• Title/Summary/Keyword: 안정파고

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부설 수심의 변화에 따른 파랑 중 원통형 부체의 운동 및 계류삭 장력 해석 (Motion of Cylindrical Buoy and Its Mooring Line Tension by Installation Depth under the Action of Waves)

  • 김태호
    • 수산해양기술연구
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    • 제40권4호
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    • pp.360-366
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    • 2004
  • 침하식 가두리 시설의 안정성 평가를 위한 기초 단계로서 일방향 규칙파 중 2점 계류된 원통형 부체를 대상으로 부설 수심의 변화에 따른 부체의 동적 거동 및 계류삭에 작용하는 장력 산정에 관한 수치 계산을 수행하였다. 수치 계산 결과, 수면 상에 설치된 부체를 수면 아래의 약 1/2되는 수층까지 침하 시킨 경우 그것은 동적 거동과 파력은 초기 상태에 비해 각각 최대 50%와 77%까지 감소되어 시설물을 수중으로 침하 시키면 그것의 안정성 유지에 매우 효과적임을 확인할 수 있었다. 또한 부체의 전 후단 변위 및 계류삭에 작용하는 장력의 최대치는 부체의 고유 주기의 영향으로 인해 그것은 길이 d 에 대한 파장 ${\lambda}$의 비 즉, d/${\lambda}$가 약 0.66에서 나타났으며, 이와 같은 현상은 기존 수리 모형실험 결과와 비교적 잘 일치하였다. 그러나 본 수치 계산의 신뢰성 확인을 위해서는 수리 모형실험을 통해 부체의 고유 주기와 작용 파고에 대한 전 후단 변위 등에 대한 충분한 검토가 요구된다.

부이형 수중감시 시스템에서 계류라인의 구조 설계 (A Design of Mooring Line for the Buoy-Enabled Underwater Surveillance System)

  • 변양헌;최범규;오태원
    • 한국정보기술학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.41-47
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    • 2018
  • 부이형 수중감시 시스템은 필요시 특정해역에 설치되어 일정기간 운용하고 회수이후, 다른 해역으로 이동하여 수중감시를 수행하는 장비이다. 본 논문에서는 부이형 수중감시 시스템에 적용되는 계류라인에 대하여 설치성을 유지하고 안정적인 운용이 가능하도록 계류방법을 선정하고 계류라인의 구조를 설계하였다. 부이형 수중감시 시스템의 구성요소인 배열센서조립체의 신호전송 케이블의 간섭을 고려하여 2점 계류방법을 선정하였고, 계류라인은 해역 이동에 따른 설치/회수성을 고려하여 부이체인, 나일론 로프, 그리고 앵커체인의 3단 복합구조를 기본 구성으로 설계하였다. 설계 유효성을 검증하기 위하여 수치실험과 조파수조 시험을 수행하여 유사성을 확인하였으며, 최종적으로 해상시험 위치의 환경을 대상으로 계류라인의 설계를 수행하였다. 최종 설계에 의해 제작된 계류라인은 해상시험을 통하여 설계 시 고려한 유의파고 이상에서도 안정적인 계류를 수행함을 확인하였다.

수리모형시험을 통한 다단식 지오텍스타일 튜브의 안정성 및 파랑 전달특성에 관한 연구 (Hydraulic Stability and Wave Transmit Property of Stacked Geotextile Tube by Hydraulic Model Test)

  • 오영인;신은철
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.57-65
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    • 2005
  • 지오텍스타일은 지난 30여년 동안 모래주머니, 훼브릭 폼, 게비언 등 다양한 형태의 컨데이너(구속체)로 활용되어져 왔다. 다양한 크기의 지오텍스타일 컨데이너(구속체)는 주로 수러학적 제어구조물로 홍수재해 방지 및 복구 구조물로 적용되었으며, 최근 지오텍스타일의 직조기술, 채움기술 등의 발달과 함께 해안침식방지구조물, 방파제, 제방 등 친환경적이며 신개념의 해안구조물로 적용이 확대되고 있다 본 연구에서는 지오텍스타일 튜브 구조물이 해안구조물로 설치될 경우에 대한 수리모형시험을 통하여 튜브구조물의 수리동역학적 특성(안정성, 파랑제어 및 전달특성)에 대하여 실험적 연구를 수행하였으며, 특히 구조물 단면의 확대와 심해에 설치될 경우를 고려한 다단식 튜브구조물에 대하여 수리모형시험을 실시하였다. 수리모형시험 조건은 해안설치 조건를 고려하여 설치조건과 파랑조건을 요소화하였다. 설치조건은 파랑에 대하여 직각방향과 경사방향으로 설치될 경우를 고려하였으며, 파랑조건은 유의파고 변화를 3.0m~6.0m까지 실험을 실시하였다. 본 연구진의 선행연구결과와 비교할 떼, 다단식 튜브구조물이 단일튜브보다 더 안정적이며, 천단고가 없는 경우가 천단고가 0.5H인 경우에 비하여 더 안정적인 것으로 도출되었다. 또한, 파랑 전행에 대하여 경사로 설치된 경우가 천단고 유무에 관계없이 파랑감쇄능력이 우수한 것으로 나타났다.

