• 제목/요약/키워드: 고유함수 전개법

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복합정현파형 지형에서의 파랑 반사 (Wave Reflection over Doubly-Sinusoidally Varying Topographies)

  • 김영택;조용식;이정규
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.189-194
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    • 2001
  • 본 연구에서는 경계요소법을 이용한 파랑의 통과와 반사에 대하여 다루었다. 특히 파랑이 복합졍현파형 지형을 통과하는 경우 그 때의 반사율과 일종의 공명현상인 Bragg 반사에 대하여 고찰하였다. 해석결과의 검증을 위하여 고유함수전개법에 의한 트렌치 지형에서의 통과율과 반사율 값과 비교하였으며, 복합정현파형 지형에 적용하여 기존의 수리실험, 고유함수전개법 및 확장형완경사방정식에 의한 결과와 비교하였다. 그 결과 기존의 연구결과와 비교적 잘 일치하고 있음을 확인할 수 있었다.

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사각형형상 불투과성 수중방파제를 통과하는 불규칙파의 반사 (Reflection of Random Waves Propagating over Rectangular Submerged Non-Porous Breakwaters)

  • 정재상;조대희;황종길;조용식
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제37권9호
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    • pp.729-736
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    • 2004
  • 본 연구에서는 사각형 형상 불투과성 수중방파제를 통과하는 불규칙파의 반사를 고유함수전개법을 이용하여 해석하였으며, 수리모형실험 결과와 비교하였다. 불규칙파는 다수의 규칙파의 중첩으로 구성하였으며, 각각의 규칙파의 해석결과를 합성하여 반사율을 산정하였다. 고유함수전개법에 의한 해석결과는 수리모형실험에 의한 결과와 잘 일치하였으며, 불규칙파 역시 Bragg 반사 조건에서 공명현상에 의해 반사율이 크게 증폭되었다.

수정 완경사파랑식과 EFEM 평면파 근사식의 해 비교 (Solution Comparisons of Modified Mild Slope Equation and EFEM Plane-wave Approximation)

  • 서승남
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.117-126
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    • 2009
  • 억류파를 제외한 수정 완경사파랑식과 고유함수 전개법의 평면파 근사식에 대한 정밀도를 검토하기 위해 다수의 수치실험 결과를 제시하였다. 본 연구에서 두 해석해가 사용되었으며 하나는 수정 완경사파랑식에 대한 Porter(2003)의 해이고 다른 하나는 평면파 근사식에 산란체법을 적용한 서(2008a)의 해이다. 급변 지형에서의 파랑변형에 대한 기존 결과와의 직접 비교를 통해 평면파 근사식 모형이 수정 완경사파랑식 보다 잘 기술하는 것으로 나타났다.

선형파 이론에 의한 파랑변형 예측시 소멸파 성분의 중요성 검토 2. 수치 실험 (Investigation of Importance of Evanescent Modes in Predicting the Transformation of Water Waves by the Linear Wave Theory: 2. Numerical Experiments)

  • 이창훈;조대희;조용식
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.51-58
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    • 2003
  • 본 연구에서 선형파 이론을 사용하여 파랑변형을 예측할 경우 소멸파 성분의 역학적인 크기를 정량화 하는 작업을 하였다. 두 계단 위로 파랑이 전파하는 경우 고유함수 전개법을 사용하여 반사파와 통과파의 진폭을 진행파와 소멸파 성분 별로 구한 다음 진행파 대비 소멸파 에너지의 중요성이 크게 나타나는 조건을 찾아보았다. 그 결과 앞 계단에서의 상대수심이 k$_1$h$_1$=0.11$\pi$이고.수심의 비 h$_2$/h$_1$이 0에 가까울 때 소멸파 에너지가 가장 크게 나타남을 알 수 있었다.

선반지형의 크기에 따른 반사율의 변화 (Variation of Reflection Coefficients for a Shelf with Varying Dimensions)

  • 조용식;이종인;김영택;이정규
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제32권6호
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    • pp.675-683
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    • 1999
  • 본 연구에서는 선반지형의 크기에 따른 파랑 반사율의 변화를 이론적으로 계산하였다. 수심이 급변함에 따라 발생하는 파랑의 회절을 고유함수 전개법을 이용하여 나타냈다. 반사율에는 진행파뿐만 아니라 소멸파도 고려하였으며, 파랑의 반사율에서 소멸파의 역할을 중점적으로 연구하였다. 직각으로 입사하는 파랑뿐만 아니라 경사지게 입사하는 파랑의 반사율을 산정하였으며, 파랑에너지의 보존을 검사하여 반사율의 정확성을 검증하였다.

