The Performance of a Horizontal Flexible Membrane Breakwater in Waves

파랑중 수평형 유연막 방파제 성능해석

The interaction of monochromatic incident waves with a horizontal flexible membrane is investigated in the context of two-dimensional linear hydro-elastic theory. First, analytic diffraction and radiation solutions for a submerged impermeable horizontal membrane are obtained. Second, the theoretical prediction was compared with a series of experiments conducted in a two-dimensional wave tank at Texas A&M University. The measured reflection and transmission coefficients reasonably follow the trend of predicted values. Using the developed computer program, the performance of surface-mounted or submerged horizontal membrane wave barriers is tested with various system parameters and wave characteristics. It is found that the properly designed horizontal flexible membrane can be an effective wave barrier.

본 연구에서는 수면 밑 일정한 깊이에 잠긴 유연한 천이 파도중 수평으로 놓여 있을 때 유연막과 파도의 상호작용 문제를 살펴보았다. 파도와 유연막의 상호작용을 고려하기 위하여 선형 유탄성 이론을 사용하였다. 계산 예로 유연막의 형태, 잠긴 깊이 그리고 유연막에 걸리는 초기 장력을 변화시키면서 반사율과 투과율 그리고 유연막의 변형을 살펴보았다. 또한 Texas A&M 대학의 2차원 수조에서 모형실험을 수행하여 실험결과와 해석해를 비교하였다. 실험결과와 해석결과는 정성적으로 잘 일치하고 있음을 확인하였다. 개발된 설계 프로그램을 이용하여 설치 해역의 파랑 특성에 적합한 최적의 유연막 방파제를 설계, 제작할 수 있으리라 사료된다.