• 제목/요약/키워드: 고유함수 전개

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직립벽 앞에 놓인 일정깊이 잠긴 슬릿판에 의한 반사율 해석 (On an Analysis of Reflection Coefficients by a Partially Immersed Slotted Plate with a Back Wall)

  • 조일형
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.143-150
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    • 2003
  • 고유함수전개법을 사용하여 수직벽 앞에 일정깊이 잠긴 슬릿판과 규칙파의 상호작용문제를 살펴보았다. 슬릿판에 의한 반사율에 영향을 미치는 주요 설계변수들은 공극율, 잠긴깊이, 챔버길이, 입사각도, 입사파의 주파수임을 확인하였다 슬릿판의 공극율이 0.1일 때 반사율이 전주파수에 걸쳐서 최소가 됨을 밝혔다. 반사율에 대한 해석결과와 Zhu(2001) 모형실험결과를 챔버길이와 잠긴깊이 그리고 입사파의 주기를 변화시키면서 비교한 결과, 두 결과는 서로 잘 일치하였다. 본 해석방법은 슬릿판 후면에서 발생한 박리에 의한 에너지 손실을 정확히 고려할 수 있으므로 슬릿 케이슨 방파제 제작에 필요한 설계정보를 제공할 것이다.

수중방파제 형상에 따른 규칙파의 반사실험 (Laboratory Experiments on Reflection of Regular Waves due to Submerged Breakwaters)

  • 이종인;김영택;조용식
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.167-175
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    • 2003
  • 본 연구에서는 규칙파를 적용한 수중방파제의 반사특성을 수리모형실험으로 조사하였다. 다양한 형상의 수중방파제에 의한 반사특성을 수리실험 및 수치적으로 검토하였으며, 실험에 사용된 수중방파제의 형상은 사각형, 삼각형, 사다리꼴 및 반원형이다. 수리모형실험 결과는 고유함수전개법을 이용하여 해석한 결과와 비교하였으며, 수리실험에 의한 반사계수가 해석에 의한 결과보다 약간 작게 나타났지만, 두 결과는 비교적 잘 일치하였다. 본 연구결과는 실제설계에 있어 수중방파제의 형상을 결정하는데 있어 유용한 자료가 될 수 있을 것이다.

기존 원형케이슨 후면에 신규 원형케이슨 설치에 따른 파력특성 분석 (Characteristics of Wave Forces by Installation of New Circular Caisson on the Back of Old Circular Caisson)

  • 박민수
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.395-402
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    • 2019
  • 기존 케이슨의 안정성을 높이기 위해 신규 케이슨을 기존 케이슨 전면 또는 후면에 추가로 설치하여 보강하는 설계 및 시공사례가 발생되고 있다. 본 연구에서는 고유함수전개법을 이용하여 원형케이슨으로 구성된 기존 방파제 후면에 신규 원형케이슨이 설치될 경우 각 원형케이슨에 작용하는 파력특성을 분석하였다. 수치해석의 신뢰성을 확보하기 위해 상용화 프로그램인 ANSYS AQWA의 수치 해석결과와 비교를 수행하였으며, 원형 케이슨 추가설치에 따른 파와 구조물의 상호작용 영향을 고려하여 각 원형케이슨에 작용하는 파력을 산출하였다.

기존 원형케이슨방파제에 신규 원형케이슨 추가설치에 따른 파와 구조물간의 상호작용 영향 평가 (Wave Structure Interaction by Installation of New Circular Caissons on Old Circular Caisson Breakwater)

  • 박민수
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제32권5호
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    • pp.307-321
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    • 2020
  • 기존 케이슨방파제의 안정성을 높이기 위해 케이슨 전면 또는 후면에 추가로 신규 케이슨을 설치하여 보강하는 설계 및 시공사례가 발생되고 있다. 본 연구에서는 기존 원형케이슨 전면 또는 후면에 신규 원형케이슨이 추가 설치될 경우 파와 구조물간의 상호작용 영향을 분석하기 위해 고유함수전개법을 이용하여 수치해석을 수행하였다. 수치해석의 신뢰성을 확보하기 위해 Williams and Li의 수치 해석결과와 비교를 수행하였으며, 추가로 설치되는 원형케이슨의 다양한 변수에 따른 개별 원형케이슨에 작용하는 파력 및 파처오름 특성을 분석하였다.

고유함수 전개법을 이용한 비대칭 유전체 원주공진기의 공진특성 해석 (The Analysis of Resonance Characteristics of Asymmetric Dielectric Rod Resonator by Using Eigenfunction Expansion Method)

  • 민경호;류원열;최현철
    • 센서학회지
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    • 제8권5호
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    • pp.407-413
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    • 1999
  • 유전체 원주 공진기의 공진주파수는 대칭성을 이용한 전기벽과 자기벽 개념을 도입해서 매우 정확하게 계산할 수 있으나, 유전체 공진기를 지지하기 위한 지지대의 존재 및 지지대의 유전율 등의 영향으로 인하여 유전체 원주 공진기의 구성이 실제로는 비대칭성을 가지므로, 비대칭 유전체공진기의 공진특성을 조사할 필요가 있다. 본 논문에서는 고유함수 전개법을 이용하여 도체 공동 내에 비대칭적으로 위치한 유전체 원주 공진기의 공진특성을 추출하는 관계식을 유도하고 공진주파수를 계산하였다. 실험을 통하여 계산된 공진주파수가 정확함을 확인하였고, 비대칭성이 있는 경우 TE 모드나 하이브리드 모드의 경우보다 TM 모드에 있어서 그 영향이 더 큼을 알 수 있었다.

