• 대한조선학회논문집
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• 제35권4호
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• pp.27-37
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• 1998

선박이 대형화되고, LNG선의 건조가 활발해지면서 액체화물탱크의 내부유동을 뜻하는 슬로싱에 대한 연구가 중요해지고 있다. 슬로싱에 의한 충격압력의 크기와 특성을 파악하기 위하여 직사각형 모델에 대한 체계적인 실험을 수행하여 회전각, 동요주파수, 적재수심에 따른 내부유동의 특성을 분석하였고, 충격압력이 가해지는 탱크벽면의 구조응답을 계측하여 유탄성효과를 고찰하였다. 탱크의 내부유동은 고차경계요소법을 이용하여 해석하였고, 평판의 진동에 의해 유기되는 유체력은 고유함수 전개법을 이용하여 부가질량과 감쇠력으로 표현하였다. 충격하중이 작용하는 경우 유탄성 효과를 고려한 탱크 벽면은 부가질량의 영향으로 그 때의 수심에 해당하는 접수진동수로 진동하였고, 벽면에서 압력은 유탄성효과를 고려하지 않은 경우에 비해 두 배 이상 크게 나타났다. 이를 실험과 계산에서 모두 확인하였고, 충격하중에 의한 평판의 거동에서 유탄성효과를 규명하였다

• 한국해안해양공학회지
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• 제14권1호
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• pp.8-18
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• 2002

본 논문에서는 밑이 뚫린 원통형 진동수주 파력발전장치에 의한 파 에너지 흡수효율을 살펴보았다. 경계치 문제는 공기실내의 변동압력이 없을 때 입사파에 의한 산란문제와 공기실 내부의 변동압력에 의한 방사문제로 나누어진다. 공기실 내에서 공기 흐름에 대한 연속방정식을 적용하여 변동압력을 구하였다. 이로부터 진동수주 파력발전장치가 흡수한 시간평균 마력과 에너지 취득 폭을 구하였다. 수치계산에서는 원통형 공기실의 반지름과 잠긴 깊이 그리고 입사파의 주파수를 바꿔가면서 공기실 내부의 유량 변화와 에너지 취득 폭을 살펴보았다. 수학적으로 구한 최적의 터빈 상수를 대입하며 구한 에너지 취득 폭의 최대값은 원통형 공기실의 공진 모드 중에서 첫 번째 공진 모드인 Helmholtz모드에서 나타난다. 따라서 효율적인 파력발전장치를 제작하기 위해서는 설치될 해역의 파의 주파수와 공기실의 고유주파수가 일치되도록 공기실의 형상을 설계하여야 한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.143-154
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• 2014

본 연구에서는 부분강절 뼈대구조물의 비탄성 좌굴해석기법을 제시하기 위하여, 이전의 연구[16]에서 제시되었던 부분강절 뼈대구조의 엄밀한 강도행렬과 선형해석을 위한 탄성 및 기하학적 강도행렬을 도입하고 비탄성 좌굴해석을 위해 도로교시방서의 극한내하력 기준과 EF법을 이용하여 부분강절 뼈대구조의 비탄성 좌굴해석 프로그램을 새롭게 개발하였다. 본 연구에서 제시한 부분강절 뼈대구조의 접선강도행렬은 안정함수를 사용함에 따라 부재 당 하나의 요소만으로 정확한 비탄성 좌굴해석 결과를 얻을 수 있으며 고유벡터를 이용하여 비탄성 좌굴형상을 얻을 수 있는 장점을 갖는다. 또한, 엄밀한 접선강도행렬에 대해 Taylor 전개를 수행하여 4차항까지 고려함으로서 탄성 강도행렬과 기하학적 강도행렬을 유도하고 선형화된 좌굴해석기법을 제시하였다. 결국, 접선강도행렬을 이용한 비선형 해석프로그램(M1)과 탄성 및 기하학적 강도행렬을 이용한 선형 해석프로그램(M2)이 개발되었으며 이를 이용하여 부분강절로 연결된 뼈대구조물의 비탄성좌굴에 대한 시스템 좌굴하중과 개별부재의 유효좌굴계수를 제시함에 따라 부분강절이 전체 구조계의 좌굴과 개별부재의 유효좌굴길이에 미치는 영향을 다양한 해석예제를 통해 조사하였다.

• 한국음향학회지
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• 제37권4호
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• pp.181-187
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• 2018

본 논문은 원형 단면 임피던스 튜브내에 고정된 미세천공 탄성판의 흡음을 해석적으로 구하는 방법을 다루었다. 판의 진동과 덕트 내부 음장을 모드 함수의 무한 급수의 합으로 전개하였는데 반경방향으로는 Bessel 함수를 포함한다. 평면파 가정하에서 저주파수 대역의 근사식을 판의 처음 몇 개의 모드만 고려하여 흡음율을 유도하였으며 등가 임피던스를 갖는 단일 표면의 형태로 제시하였다. 본 논문에서 제안한 공식과 FEM(Finite Element Method)을 이용한 결과는 잘 일치 하였는데 탄성의 효과는 판의 고유진동수에 해당하는 골 또는 피크의 형태로 나타난다. 천공율이 매우 작으면 진동의 영향이 지배적이나 천공율이 어느 한계이상 되면 박판의 탄성거동은 매우 작게 나타나고 강체 MPP(Micro-Perforated Plate)의 흡음 특성이 지배적이 된다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제9권4호
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• pp.182-193
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• 1997

본 연구에서는 유연성이 있는 막구조 방파제가 파도중 수평으로 놓여 있을 때 유연막에 의한 파랑제어 효과를 살펴보았다. 파도와 유연막의 상호작용을 고려하기 위하여 선형 유탄성 이론을 사용하였다. 계산예로 유연막의 형태, 잠긴깊이 그리고 유연막에 걸리는 초기 장력을 변화시키면서 반사율과 투과율 그리고 유연막의 변형을 살펴보았다. 또한 Texas A&M 대학의 2차원 수조에서 모형실험을 수행하여 해석해와 수치해를 비교하였다. 실험결과는 계산결과를 정성적으로 잘 따라가고 있음을 확인하였다. 개발된 설계 프로그램을 이용하여 설치 해역의 파랑 특성에 적합한 최적의 유연막 방파제를 설계. 제작할 수 있으리라 사료된다

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제1권2호
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• pp.27-39
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• 1998

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.

