연안역의 육상 교량에 작용하는 고립파에 의한 지진해일파력의 평가법

김도삼,경갑수,이윤두,우경환,Kim, Do-Sam,Kyung, Kab-Soo,Lee, Yoon-Doo,Woo, Kyung Hwan 한국전산구조공학회 2016 한국전산구조공학회논문집 Vol.29 No.2

본 연구에서는 Navier-Stokes solver에 기초한 TWOPM-3D와 자유수면을 효과적으로 추적할 수 있는 VOF법을 결합한 수치해석법으로 연안역의 육상 교량에 작용하는 고립파에 의한 지진해일파력을 수치적으로 검토하였으며, 연직벽체와 연직주상구조물에 작용하는 단파파력에 관한 기존의 실험치와 비교 검토하여 본 수치해석의 타당성을 검증하였다. 실제로 피해를 입은 교량에 대해 지진해일파고의 변화에 따른 파력의 특성을 수치실험을 통하여 조사하였으며, 육상 교량에 작용하는 지진해일파력의 추정에 항력 성분만을 고려한 Morison식으로부터 얻어진 항력계수의 결과와 설계기준과의 비교로부터 본 3차원 수치해석의 유용성을 논의하였다. 또한, 지진해일파력을 보다 고정도로 추정할 수 있는 합리적인 방법으로 항력과 관성력을 동시에 고려한 Morison식의 적용을 제안하였다. In this study, the solitary wave-induced tsunami force acting on an onshore bridges in coastal area was numerically modelled by means of TWOPM-3D based on Navier-Stokes solver and VOF method which can track free surface effectively. The validity of numerical analysis was verified by comparing the experimental tsunami bore force acting on vertical wall and column structure. In particular, the characteristics of tsunami force with the changing tsunami intensity were surveyed through numerical experiments. The availability of 3-dimensional numerical analysis was reviewed through the comparison between the existing numerical results and design criteria for each drag force coefficient by applying Morison equation considering only drag force. As reasonable and high-precision estimation method of tsunami force, it was suggested to apply the estimation method taking drag and inertial force into consideration at the same time.

압축공기주입 구조물에 의한 비선형 파랑변형 및 공기압의 변화에 관한 연구

김도삼,암전호일랑,양윤모,Kim, Do-Sam,Yang, Yun-Mo 한국수자원학회 1993 물과 미래(한국수자원학회지) Vol.26 No.1

공기주입 부유구조물에 대한 압력변화의 비선형 특성과 파랑변형을 이론적 및 실험적으로 검토한다. 섭동법과 Green 공식에 의한 두가지 이론적 방법(방법I, II)이 잠수, 반잠수 부유구조물에 의한 파의 비선형성을 평가하기 위해서 적용된다. 더우기 부유 구조물 내의 공기압 변화를 고려하기 위하여 Boyle-Charles 법칙에 따른 단열변화를 가정하여 유도된 공기압축모델이 새로이 개발되었다. 가상경계에서 감쇠정상파를 고려한 방법 I의 이론치는 감시정상파의 영향이 미치지 않는 가상 연직경계면을 같는 방법 II의 값과 잘 일치한다. 두 이론에 의한 이론치는 실험치와 잘 일치함을 보여준다. Nonlinear characteristics of air pressure variation and wave transformation of a fixed air-chamber structure are discussed theoretically and experimentally. Two analytical methods(method I and II) based on the perturbation method and Green's formula are employed in order to evaluate nonlinearities by the submerged and semi-submerged air-chamber structure. Moreover, an air compression model is newly developed to estimate the dynamic air pressure in the air-chamber inside the structure, assuming the Boyle-Charles's law with adiabatic process in the air pressure variation. Theoretical values of the method I considering evanescent mode waves at an fictious boundary, are in good agreement with those of method II employing the fictious boundary which is not affected by evanescent mode waves. Both theoretical values are shown to agree well with experimental values.

