective for saving calculation time largely. The accuracy of the model is also approached to over 95% of the numerical simulation. This accuracy was evaluated by the correlation coefficient and the root mean square error with the target data of the numerical simulation and output of the ANN model. This model quickly produces the mean wave overtopping rate, maximum wave run-up height, maximum wave overtopping depth and velocity at the middle point in the coastal road without high-fidelity numerical model and high-computing resources. It means that the typhoon warning system including the ANN models is powerful and useful rather than only the monitoring warning system currently in use.
현장관측을 통한 이안소파잠제의 중력파 및 중력외파 저감효과 검토
정원무(Weon-Mu Jeong),백종대(Jong-Dai Back),최혁진(Hyukjin Choi),김상익(Sang-Ik Kim) 한국해안해양공학회 2018 한국해안해양공학회 논문집 Vol.30 No.2
본 연구는 속초시 영랑동 해안에 설치된 이안소파잠제의 중력파 및 중력외파 저감효과를 검토하기 위하여 잠제 전면(W0)과 후면(W1, W2)에서 현장관측을 수행하여 연속적인 파랑 자료를 분석하였다. 잠제에 의한 파고전달률(Kt)은 단주기파(중력파)와 중력외파로 구분하여 파랑에너지 저감 효과분석을 수행하였으며, 설계 시 적용된 파고저감률과 비교·분석하였다. 잠제 전면(W0)에서 2.0 m 이상의 유의파고가 내습할 경우, 단주기파는 남측 1번 잠제(W1) 배후 파고는 약 65% 저감되고, 2번 잠제 배후(W2) 파고는 약 59% 저감되는 것으로 나타나 잠제가 어느 정도 성능을 유지하고 있는 것으로 평가되었으나, 실해역에 설치된 잠제의 마루수심이 설계와 달라 파고저감 효과는 설계 시 계획에 비해서 다소 떨어지는 것으로 분석되었다. 중력외파는 1번 잠제 배후(W1)와 2번 잠제 배후(W2)에서 파고전달률(Kt)이 2.11과 1.71로 증폭되는 것으로 분석되었으며, 2번 잠제 배후(W2) 파고가 1번 잠제 배후(W1) 파고에 비해서 작은 것으로 나타났다. This study was conducted to observe the effects of gravity and infra-gravity wave of detached submerged breakwater in the coast of Yeongnang-dong, Sokcho, as analyzing continuous wave data by performing field observations on the front area (W0) and rear area (W1, W2). Wave transmission coefficient (Kt) of submerged breakwater was analyzed in two parts, short-period wave (gravity wave) and infra-gravity wave. The wave energy reduction effect was analyzed and compared with the value of the design. In case of above wave height 2.0 m at the front area (W0) of the submerged breakwater, the short-period wave height at point W1 is reduced by about 65% and the short-period wave height at point W2 is reduced by about 59%. The depth of crest of submerged breakwater conducted in a sea area differs from the design, and the wave energy reduction effect is analyzed to be smaller than the design plan. The infra-gravity waves were amplified to 2.11 and 1.71 at the W1 and W2 points, respectively, and the wave height at W2 point was smaller than that at W1 point.