충격쇄파력을 고려한 동해 연구용 관측피어의 설계
저자
발행사항
서울 : 건국대학교 대학원, 2011
학위논문사항
학위논문(석사)-- 건국대학교 대학원 : 토목공학과 2011.2
발행연도
2011
작성언어
한국어
주제어
DDC
627.24 판사항(22)
발행국(도시)
서울
기타서명
Design of observation pier for researching the east sea considering impulsive wave forces
형태사항
viii, 52 p. : 삽화, 도표 ; 26 cm
일반주기명
지도교수: 전인식
참고문헌: p. 51-52
소장기관
현재 세계 여러 나라들은 해양에서 새로운 기회를 찾고 있으며, 미래의 자원개발, 환경연구, 해양 신산업 창출 등을 통해 해양을 이용하기 위해 많은 연구가 추진되고 있다. 우리나라 동해는 연안에서 심해에 이르는 다양한 구조와 해양특성을 가지고 있는 작은 대양으로, 무한한 잠재력과 새로운 가능성을 가지고 있다. 이에 우리나라는 동해의 복합적 해양현상을 연구하기 위해 2008년 한국해양연구원 동해연구소를 설립하였고, 그 일환으로 해양 접근성 활용 연구를 위해 연구소 부지 앞에 연구용 관측피어(Pier)를 설치하려고 한다.
연안에서는 수심이 낮아짐에 따라 천수변형으로 인한 쇄파가 발생한다. 쇄파는 외해쪽으로부터 전파되어 오는 파랑에너지가 소멸되는 현상으로 쇄파대에 위치한 구조물에 충격쇄파력을 작용시킨다. 충격쇄파력은 쇄파에 의해 직립한 수면이 전진하면서 구조물에 충돌하면서 수괴가 가진 운동량을 순간적으로 잃게 됨에 따른 충격력으로, 일반적으로 구조물에 작용하는 파력을 산정하는 Morison 식 내의 관성력 및 항력성분과는 그 작용구조가 근본적으로 다르다. 따라서, 실제 발생하는 충격쇄파력은 비쇄파 시 수립자의 속도 및 가속도를 이용한 모리슨 식의 결과와 큰 차이를 보인다.
본 연구에서는 쇄파대 내에 위치한 Pile에 작용하는 파력을 충격쇄파력을 고려하여 산정하고 이를 하중조건으로 하여 Pile의 설계에 반영하였다. 비교 목적상 동일한 파고와 주기에 대해 Morison식으로 산정한 파력에 대해서도 검토하였다.
Nowaday, the world has been looking for opportunities in the ocean and researching on using the Ocean for the future resource developments, the environment studies, and developing new industries. The East sea has the excellent potential, called 'small-ocean' because of its rich repository from the deep sea to the Coast. South Korea established the East Sea Research Institute affiliated with the Korea Ocean Research & Development Institute in 2008 for the study on complex ocean phenomenon of the East sea, and plans to install observation pier in front of the East Sea Research Institute for the researching on practical use of the ocean accessibility.
In the coast, the wave breaking generates as the water is shallow. Wave breakers is a phenomenon that Propagating wave energy disappears from the far sea and it affects the structure located in the surf-zone, impulsive wave force. Impulsive wave force generates from the momentary loss of momentum of water mass when waves smash against the structure by wave breakers. Mechanism of impulsive wave force is fundamentally different from that of drag force and inertial force in the Morison equation generally applied to calculating wave force acting on structure. So, impulsive wave force occurred in practice is dramatically different from Morison equation using velocity and acceleration of water particle while non-breaking wave.
This research considered that wave force acting on pile located in the surf-zone was calculated considering impulsive wave force for the design of pile. To compare, wave force calculated by applying to Morison equation under the same wave height and wave period has been also considered.
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