多列潛堤에 의한 波浪의 傳達率과 反射率

김도삼(Kim Do-Sam) 대한토목학회 2000 대한토목학회논문집 B Vol.20 No.1B

일본 지진공백역에서의 지진해일이 우리나라의 남동연안에 미치는 영향분석

김도삼(DO-SAM KIM),김지민(JI-MIN KIM),이광호(KWANG-HO LEE),손병규(BYOUNG-KYU SON) 한국해양공학회 2007 韓國海洋工學會誌 Vol.21 No.6

The hypothetical earthquake located on the fault zone along the western coast of japan, where sufficient time has elapsed since the last earthquake or an earthquake has not occurred yet, is known to posses significant potential energy. The possibility of earthquake activities occurring here in the future is high. It is expected that the resulting tsunamis will cause great damage to the East Sea coast Korea and affect parts of the southern coast as well. In this study, tsunami that may be caused by a virtual earthquake that is expected in the hypothetical earthquake, along the western coast of Japan, will be estimated using numerical simulation. From this, the effect of the tsunami originating from the hypothetical earthquake on the southeastern coast of Korea will be evaluated by examining the water level rise due to the maximum water level rise and changing time, for each point along the southeastern coast. It will be possible to use the virtual results obtained like this as important basic materials in future disaster prevention plans and designs, for determining the direction of coastal development, for arranging seashore and harbor structures and to carry out wave resistant design for the southeastern coast of Korea.

반파형 안벽구조물의 월파 저감효과에 대한 실험적 연구

김도삼(Do-Sam Kim),이석찬(Suck-Chan Lee),이광호(Kwang-Ho Lee) 한국항해항만학회 2021 한국항해항만학회지 Vol.45 No.6

경관이 우수한 연안을 중심으로 상업 및 거주지역이 활발하게 개발됨에 따라 연안역의 안전한 공간을 확보하기 위해 안벽 및 방파제와 같은 연안구조물의 설치가 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 기후변화에 따른 자연재해의 강도 증가는 과거에 비해 높은 내습파랑을 발생시켜 월파에 의한 피해를 더욱 가중시킬 수 있다. 본 연구에서는 수리모형실험을 통해 기존의 직립식 안벽구조물에 비해 능동적으로 내습하는 파랑을 반사시키는 반파형 안벽구조물의 월파저감효과를 검토하였다. 수리모형 실험결과, 기존의 직립제 및 구조물전면에 소파블록으로 피복된 구조물에 비해 평균 월파량의 경우 최대 92.4% 정도의 월파량 감소효과가 있는 것으로 확인되었다. As commercial and residential areas are actively developed around the coastal area with excellent scenery, installing coastal structures such as seawalls and breakwaters is continuously increasing to secure safe coastal regions. Additionally, the increase in the intensity of natural disasters due to climate change may cause higher incident waves than in the past, which may further aggravate the damage caused by wave overtopping. In this study, compared to the existing vertical seawall, we investigated the effect of wave overtopping reduction of a recurved seawall, which actively reflects the incoming waves, through the hydraulic model test. As a result of the hydraulic model experiment, it was confirmed that there was an effect of up to 92.4% of wave overtopping reduction in average compared to the vertical seawall and structures covered with armor blocks.

불규칙파동장에 있어서 VOF법에 의한 투과성잠제의 파랑제어 특성에 관한 연구

김도삼(Kim, Do Sam),이광호(Lee, Kwang Ho),유현상(Yoo, Hyun Sang),김창훈(Kim, Chang Hoon),손병규(Son, Byoung Kyu) 한국해안해양공학회 2004 한국해안해양공학회 논문집 Vol.16 No.3

