• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 추계학술대회 논문집(제1권)
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• pp.195-201
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• 2006

해양구조물에 유기되는 파랑력과 해양파에 의한 해양구조물의 운동특성에 대한 연구는 선형이론에 근거한 통계적인 방법에 의해 꾸준히 연구되어왔다. 이러한 연구는 선형이론의 제한성으로 인해 파 스펙트럼의 극한에 해당하는 극한파에 대해서는 적용하기 어려운 점이 있다. 본 연구에서는 간단한 구조물에 대하여 극한파에 의한 파랑력을 추정하는 수치기법을 개발하였다. 극한파는 선형 파랑 집중법을 이용하여 수치적으로 구현하여 바닥면에 고정된 수직 실린더에 작용하는 파랑력을 추정하였다. 또한 수직 실린더의 유탄성 응답을 고려하여 강체인 경우와 탄성체의 경우에서 극한파에 의한 파랑력 변화를 고찰하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권1호
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• pp.21-27
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• 2007

해양구조물에 유기되는 파랑력과 해양파에 의한 해양 구조물의 운동특성에 대한 연구는 선형이론에 근거한 통계적인 방법에 의해 꾸준히 진행되어왔다. 이러한 연구는 선형이론의 제한성으로 인해 파 스펙트럼의 극한에 해당하는 극한파에 대해서는 적용하기 어려운 점이 있다. 본 연구에서는 극한파에 의해 구조물에 작용하는 파랑하중을 추정하는 수치기법을 개발하였다. 수치기법으로는 변분법에 근거한 유한요소법을 사용하였다. 선형 파랑 집중법을 이용하여 수치적으로 극한파를 구현하였으며, 이를 이용하여 바닥면에 고정된 수직 실린더에 작용하는 파랑하중을 추정하였다. 또한 수직 실린더의 유탄성 응답을 고려하여 강체인 경우와 탄성체의 경우에서 극한파에 의한 파랑하중 변화를 고찰하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.145-152
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• 1996

본 연구에서는 해상 구조물에 작용하는 설계 파랑 하중을 산정하기 위하여 해상에서 관측되거나 또는 예측된 파랑 자료를 사용하여 해상 구조물의 설계 생존 기간 동안 만나게 될 극한 설계파를 산정하는 기법을 개발하였다. 주어진 파랑 자료에 Order Statistics와 Monte Carlo Simulation 기법을 적용하여 가장 알맞은 파랑 자료의 극한 분포식을 선택하여 이 분포식으로부터 원하는 회귀 주기에 해당하는 극한 설계파를 결정하고 결정된 극한 설계 파고의 불확실성에 대한 범위를 설정함으로서 설계 파고의 여유를 줄 수 있다. 이와 같은 기법을 우리나라 남해안의 1938년부터 1987년까지 태풍에 의한 파랑 자료에 적용하여 극한 설계파를 산정하는 예를 보였다. 이상과 같은 방법을 이용함으로서 대형 해양 구조물을 설계함에 있어 극한 하중 상태를 산정할 수 있는 정보를 설계 초기 단계에 제공할 수 있으며 해당 구조물의 주요 요목, 구조 등의 설계 인자들을 산정할 수 있다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.219-225
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• 2004

