• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.253-262
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• 2018

진동수주형(OWC) 파력발전구조물(WEC)은 진동수주실 내의 수위진동에 의해 발생된 공기흐름을 Power-Take-Off (PTO) 시스템을 통해 전기에너지로 회수하는 시스템이다. 일반적으로 PTO 시스템에서 높은 공기유속을 획득하기 위해서는 해수에 비해 상대적으로 적은 단면적을 갖는 공기실이 요구되므로 정확한 공기유속을 모의하기 위해서는 3차원적인 해석이 요구된다. 본 연구에서는 불규칙파동장을 대상으로 해수소통구를 구비한 진동수주형 파력발전구조물의 동적응답을 수치해석적으로 검토하였다. 수치해석에는 오픈소스 기반의 OpenFOAM 및 FOAM 확장 커뮤니티를 위한 파동장 해석을 위해 개발된 OLAFLOW를 적용하였다. 선행연구와 동일한 형상의 해수소통구와 OWC-WEC에 불규칙파랑이 입사한 경우 공기실 내에서 3차원공기흐름과 구조물 주변에서 파랑변형 및 해수소통구 내에서 3차원해수흐름 등에 관한 변동특성을 논의하였다. 이로부터 유의파에 대한 Ursell 수가 클수록 공기실 내 최대 공기흐름속도가 증가하며, 공기실 내부에서 외부로 유출되는 공기속도가 외부에서 공기실 내부로 유입되는 공기속도보다 더 크다는 사실을 알 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.491-497
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• 2008

수치실험을 통해 파랑과 흐름의 상호작용이 파랑전파방향과 반대방향으로 유출되는 유사제트류에 미치는 영향을 연구하였다. 파랑모형인 REF/DIF S와 흐름모형인 SHORECIRC의 결합모형을 이용하여 수치모의를 수행하였다. 유사제트류의 영향으로 굴절된 파랑은 흐름의 중심영역을 따라 집중화되고 높은 파고를 갖는 파랑에서 유사제트류가 더 일찍 퍼지는 현상이 나타났다. 수치결과로부터 유출구 부근에서 유사제트류 진행의 횡방향으로 급격한 파고변화가 유사제트류를 진행방향 좌우로 퍼지게 하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다. 즉, 흐름의 횡방향으로 작용하는 파잉여응력 기울기항이 흐름의 진행방향으로 작용하여 흐름을 강화시키는 파잉여응력 기울기항보다 유사제트류에 더 큰 영향을 미치게 된다. 결론적으로 하구에서처럼 흐름과 반대방향으로 입사하는 파랑이 있는 곳에서는 파랑과 흐름사이의 상호영향이 반드시 고려되어야 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권4호
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• pp.845-852
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• 2015

파랑의 처오름높이는 항만 및 호안구조물의 마루높이 산정에 있어 주요한 설계요소이다. 본 연구에서는 TTP로 피복된 경사식구조물을 대상으로 2차원 수리실험을 수행하였으며, 실험에 적용된 실험파는 불규칙파로서 구조물 toe 위치에서 비쇄파, 쇄파 및 쇄파된 파의 조건을 포함한다. 본 실험결과를 이용하여 사면경사 1:1.5인 경사식구조물의 처오름높이를 산정할 수 있는 경험식을 쇄파 유사성 매개변수를 이용하여 제안하였다. 그리고 본 실험결과는 기존 연구결과인 van der Meer and Stam(1992)의 결과와 비교하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제37권1호
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• pp.35-44
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• 2001

본 논문에서 취급한 계산모델 및 계산조건하에서 얻어진 주요한 결론은 다음과 같다. (1) 다방향 불규칙파중에서 TLP에 작용하는 파강제력 및 정상표류력의 유의치를 구할 수 있는 프로그램을 개발하였다. (2) 한방향파중에서 파강제력 및 정상표류력이 큰 모-드에 대해서는 다방향파의 영향으로 감소하는 경향을 보이고, 한방향파중에서 작은 모-드에 대해서는 다방향파의 영향이 무시할 수 없을 정도로 나타났다. (3) 다방향파의 상호작용에 의해 실해역을 재현할 수 있으며, 다방향파의 영향으로 최대 파강제력 및 정상표류력의 크기가 감소한다는 결과에 따라 다방향파의 영향을 고려하면 보다 현실적인 결과를 얻을 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제4권3호
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• pp.139-145
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• 1992

본 논문에서는 2차원 수리모형실험시 인사파와 반사파를 분리할 수 있는 기법에 대해서 연구하였다. 계측오업의 제곱의 합을 최소화하는 방법을 이용하여 입, 반사파를 분리하는 기법을 체계적으로 수식화하였다. 이 분리기법은 규칙 및 불규칙 파낭조건에 대해서 적용이 가능하다. 본 방법의 타당성 및 적용성을 파악하기 위한 규칙 및 불규칙파에 대한 수치실험결과, 계측오차가 없는 경우는 거의 완벽하게 분리가 가능하며, 계측오차의 정도가 입사파고의 30% 정도일 경우에도 좋은 결과를 제시하는 것을 알 수 있었다. 또한 수리실험을 통한 실제상황으로의 적용성 검토도 수행하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.64-67
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• 2017