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2차원 유한요소법을 이용한 파랑의 Bragg반사 해석 (Analysis of Bragg Reflection with Two-Dimensional Finite Element Method)

  • 조용식;정우창
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제35권6호
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    • pp.677-684
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    • 2002
  • 본 연구에서는 유한요소법을 이용하여 수심의 변화에 의해 발생되는 파랑의 회절에 대해 수치적 모의실험을 수행하였다. 본 모형은 정현파형 지형을 통과하는 단조파의 반사율을 계산하는데 적용되었다. 계산된 반사율은 고유 함수전개법에 의한 결과와 수리모형실험에 의한 관측결과와 비교하여 본 해석법을 검증하였으며, 이로부터 정현파형 지형의 진폭과 사련의 수의 변화에 대한 반사율의 변화에 적용하여 그의 특성을 조사하였다.

윈도우 그린함수를 이용한 고속 산란필드 계산 (Fast Scattered-Field Calculation using Windowed Green Functions)

  • 주세훈;김형훈;김형동
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권7호
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    • pp.1122-1130
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    • 2001
  • 본 논문에서는 방사 적분방정식의 해를 구하기 위하여 파수영역 웨이블릿 변환개념에 기반을 둔 윈도우 그린 함수를 사용하여 파수영역에서 고속으로 산란필드를 계산하는 방법을 제안하였다. 그린함수에 적용된 파수영역 웨이블릿 변환은 공간영역에서 동일한 Q를 갖는 윈도우를 사용하여 필터링함으로써 등가적으로 구현하였다. 고유함수를 이용하여 관찰점을 중심으로 전개된 그린함수를 푸리에 변환한 후 파수영역에서 방사 적분을 계산함으로써 계산효율을 얻을 수 있음을 확인하였다. 관찰영역에서만 정확한 값을 갖는 고유함수로 전개된 그린함수는 그린함수에 윈도우 함수를 씌운 형태로 방사 적분방정식의 파수영역 표현에 적용하면 기존의 고속멀티폴 법과 동일한 산란필드 공식을 얻을 수 있다.

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비스듬히 입사하는 파랑의 Bragg반사 (Bragg Reflection of Obliquely Incident Waves)

  • 조용식;안영창
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제35권1호
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    • pp.91-96
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    • 2002
  • 본 연구에서는 경계요소법을 이용하여 비스듬히 입사하는 파랑의 반사에 대하여 다루었으며, 비스듬히 입사하는 파랑이 정현파형 지형을 통과하는 경우 그 때의 반사율과 Bragg반사에 대하여 조사하였다. 특히, 비스듬히 입사하는 파랑의 Bragg반사를 발생시키는 파수를 계산하여 이론적인 결과와 비교하였다. 해석결과의 검증을 위하여 고유 함수전개법에 의한 정현파형 지형의 반사율과 본 모형의 결과를 비교하였으며, 전체적으로 본 연구의 결과는 기존의 연구결과들과 비교적 양호하게 일치하였다.

다열 불투과성 수중방파제를 통과하는 다방향 불규칙파랑의 해석 (Analysis of Multi-directional Random Waves Propagating over Multi Arrayed Impermeable Submerged Breakwater)

  • 정재상;강규영;조용식
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.29-37
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    • 2007
  • 본 연구에서는 고유함수전개법을 사용하여 다열 불투과성 수중방파제를 통과하는 다방향 불규칙파랑의 통과와 반사를 계산하였다. 입사하는 다방향 불규칙파랑은 Bretschneider-Mitsuyasu 주파수 스펙트럼과 Mitsuyasu 타입의 방향스펙트럼을 사용하여 재현하였다. 첨두주파수의 Bragg 반사 조건에서 강한 반사가 발행하였다. 수중 방파제가 3열이고, 상대높이가 0.6일 때 입사하는 다방향 불규칙파 에너지의 25% 이상이 외해로 반사되었다. 그리고, 최대분산계수 $s_{max}$가 증가할 경우, 다방향 불규칙파랑의 반사율도 증가하였다.

축대칭 지형을 지나는 다방향 불규칙파 모의 (Multi-directional Irregular Wave Over an Axis-symmetric Seabed)

  • 김형준;윤재선;조용식
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2010년도 정기 학술발표대회
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    • pp.109.1-109.1
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    • 2010
  • 파랑의 거동을 해석하기 위해 몇 십 년 동안 많은 연구들이 진행되었다. 그 중에서 해석적인 방법으로 축대칭 지형과 같은 간단한 지형을 지나는 파랑의 변형을 예측하는 것은 실험에 의한 방법에 비해 시간적, 비용적인 측면에서 유리하다. 또한 수치기법에 의한 오차를 발생하지 않기 때문에 보다 정확한 해를 구할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 단일주기, 단일방향에 대한 가정을 거치기 때문에 실제 해역에서의 복잡한 파랑 변형을 예측하는데 한계가 있다. 고유함수전개법을 축 대칭 지형에 적용시키는 연구는 Bender and Dean(2005)에 의해 제시되었으며, 본 연구에서는 이것을 발전시켜 다방향 불규칙파에 대한 파랑 변형을 모의하였다. 그리고 결과를 단일주기에 의한 규칙파와 비교하여 그 특성을 알아보았다.

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