본 연구는 신 등(2004)의 후속연구로서, 연근해의 상세 공간 분할의 계산에 적용하여 높은 정밀도의 파랑 추산이 가능한 수정 WAM cycle 4 모형을 토대로 2003년 9월 한 달 동안의 파랑을 상세히 추산하고, 태풍 '매미'가 야기한 우리나라 남해안 일대의 극한파랑 특성을 분석한 것이다. 계산된 파랑 제원은 이어도 해양종합기지에서 관측된 파랑 제원과의 비교를 통하여 모형의 정밀도를 확인하였고, 우리나라 남해안 주요 4개 지점의 전면 해상에 대해서는 1시간 간격의 파랑 추산 결과의 분석을 통해 태풍 '매미'가 야기한 외해 극한파랑을 다음과 같이 추산하였다. 1) 제주도 서편 차귀도 전면 해상 ; 2003년 9월 12일 16시에 최대 유의파고 7.41m, 평균 주기 13.6s, 평균 파향 $6.4^{\circ}$, 2) 마산만 입구 12일 21시에 최대 유의파고 12.50m, 평균 주기 13.65s, 평균 파향 $1.2^{\circ}$, 3) 부산 수영만 전면 해상 12일 22시에 최대 유의파고 13.85m, 평균 주기 13.81s, 평균 파향 $0.2^{\circ}$, 4) 울산항 전면 해상 ; 12일 23시에 최대 유의파고 11.00m, 평균 주기 13.25s, 평균 파향 $2.8^{\circ}$.

• 한국항해항만학회지
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• 제28권8호
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• pp.745-751
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• 2004

본 연구근 신 등(2004)의 후속연구로서, 연근해의 상세 공간 분할의 계산에 적용하여 높은 정밀도의 파랑 추산이 가능한 수정 WAM cycle 4모형을 토대로 2003년 9월 한 달 동안의 파랑을 상세히 추산하고, 태풍 ‘매미’가 야기한 우리나라 남해안 일대의 극한파랑 특성을 분석한 것이다 계산된 파랑 제원은 이어도 해양종합기지에서 관측된 파랑 제원과의 비교를 통하여 모형의 정밀도를 확인하였고, 우리나라 남해안주요 4개 지점의 전면 해상에 대해서는 1시간 간격의 파랑 추산 결과의 분석을 통해 태풍 ‘매미’가 야기한 외해 극한파랑을 다음과 같이 추산하였다. 1) 제주도 서편 차귀도 전면 해상； 2003년 9월 12일 16시에 최대 유의파고 7.41m, 평균 주기 13.6s, 평균 파향 6.4$^{\circ}$, 2) 마산만 입구； 12일 21시에 최대 유의파고 12.50m, 평균 주기 13.65s, 평균 파향 1.2$^{\circ}$, 3) 부산 수영만 전면 해상； 12일 22시에 최대 유의파고 13.85m, 평균 주기 13.81s, 평균 파향 0.2$^{\circ}$, 4) 울산항 전면 해상； 12일 23시에 최대 유의파고 11.00m, 평균 주기 13.25s, 평균 파향 $2.8^{\circ}$.

• 대한조선학회논문집
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• 제39권1호
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• pp.38-48
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• 2002

파랑집중 이론에 기초하여 모형시험수조에서 다방향 극한파를 생성하는 연구를 수행하였다. 파랑의 집중도에 대한 파향 범위, 주파수 폭, 중심 주파수 등의 영향을 고찰하였다. 등파고와 등기 울기 스펙트럼 모델에 의한 결과를 서로 비교하였으며, Boussinesq 방정식과 유한요소법에 기초한 수치해와 이론해를 또한 서로 비교하였다. 효율적인 파랑집중을 위해서는 파향과 주파수 모두를 효과적으로 제어하는 것이 필수적이다. 파랑집중도는 중심주파수 보다는 주파수 폭에 좌우되며, 동일한 조건하에서 두 스펙트럼 모델은 동등한 정도의 파랑집중 효율을 나타낸다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 추계학술대회 논문집(제1권)
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• pp.205-210
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• 2006