최근 입사하는 파랑으로부터 해역을 보호하기 위해 다양한 형태의 해안구조물이 건설되어 왔다. 그 중에서 잠제는 경관성, 시공성, 환경성 측면의 우수한 장점 때문에 소파 및 표사제어 구조물로 폭넓게 사용되고 있다. 본 연구에서는 불규칙파동장에 설치된 VOF법에 기초한 2차원 수치파동수로를 적용하여 투과성잠제 배후에서 파랑에너지 변화특성과 전달율에 대하여 수치적으로 검토하였다. 주파수스펙트럼 해석결과로부터 쇄파가 발생한 경우 일렬 투과성잠제는 스펙트럼 피크가 단주기 쪽으로 이동하였으며, 이열 투과성잠제는 전 주기대에 걸쳐 파랑 에너지가 고르게 분포하고 있었다. 쇄파가 발생하지 않은 경우 투과성잠제 배후에서의 스펙트럼 피크는 유의주기대에서 나타나고 있었다. 투과율의 해석결과로부터 쇄파가 발생한 경우보다 쇄파가 발생하지 않은 경우에 투과성잠제 배후로 상당량의 파랑에너지가 전달되는 것을 확인할 수 있었다. The different types of coastal souctures have been constructed for the protection of coastal region from the incident waves. Among them. the permeable submerged breakwater has been widely used as a wave dissipater and sediment transport controller because of its excellent advantages in scenery effects, construction efficiency and environment aspects. This study numerically investigated the characteristics of wave energy variations and transmission coefficient at the rear of the permeable submerged breakwater installed in the irregular wave field. To analyze it's performance numerically, a two-dimensional numerical wave flume based on VOF method was used. A frequency spectral analysis showed that the spectral peak moved to the short-period in the one-row submerged breakwater, and the wave energy was distributed evenly for the whole period in the two-row submerged breakwater in the case of breaking on the submerged breakwater. The spectral peak was shown to be converged within the significant wave period at the rear of the permeable submerged breakwater in the case of non-breaking conditions. From the result of transmission coefficients analysis. it was confirmed that a considerable quantity of wave energy was transmitted to the rear of the permeable submerged breakwater in the case of non-breaking rather than breaking.

경사입사파한중의 사석방파제에 의한 반사율과 투과율에 관한 연구

김도삼(Do Sam Kim),배기성(Kee Seung Bae) 경상대학교 해양산업연구소 2001 해양산업연구소보 Vol.14 No.-

2열투과성잠제에 의한 경사입사파랑의 반사율과 전달율에 관한 연구

김도삼(Kim Do-Sam) 대한토목학회 2001 대한토목학회논문집 B Vol.21 No.3B

혼성방파제의 케이슨에 작용하는 비선형양압력분포에 관한 연구

김도삼(Do Sam Kim),배기성(Ki Seong Bae) 경상대학교 해양산업연구소 2001 해양산업연구소보 Vol.14 No.-

동해연안에 영향을 미친 지진해일의 수치시뮬레이션

김도삼(DO-SAM KIM),김지민(JI-MIN KIM),이광호(KWANG-HO LEE) 한국해양공학회 2007 韓國海洋工學會誌 Vol.21 No.6

The tsunami that resulted from the Central East sea Earthquake, which registered 7.7 on the Richter scale, that occurred over the entire water region in Akita on May 26. 1983 and the tsunami that was triggered by the Southwest off Hokkaido Earthquake (7.8 on the Richter scale) that occurred in Southwest off Hokkaido on July 12. 1993 are representative cases that led to considerable damage in life and property, not only in Japan but also in Korea. In this study. multi-grid method was used in order to reproduce sufficiently the shoaling effect that occurs as water depth becomes shallow in the shallow water region and moving boundary condition was introduced to consider the rump in the coastal region. For the tsunamis that exerted considerable effect on the East Sea coast Korea that were caused by the Central East Sea Earthquake in 1983 and the Southwest off Hokkaido Earthquake in 1993, characteristics like water level rise and propagation in the East Sea coast will be examined using numerical simulations. At the same time, these values will be compared with observed values. In addition, maximum water level rise and change in the water level with respect to time that were caused by the tsunamis were examined at each location along the East sea coast. Usefulness of numerical analysis was verified by comparing with observed values.