• 한국음향학회지
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• 제35권4호
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• pp.253-260
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• 2016

본 논문은 중간에 공기층을 포함한 이중 판이 임피던스 튜브 내에 고정된 경우 이중 판의 음향투과손실(Sound Transmission Loss, STL)을 해석적으로 구하는 방법을 다루었다. 평판의 진동과 튜브 내부 음장을 모드 함수의 무한급수의 합으로 전개하였다. 평면파 가정을 이용하여 처음 몇 개의 모드만 고려하여도 충분히 정확한 결과를 얻음을 보였으며 피크와 골(dip)의 발생 위치를 조사하였다. 이중 판의 피크는 각각의 단일 판의 피크와 같은 주파수에서 발생함을 보였다. 두 개의 판이 동일한 경우 STL은 단일 판과 마찬가지로 판의 고유진동수에서 제로가 된다. 공기층 간격이 작은 경우에 대한 근사식을 사용하여 STL의 골과 크기를 규명하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.295-303
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• 2015

관성항과 비선형 항력항을 포함한 직립 슬릿벽에 의한 파의 산란을 고유함수전개법을 사용하여 해석하였다. 슬릿벽에서의 에너지 손실효과를 나타내는 비선형 항력항을 등가 선형화기법으로 선형화시켰다. Yoon et al.(2006)과 Huang(2007)이 제안한 실험식을 통하여 구한 항력계수를 적용한 해석결과는 Kwon et al.(2014)과 Zhu and Chwang(2001)의 수리모형 실험결과와 비교하였고, 서로 잘 일치함을 확인하였다. 개발된 해석모델을 이용하여 슬릿벽의 주요 설계변수들인 공극률, 잠긴 깊이, 슬릿 형상, 파랑특성 등을 바꿔가면서 슬릿벽에서의 에너지 손실효과를 평가하였다. 잠긴 깊이에 따라 다소 차이는 있지만 공극률이 0.1보다 작은 값에서 슬릿벽에서의 에너지 손실률이 가장 크게 일어났다. 현재의 해석해는 슬릿벽 방파제에 의한 소파효율을 예측하는데 유용하게 이용될 것이다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.10-17
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• 2010

투과성 이중 반원통 구조물과 경사 입사파간의 상호작용문제를 선형포텐셜 이론을 사용하여 살펴보았다. 투과성 이중 반원통 구조물은 바닥에 고정된 동심원상으로 배열된 2개의 원통 구조물로 이루어지며 각 원통 구조물의 전면은 일정한 공극율을 갖는 투과벽으로 후면은 투명한 벽으로 구성된다. 전면 투과벽의 공극율과 간격 그리고 파랑특성(주파수, 입사각)을 변화시키면서 파랑하중과 처올림 파형 그리고 파 차단성능을 살펴보았다. 파 차단 성능의 척도로서 차단영역내의 평균제곱 변위의 제곱근(R.M.S.)을 사용하였다. 투과성 반원통 구조물은 불투과성 구조물과 비교하여 차단영역내의 파도응답을 감소시키며 구조물에 작용하는 파랑하중을 크게 줄여준다. 특히 이중 구조물은 고주파주 영역에서 단일 구조물보다 파를 차단하는데 효과적이다.

• 대한조선학회논문집
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• 제39권3호
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• pp.57-63
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• 2002

심해자원채광시스템은 모선, 양광관, 버퍼, 집광기 등으로 구성된다. 양광관의 위쪽은 모선과 연결되고 아래쪽은 버퍼에 연결된다. 버퍼와 집광기는 유연 호스로 연결된다. 채광시스템의 원활한 운영을 위해서는 전체 시스템의 안정화가 이루어져야 하는데 이를 위해서는 버퍼의 위치를 능동적으로 제어해야한다. 본 연구에서 가장 중요한 부분은 길이 5000m에 달하는 양광관의 동적 거동해석이다. 양광관을 세장구조물로 단순화시켜 모델링하고 고유함수 전개법으로 해석하였으며, 버퍼에 장착되는 추진시스템에 대한 제어에는 PID 제어기법을 적용하였다. 버퍼에 작용하는 외력은 양광관에 작용하는 항력에 의한 반력이 지배적이므로 본 논문에서는 유연호스의 영향은 무시하였다. 파랑 중에서 모선은 저주파수 운동과 동시에 고주파 운동을 하게 되는데 버퍼가 추적하고자 하는 모선의 위치는 저주파수 운동에 해당하므로 고주파수 성분을 걸러내기 위하여 반드시 필터링을 필요로 한다. FIR 필터를 사용하여 모선 위치를 필터링한 값을 제어기의 목적위치로 설정하였다. 이러한 해석을 바탕으로 수치계산 알고리즘을 구축하여 모선의 여러 운동을 상정하여 시뮬레이션을 수행하였다. 이러한 수치계산 결과 필터링을 통해 고주파수 성분이 잘 걸러짐을 확인하였다. 또한 버퍼의 위치와 속도에 대한 제어를 통해서 버퍼를 허용범위(watch circle) 안에 머무르게 하면서 전체시스템을 안정화시킨다는 것을 밝혔다.