케이슨 방파제 바닥판 단부 지지력 저감방안에 대한 고찰 (Consideration on Ways to Reduce a Edge Pressure at Bottom Plate of Caisson Breakwaters)

  • 박우선;이병욱
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제32권5호
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    • pp.331-339
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    • 2020
  • 본 연구에서는 케이슨 방파제 바닥판 단부 지지력 저감방안에 대해서 고찰하였다. 단부 지지력에 영향을 미치는 핵심변수로 설치수심, 마루높이, 설계파고 및 주기, 방파제 상부구조의 무게중심 위치 등을 선정하여, 이 핵심변수의 변화에 따라 단부 지지력이 어떻게 변하는지를 해석적으로 살펴보았다. 설계파력은 설계기준에서 제시하고 있는 파력식을 적용하여 산정하였으며, 설계파력에 대해 활동과 전도에 대해 안전율 1.2를 갖도록 상부구조 안정중량과 케이슨 최소 폭을 결정하여 적용하였다. 해석결과, 단부 지지력은 수심 증가에 따라 빠르게 증가하여, 일정 수심 이상(해석조건 내에서는 20 m)이 되면 허용지반지지력을 상회할 수 있고, 마루높이가 증가하면 단부 지지력이 완만히 선형적으로 증가하지만, 파고와 주기의 증가에 따라서는 감소함을 확인하였다. 또한, 이러한 단부 지지력은 상부구조 무게중심을 외해측으로 이동시켜 상당 수준 완화(해석조건 내에서는 케이슨 폭의 5% 이동시키면 20% 이상 저감 가능)시킬 수 있음을 확인하였다. 이번 해석결과와 최근에 수행된 연구결과에 기초하여 설계 시 사용할 수 있는 단부 지지력 저감방안을 제시하고 그 적용성을 평가하였다.

SPH 기법 기반의 파동수조 시뮬레이션 (SPH-Based Wave Tank Simulations)

  • 이상민;김무종;고권환;홍정욱
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제34권1호
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    • pp.59-69
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    • 2021
  • 최근 친환경 에너지 개발에 대한 관심의 증가로 해상 및 연안 지역에서 대규모 해양구조물들이 건설되고 있다. 해양구조물은 항상 파랑 하중에 노출되어 있으므로 구조적인 안전성을 확보하기 위해서는 파랑에 대한 정확한 이해와 분석이 필수적이다. 실해역에서 수행되는 실험은 해양파를 이해하기 위한 가장 정확한 방법이지만, 변수의 통제가 어렵고 비용과 규모 측면에서 실험이 제한되는 경우가 많다. 본 연구에서는 수치파동수조를 이용하여 다양한 조건의 파를 생성하고 및 이론식과 비교를 통해 파랑 생성 능력을 검증하였다. 입자 기반 수치해석법인 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics) 기법을 이용하여 3차원 수조 및 피스톤 조파기를 모델링하였으며, 반사파에 대한 영향을 최소화하기 위해 수로 끝단에 질량 가중 감쇠 영역을 설정하여 안정적인 파고 및 유속 계산이 수행될 수 있게 하였다. 목표 파랑 조건에서,상대 수심이 2 이하를 만족하는 경우 파형경사에 관계없이 파고와 유속을 계산한 결과가 이론값과 높은 정확도를 보였다. 그러나 상대수심과 파형경사의 목표값이 증가하고, 측정 위치가 멀어짐에 따라서 최대 10% 이상의 오차가 발생하였다. 수치해석을 이용하여 정확한 계산이 가능한 파랑 범위를 무차원 변수를 이용하여 제안하였으며, 차후 수치해석을 이용한 수치파동수조 검증기준과 유체-구조물 상호작용 해석분야 연구에 효과적으로 활용될 수 있다.

