낮은 수심에 있는 수중보를 통과하는 해양파 문제는 수심이 낮아지면서 발생하는 Shoaling 효과, 이로 인한 비선형파의 간섭효 과, 그리고 수중보를 통과한 후 수심이 다시 깊어지면서 발생하는 파주기 별 분산효과 등을 복합적으로 포함하고 있다. 따라서, 이 문제는 해양파의 이론적 접근이나 CFD의 유효성을 검증하는 좋은 사례로 많이 활용되고 있는데, 주로 규칙파에 대해서 시간영역에서의 파형변 화를 수조실험 결과와 비교하여 분석한다. 본고에서는 주파수 영역에서의 에너지 스펙트럼 변화를 분석하여, OpenFOAM 등의 CFD를 적 용함에 있어서 초기위상조건 등 별다른 제약이 없는지, 비선형파의 간섭효과로 인한 배음 주파수 간의 에너지 교환이 나타나는지 등을 연구하였다.

Ocean waves passing through the underwater bar at a shallow depth experience a shoaling effect caused by decreasing water depth, a nonlinear interaction therein owing to steepening wave slope, and a wave dispersion effect as the water depth increases again. Because this problem includes many complicated phenomena, it is used as a good example of validating a theoretical development or a CFD method for ocean wave applications. Validation is performed mainly for regular waves by comparing the wave elevation patterns in the time domain with the experimental results. In this study, the spectral evolution of wave spectrum is investigated in the frequency domain when a CFD method such as OpenFOAM is applied for this problem. In particular, the effects of initial phase conditions as well as the nonlinear interaction among harmonic waves are studied.

요 약
Abstract
1. 서 론
2. 지배 방정식
    2.1 Boussinesq 방정식
    2.2 수심의 변화를 고려한 확장식
3. 주파수 영역 해석
    3.1 Fourier 변환식
    3.2 실험값 비교
4. OpenFOAM을 이용한 CFD 해석
5. 결 론
References

• 석우찬(부경대학교 조선해양시스템공학과 교수) | Woochan Seok (Professor, Department of Naval Architecture and Marine System Engineering, Pukyong National University, Busan 48547, Korea)
• 원윤상(부경대학교 산학협력단 교수) | Younsang Won (Professor, Industry-University Cooperation Foundation of Pukyong National University, Busan 48547, Korea) Corresponding author