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수면 위에 놓인 수평 유공판에 의한 반사율과 투과율 (Reflection and Transmission Coefficients by a Surface-Mounted Horizontal Porous Plate)

  • 조일형
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.327-334
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    • 2013
  • 수면 위에 놓인 수평 유공판과 입사파간의 상호작용 문제를 선형포텐셜 이론에 기초를 둔 고유함수전개법을 사용하여 해석하였다. 수면 위에 놓인 유공판에서의 경계조건식으로 Zhao et al.(2010)가 제안한 경계조건식을 사용하였다. 유공판이 놓인 유체영역내의 진행파 성분을 나타내는 첫 번째 고유값의 허수부가 유공판의 구멍을 통과하면서 발생하는 에너지 손실과 밀접한 관련이 있다. 유공판의 공극율과 폭 그리고 입사파의 주파수와 입사각도를 변화시키면서 반사율, 투과율, 그리고 파랑하중의 변화를 살펴보았다. 공극율 계수가 최적값 b = 5.0일 때, 유공판의 폭과 입사각도가 증가할수록 투과율은 크게 줄어드는 것을 확인하였다.

수면 위에 고정된 수평막에 의한 파랑제어 (Wave Control by a Surface-Mounted Horizontal Membrane)

  • 조일형
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.83-91
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    • 2004
  • 수면 위에 고정된 수평막에 의한 파랑제어성능을 선형포텐셜이론을 사용하여 해석하였다. 고유함수 전개법을 적용하기 위하여 유체영역을 수평막이 없는 영역과 있는 영역으로 나누고 두 영역이 만나는 경계면에서 각 영역의 해를 정합 시켜 완전한 해를 구하였다. 본 해석방법은 Cho and Kim(1998)과 같이 경계치문제를 회절과 방사문제로 나누어 풀지 않고 산란문제를 직접 풀어 동일한 해를 구하는 해석방법이다. 개발된 해석모델을 검증하기 위하여 2차원 조파수조(36m${\times}$0.91m${\times}$1.22m)에서 모형실험을 수행하였다. 해석결과와 모형실험결과는 정성적으로 잘 일치하고 있음을 확인하였다. 수평막의 길이와 초기장력 그리고 입사파의 주파수를 바꿔가면서 반사율과 투과율을 살펴보았다.

수평형 타공판의 소파특성 (Wave Absorbing Characteristics of a Horizontal Submerged Punching Plate)

  • 조일형
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.265-273
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    • 2002
  • 본 논문에서는 수면 밑에 잠긴 수평형 타공판의 소파특성을 이론계산과 모형실험을 통하여 살펴보았다. 타공판은 일정한 크기의 구멍이 균일하게 배열된 형태로, 파가 타공판 위를 통과하면서 타공판의 구멍을 통하여 강한 제트 흐름이 형성되면서 파 에너지가 소멸되는 특징을 가지고 있다. 이론해석 방법으로 선형파 이론에 근거한 고유함수전개법을 사용하였다. 타공판을 통과하는 유체의 법선방향속도는 타공판 전후의 압력차에 선형적으로 비례한다는 Darcy의 법칙을 가정하였다. 이때 공극율 계수라 불리는 비례상수는 타공판의 공극율과 밀접한 관계가 있다. 공극율 계수와 공극율사이의 함수 관계식을 얻기 위하여 수직벽 앞에 놓여진 6개의 서로 다른 공극율을 가진 타공판에 대하여 규칙파중에서 반사율을계측하였다. 해석결과와 모형실험결과를 비교하여 공극율 계수와 타공판의 공극율사이에는선형관계(b=57.63P-0.9717)가 있음을 밝혔다. 또한 최대 소파성능을 발휘하는 타공판의 공극율은 0.1근방이며, 잠긴깊이의 범위는 $d/h\\leq0.2$임을 확인하였다.

압력분포법에 의한 초대형 부유식 해양구조물의 유탄성 해석 (Hydroelastic Analysis for a Very Large Floating Structure by Pressure Distribution Method)

  • 이호영;신현경;신현수;박인규
    • 대한조선학회논문집
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    • 제37권4호
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    • pp.66-74
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    • 2000
  • 본 논문은 초대형 부유식 해양구조물의 유탄성 응답에 대한 계산을 선형 이론에 근거하여 해석하였다. 이론 방법은 압력분포법과 모우드 전개법을 사용하여 계산하였고, 유체 압력을 계산하기 위해 자유표면 위에 특이점을 분포하였다. 초대형 해양 구조물은 판 구조물로 근사시키고, 구조물의 수직 변위는 양단이 자유인 보의 고유함수에 의한 모우드 전개법을 사용하여 계산하였다. 본 논문의 계산 항목은 수직 운동응답, 압력분포, 부가질량, 감쇠계수 및 굽힘 모우멘트이고, 계산 결과에 의하면 기존의 실험치와 좋은 일치를 보여준다.

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해석함수전개 노달방법의 수학적 수반해 (Mathematical Adjoint Solution to Analytic Function Expansion Nodal (AFEN) Method)

  • Cho, Nam-Zin;Hong, Ser-Gi
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제27권3호
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    • pp.374-384
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    • 1995
  • 해석함수 전개 노달방법의 수학적 수한해를 AFEN코드에 약간의 수정을통하여 AFEN노달 방정식의 전치행 렬 방정식을 풀어서 계산하였다. 또한 이 수반해를 사용하여 섭동이론(정확한 섭동이론과 일차근사 섭동이론)을 이용한 계산이 반응도 변화를 예측하기 위해 두개의 잘 알려진 표준문제를 통하여 수행되었다. 본 연구에서 수반해의 계산방법은 물리적 수반해 및 정방정식의 고유치를 필요로 하지 않는다. 계산결과들은 본 논문에서 계산된 수반해가 AFEN방법의 정화한 수학적 수반해임을 보여준다.

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