월파수류형 파력발전구조물의 상부 사면 설계변수에 따른 수력학적 효율 영향 연구 (The Effect of Hydraulic Efficiency on the Design Variables of an Overtopping Wave Energy Converter)

  • 안성환;김근곤;이종현
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.168-174
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    • 2022
  • 월파된 파도를 이용한 파력발전시스템을 월파수류형 파력발전기 OWEC(Overtopping Wave Energy Converter)라고 한다. OWEC의 성능은 발전 시스템은 특성상 파도의 파고와 주기의 영향을 받는다. 파도는 해양에 따라 파고, 주기, 파도 방향 등의 특성이 다르고 이러한 파도의 다양한 특성 때문에 OWEC는 안정적인 전력을 생산하기 어렵다. 따라서 각 바다의 특성에 따른 OWEC의 적절한 형상에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics) 입자법을 사용하여 OWEC의 램프 설계가 hydraulic efficiency에 미치는 영향을 확인했다. 총 10개의 모델을 설계하였으며, 선택된 매개변수에 따라 램프의 설계 파라미터를 선택하고 사면의 형상을 변경하여 시뮬레이션을 수행하였다. 해석 결과로부터 구한 유량을 기초로 hydraulic efficiency를 산출하였다. 계산된 hydraulic efficiency를 바탕으로 각 변수가 사면의 형상에 따른 월파 성능에 미치는 영향을 확인하였다. 본 연구에서는 특정 해역에 따른 OWEC 램프의 적절한 형상에 대한 방향을 제시하였다.

고등학교(高等學校) 운동선수(運動選手)의 심폐기능(心肺機能), 근전도(筋電圖) 및 혈액성분(血液成分)의 특성(特性) (Physiological Characteristics of Cardiopulmonary Function, Electromyogram and Blood Chemistry in Athletic High School Students)

  • 주영은;이원정;박재식;김형진;황수관
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제18권1호
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    • pp.67-79
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    • 1984
  • 고등학교(高等學校) 운동선수(運動選手)의 심폐기능(心肺機能)과 근전도(筋電圖) 혈액성분(血液成分)의 특성(特性)을 구명(究明)하고자 $16{\sim}19$세(歲)의 고등학생(高等學生) 선수군(選手群) 19명(名)과 비선수군(非選手群) 20명(名)을 대상(對象)으로 하여 실시(實施)한 본연구(本硏究)의 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1) 심전도시간간격(心電圖時間間隔)은 선수군(選手群)이 길었으며 특(特)히 R-R, Q-T 및 T-P간격(間隔)이 유의(有意)하게 길었다. 안정시(安靜時) 선수군(選手群)의 심박수(心搏數)는 비선수군(非選手群)에 비(比)해 서맥(徐脈)을 나타내었다. 심전도파고(心電圖波高)도 선수군(選手群)이 $Rv_5$파고(波高)와 $Tv_5$파고(波高)에서 유의(有意)하게 높았다. 2) 폐기능중(肺機能中)에 노력성호기량지수(努力性呼氣量指數)는 선수군(選手群)이 높았으며, 특(特)히 FEV 0.5초치(秒値)가 유의(有意)하게 높았고, 노력성폐류속(努力性肺流速)에서도 선수군(選手群)이 높았으며 특(特)히 PEF, FEF 25%, PIF 및 FEF $200{\sim}1200\;ml$ 치(値)가 유의(有意)하게 높았다. 3) 심변수(心辯數), 혈압(血壓) 및 호흡수(呼吸數)는 운동후(運動後) 유의(有意)하게 증가(增加)하였으며, 이중(中)에 심박수(心博數) 및 호흡수(呼吸數)는 비선수군(非選手群)이 더 증가(增加)하였는데 비(比)해 혈압(血壓)은 선수군(選手群)이 더 증가(增加)하였다. 4) 정귀혈(靜歸血)의 산소분압(酸素分壓)$(Pvo_2)$은 운동후(運動後) 감소(減少)하였고 탄산(炭酸)가스분압(分壓)$(Pvco_2)$는 증가(增加)하였으며, 양군(兩群)사이에는 별(別) 차이(差異)가 없었다. 5) 혈중(血中) glucose농도(濃度) 및 유산농도(乳酸濃度)는 운동후증가(運動後增加)하였고 특(特)히 혈중유산농도(血中乳酸濃度)가 유의(有意)하게 증가(增加)하였으며, 비선수군(非選手群)이 선수군(選手群)에 비(比)해 그 배가(培加)가 더 컸다. 6) 체전도파고(締電圖波高)가 운동부하(運動負荷)의 배(培)에 따라 계속증가(繼續增加)되었으며 이 중(中) 선수군(選手群)의 진폭(振幅)의 증가(增加)가 비선수군(非選手群)에 비(比)해 더 컸다.