화물량이나 해상관광객 유입 확대 등 항만수요의 증가에 따른 대응으로 항만을 확장하거나 신규항만을 계획하게 된다. 우리나라 어항의 경우 경관이 수려하고 청정지역으로 분류되어 개발여지가 크다. 이중 감포항의 경우도 해상을 통한 연안 화물의 운송확장과 어항의 기능에서 연안항의 여건을 갖추고 경주와 연계한 해양 관광벨트를 구성하여 친수공간 조성, 송대말 등대 컨텐츠 사업 등 해양관광의 거점으로 도약하기 위한 집중개발을 추진 중에 있어서 종합적인 관점에서 항만확장을 검토할 필요가 있다. 본 연구는 추진 중인 항만확장과 관련하여 남측 및 동측의 항만확장안에 대해 선박의 통항안전 및 계류한계파고에 대한 항만 정온도 여부를 제 3세대 수치파랑 모형인 SWAN모형과 강비선형 Boussinesq 방정식을 적용한 불규칙파 Bouss-2D 모형을 적용하여 모형간 특성을 도출한 후 현재안과 각 대안별로 파랑반응특성을 비교분석하였다. 이에 대한 결과는 각 대안별로 장래 항만확장에 대한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.205-208
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• 2002

Numerous studies have been performed to develop an analytical model that can predict the reflection of regular or irregular waves from a perforated-wall caisson breakwater. Though such irregular wave models as Suh et at. (2001) become available, regular wave models are still in extensive use because of their simplicity. In the present study, using the regular wave model of Fuggazza and Natale(1992), the reflection of irregular waves from a perforated-wall caisson breakwater was calculated in several different methods. First, the regular wave model was re-validated by the hydraulic model tests. Though the model somewhat over-predicted the reflection coefficients at larger values and under-predicted them at smaller values, overall agreement was pretty good between calculation and measurement. Then, the regular wave model was applied to calculate the irregular wave reflection in the experiments of Suh et at.(2001) and Bennett et al. (1992). In applying the regular wave model to irregular wave reflection, several different methods were used. The results showed that it is the most reasonable to use the regular wave model repeatedly for each frequency component of the irregular wave specuum with the root-mean-squared wave height for all the frequencies .

• 한국해안해양공학회지
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• 제7권3호
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• pp.209-218
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• 1995

비선형 간섭항들을 고려하여 다방향 심해 불규칙파를 해석하였다. 선형 위상함수를 사용하여 섭동해를 파기을기의 3차항까지 구하였으며, 비선형 간섭에 기인하는 파특성들의 변조를 살펴보았다. 해의 수렴성은 파기울기뿐 아니라 파성분들 사이의 파장비에도 크게 영향을 받는다. 섭동해중 장파의 특성을 나타내는 성분은 빠른 수렴속도를 가지나, 장파의 의해 간섭되어지는 단파의 섭동해는 수렴속도가 매우 느리거나 발산하는 경향을 보인다. 단파해에서 발생하는 수렴의 어려움은 단파 주파수의 연조특성을 선형파형법이 정확히 표현하지 못하기 때문이다. 따라서 광대역 파스텍트럼의 특성을 갖는 해양파에서 고주파 성분의 특성을 해석하기 위한 목적으로는 선형파형법의 사용이 부적합하다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.585-594
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• 2013

공진형 파동에너지 추출시스템은 권혁민 등(2010)에 의해 최초로 제안되었다. 본 시스템은 계류장치와 직렬발전기 그리고 발전기를 가진하는 부이로 구성되어 있으며 직렬발전기의 운동자는 부이의 수직운동에 의해 내부 진동하는 시스템이다. 하지만, 우리나라와 같이 파랑에너지가 비교적 적은 지역에서는 가진체인 부이의 수직운동 크기를 증폭시킬 필요가 있다. 본 연구는 발전기를 탑재한 부이가 공진할 수 있도록 제원을 조절하고 이의 증폭효과를 실험적으로 확인하였다. 모형부이는 공진주기 1.96 sec에 해당하는 흘수를 확보하도록 제원을 조절하였다. 부이공진 실험은 최대수심 6.0 m, 폭 8 m, 길이 110 m인 대형수조에서 규칙파 및 불규칙파에 대하여 수행되었다. 실험파는 평상파의 파형경사에 해당하는 약 0.01에 상응하도록 파를 선택하였다. 부이의 수직변위 관측시계열 자료는 규칙파의 진폭증폭율과 불규칙파의 스펙트럼 면적비에 대하여 분석하였다. 분석결과, 규칙파실험은 모형 전력생산부이의 공진주기 1.96 sec에서 최대 진폭증폭율 5.66을 얻었으며 불규칙파의 경우는 첨두주기가 1.96 sec보다 약간 짧은 1.85 sec에서 최대 스펙트럼면적비 20.73을 얻었다. 본 실험성과로부터 부이의 공진설계가 전력생산의 증대에 유효하며 우리나라와 같이 비교적 파랑에너지가 적은 지역에서 상업적 전력생산을 위하여 필수불가결함을 알았다.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 1996년도 정기학술강연회 발표논문 초록집
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• pp.34-37
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• 1996

해상풍에 의한 파랑의 발달을 다룬 모델은 1940년대 이후 실측파랑 및 기상자료로부터 이론에 기초한 경험식이 제시되었다. 이러한 경험식들은 실제의 불규칙한 해면상태를 유의파로 대표하여 유의파의 파고 및 주기를 풍속, 취송거리 및 취송시간의 함수로 나타낸 것이다. 널리 쓰이고 있는 심해에서의 모델은 SMB법과 Wilson법이 있으며 일정한 바람이 연속적으로 불어오는 안정된 정상상태에서는 SMB법이, 그리고 풍역이 시간적 공간적으로 변화가 큰 경우에는 Wilson법이 적용되고 있다. (중략)