해양구조물 설계시 급격한 파랑에 의한 충격력은 구조물 안전을 위한 중요한 설계인자이다. 이러한 충격력은 과도한 하중이 극히 짧은 시간 사이에 발생하는 현상으로 실험적 또는 수치해석적으로 해석하기 매우 어려운 문제이다. 본 연구에서는 급격한 파랑에 의한 충격력을 해석하기 위하여 수치파수조를 이용하여 N.S. 방정식에 기반한 수치해석을 수행하였다. 임의파를 선형중첩에 기반하여 조파기를 작동시켜 재현하였고 다블록격자하에서 수직실린더에 작용하는 충격력을 수치해석하였다. 한편 자유표면은 V.O.F. 및 local height function을 이용하여 추적하였다. 수치해석 검증을 위하여 수치해석 및 실험 결과와 비교를 수행하였는데 비교적 만족할 수 있는 결과를 확인하였으나 해양구조물 설계시 유용한 결과를 얻기 위해서는 쇄파와 같은 극한파 재현과 극한파에 의한 충격력에 대한 많은 연구가 지속되어야 함을 알 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.267-275
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• 2013

HadGEM2-AO 기후모델의 기후변화 시나리오 자료와 파랑 모델을 이용하여 기후변화에 따른 북서태평양에서의 미래 파랑 기후를 전망하였다. 21세기말 북서태평양에서 연 평균 풍속이 현재보다 낮아질 것으로 전망됨에 따라 연 평균 유의파고도 낮게 전망되었다. 현재 기후에 비해서 21세기 말 연평균 유의파고는 RCP4.5 시나리오의 경우 2~7% 감소하고, RCP8.5의 경우 4~11% 정도 감소하는 것으로 나타났다. 극한파랑의 경우도 유의파고 및 풍속이 현재에 비해서 감소할 것으로 전망되었다. 계절별로 분석한 결과 겨울철의 극한파랑은 연 극한 파랑과 비슷하게 감소하는 경향을 보인 반면, 여름철의 경우 북서태평양에서는 현재보다 증가할 것으로 나타나 미래에는 태풍의 강도가 강화 될 것으로 전망된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제16권1호
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• pp.36-41
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• 2013

이 논문에서는 시계열의 파랑자료를 시뮬레이션 하여 파랑계측에서 sampling rate가 파랑자료의 각종 통계적 특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 파랑자료의 Sampling rate가 freak wave와 같은 극한파의 통계특성에 미치는 영향을 파악하기 위하여, 이상(AI)지수, 파형의 첨도(kurtosis) 그리고 최대파고 등의 변화를 살펴보았다. Sampling rate가 커지면 각종 파고의 크기가 줄어드는 경향을 보인다. Sampling rate가 커지면 파랑스펙트럼의 0차 모멘트는 큰 변화가 없지만 2차 모멘트는 큰 영향을 받아서, Tz는 과대평가되고 대역폭은 과소평가된다. 따라서 sampling rate변화에 따른 유의파고 크기의 오차는 스펙트럼법에 의한 유의파고 $H_s$가 개별파법에 의한 유의파고 $H_{1/3}$ 보다 작게 나타난다. Sampling rate에 의해서 발생한 오차의 크기는 파랑의 주기가 커지면 줄어드는 경향을 보인다. 파형의 첨도와 AI지수는 sampling rate가 1 Hz 이상인 경우는 큰 오차를 주지 않는다. 일반적으로 freak wave와 같은 극한파가 포함된 파랑을 계측할 때, 1 Hz의 이상의 samping rate로 계측한 해양파의 자료를 사용한다면 sampling rate가 최대파고의 크기의 미치는 오차가 5% 이하가 될 것으로 예상된다.

• 한국해양공학회지
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• 제16권5호
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• pp.1-6
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• 2002

Extreme waves are generated in a model basin based on directional wave focusing. The targeted wave field is described by double summation method and it is applied to serpent-type wavemaker system. The extreme crest amplitude at a designed location is obtained by syncronizing the phases and focusing the directions of wave components. Two distinguished spectrums of constant wave amplitude and constant wave steepness are adapted to describe the frequency distribution of component waves. The surface profile of generated wave packets is measured by wave guage array and the effects of dominant spectral parameters governing extreme wave characteristics are investigated. It is found that frequency bandwidth, center frequency, shape of frequency spectrum and directional range play a significant role in the wave focusing. In particular, the directional effect significantly enhances the wave focusing efficiency.