경사진 사면에 입사하는 고립파의 해석

Abstract

1992년 12월 인도네시아의 Flores섬 부근과 1993년 7월 일본 Hokkaido섬 부근의 동해에서 발생한 지진해일은 각 각 일반적인 관점과는 매우 다른 현상을 발생시켰다. 이 현상에서 지진해일은 진행방향을 따라 처오름이 감소하다가 섬의 뒤쪽에서 급작스럽게 높은 처오름현상이 발생하여 피해를 끼쳤다. 이로 인해 Babi섬의 뒤쪽에 위치한 두 마을 의 피해로 주민 264명이 사망하였으며, Okushri섬에서 지진해일 진행방향의 반대쪽에 위치한 Aonae지방에서 섬 전 체에 가장 높은 약 30m의 최대 처오름 높이가 발생하여 큰 피해를 주었다. 지진해일의 거동을 정확하게 해석하는 일은 위와 같이 예기치 않은 인명 및 재산피해를 예방하는 일과 매우 밀접한 관련이 있는 것으로서 반드시 수행되 어야만 한다. 최근 2차원 수치모형에서 고려할 수 없는 수심방향 유속에 관한 정확도 문제와 수리모형실험은 실제현상을 가장 잘 재현해 낼 수 있어 신뢰성은 매우 높지만 많은 시간과 비용이 소요되는 단점 때문에 3차원 수치모형 도입의 필 요성이 커지고 있지만 아직까지 이에 대한 연구가 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 Navier-Stokes 방정식에 서 상대적으로 큰 에디(eddy)만을 고려하는 Space-filtered averaged Navier-Stokes 방정식을 사용한 LES 기반의 수치모형을 사용하고, 변형된 자유수면의 추적을 위하여 VOF 기법을 사용하여, 경사진 사면에 작용하는 고립파의 거동 특성을 파악하였다.