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Cell Group을 이용한 파랑저감 및 양빈사 유실방지에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Effectiveness of Wave Reduction and Prevention Erosion of Nourishment Sand Using the Cell Group)

  • 박상길;박홍범;김영환
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제29권5호
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    • pp.269-277
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    • 2017
  • 최근, 해변모래의 침식을 방지하기 위해 잠제를 설치하고 있다. 잠제설치는 모래 침식의 손실을 최소화하기 위해 만들어졌다. 이런 이유로, 잠제를 무분별하게 전국적으로 계획하여 건설하고 있다. 그러나 해안선 유지를 위해 설치된 잠제는 상당히 문제가 있는 방법이다. 고가의 건설비, 해양공간이용, 해수수질, 해안선 변화 등의 단점도 있다. 특히, 해양 레저를 즐기는 이용자들은 해상공간이 단절되기 때문에 이를 좋아하지 않는다. 광안리와 같은 해수욕장은 인위적으로 양빈모래를 공급하여 해수욕장을 유지하는 곳이다. 연성공법이란 양빈모래의 유실방지를 위해 수중에 잠재를 대신하여 유동성 재질로 폭 넓은 연성구조물을 설치하는 공법을 말한다. 본 연구는 해변 침식을 완화할 수 있는 연성공법의 일환으로 cell group을 설치하였다. 즉, 양빈모래의 유실을 막기 위해 잠제 대신에 cell group을 사용하여 사빈침식의 정도를 완화 할 수 있는 공법을 적용한 것이다. 2차원 고정상 실험에서 cell group의 설치로 인한 파고감소효과 및 저반사율을 제시하였고, 이동상 수리모형실험에서, cell group 설치로 인한 양빈모래의 포착률과 양빈 모래의 침식방지율을 제안하였다. 따라서 수리모형실험의 결과에 의하면 침식해안의 사빈에 cell group을 설치하면 파고감소효과, 저반사율과, 양빈사의 침식방지율, 양빈사의 높은 포착률에 의해 양빈사의 유출이 방지되어 안정된 해안을 유지할 수 있었다.

소파블록피복 케이슨 방파제에서 월파의 거동분석: 규칙파 조건 (Behavior of Overtopping Flow of Caisson Breakwater with Dissipating Block: Regular Wave Conditions)

  • 류용욱;이종인;김영택
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.54-62
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    • 2009
  • 본 연구에서는 소파블록피복 케이슨 방파제 후면으로 떨어지는 월파의 거동을 분석하기 위하여 수리모형실험을 수행하였다. 방파제 후면으로 낙하하는 월파는 배후사면으로 내습하며 배후사면의 안정성에 직접적인 영향을 준다. 본 연구에서는 배후면에서의 월파거동을 검토하기 위해 월파의 전면유속, 파형 및 관입거리를 측정하였으며, 다양한 파랑조건에 대한 월파의 특성변화를 비교 분석하였다. 수리모형실험은 파랑조건과의 상관성에 초점을 두기 위해 규칙파를 대상으로 하였으며, 월파수괴의 전면유속, 파형, 관입거리를 측정하기 위하여 그림자기법과 교차상관기법을 응용한 화상유속기법을 이용하여 측정하였다. 실험결과에 의하면 배후면에서 월파의 관입거리와 유속은 입사파의 주기와 파고가 커짐에 따라 증가함을 알 수 있었으며, 무차원변수 사이의 상사관계로부터 유속 및 거리분포에 대한 경험식을 유도하였다.

인공(人工) 모래톱(ARTIFICIAL REEFS) 설치(設置)로 인한 월파량(越波量) 저감효과(低減效果) (The Effects of Rdduction Wave Overtopping Rate by the Use of Artificial Reefs)

  • 박상길
    • 대한토목학회논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.125-134
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    • 1989
  • 해안방재(海岸防災)의 새로운 공법(工法)으로 인공 모래톱(artificial reef)를 설치(設置)하여 해빈海浜)의 안정성(安定性)을 유지(維持)하고 해안(海岸)을 이용(利用)하자는 구상(構想)으로부터, 본논문(本論文)은 해안수리학적(海岸水理學的)인 관점(觀點)에서 인공(人工) reef의 특성(特性)을 밝히고 있다. 인공(人工) reef 선단(先端)에서 강제쇄파(强制碎波)에 의한 쇄파후(碎波後)의 파고변화(波高變化)을 예측(豫測)하는 model을 확립(確立)하고, 인공(人工) reef상(上)에서 파랑예측(波浪豫測)의 방법중(方法中) 파별해석법(波別解析法)의 타당성(妥當性)을 입증(立證)했다. 동시(同時)에 규칙파(規則波)와 불규칙파(不規則波)를 이용(利用)하여 월파량(越波量) 산정(算定)에 관한 weir model의 적용성(適用性)을 검증(檢證)하고, 월파량(越波量) 산정(算定)에 있어서 파별해석법(波別解析法)을 적용(適用)하여, 인공(人工) reef의 설치(設置)로 인한 월파량(越波量) 저감효과(低減效果)를 수치계산(數値計算)과 실험(實驗)에 의해서 밝혔다.

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