• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.290-300
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• 2009

연직 막체방파제에 대한 기존의 수치해석에서는 막체의 운동 중 발생하는 변동장력성분이 초기장력에 비하여 미미하다는 가정 하에 운동 중의 막체 장력을 초기장력으로 대체하는 선형해석을 수행하였다. 본 수치해 석에서는 막체장력의 비선형 변화를 한 주기 동안의 평균장력으로 대체하며 이 평균장력을 반복계산을 통하여 구해나가는 준 비선형 해석을 수행하였다. 상기 선형해석 결과와 비교하여 입사파 주기가 증가할수록 반사율은 증가하며 전달율은 감소하는 것으로 나타났다. 아울러, 본 준 비선형해석을 계류형태를 달리하는 두 구조물에 적용한 결과, 막체의 수평변위의 제어가 방파성능에 밀접한 효과가 있는 것으로 나타났다. 막체의 수평변위를 억제하기 위해서는 막체의 초기장력을 증가시키거나 막체의 중간부에 계류라인을 추가 결속시키는 방법들이 있으나 이를 위해서는 연직 하향 계류력을 지지하기 위한 대형 수면 부표의 설치가 요구된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권6호
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• pp.545-555
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• 2012

컴퓨터 기술의 발달과 더불어 수치해석을 이용한 파랑변형에 대한 연구는 꾸준히 발전하고 있으며 점점 중요한 역할을 수행하고 있다. 하지만 수치모형을 이용한 연구에는 다양한 문제점이 발생할 우려가 있는데, 그 중 가장 빈번하게 발생하는 문제 중의 하나가 파랑의 조파지점에서 발생하는 수치수조내로의 재반사 문제이다. 재반사를 막기 위한 방법으로는 내부조파 기법을 이용하는 것이 일반적이다. Navier-Stokes 방정식 모형에서는 질량 원천항을 이용한 내부조파 기법을 주로 사용해 왔으나, 기존의 연구는 대부분 연직 2차원 수치모형을 이용한 연구에 국한되어 있었다. 그러나 3차원 수치모형을 이용한 연구가 점차 활발해지면서 3차원 Navier-Stokes 방정식 모형의 내부조파 기법에 대한 필요성이 증대되고 있다. 최근 RANS(Reynolds averaged Navier-Stokes) 방정식 모형에서 Boussinesq 방정식의 운동량 원천항을 활용하여 파랑을 내부조파하는 기법이 발표되어 3차원 공간에서 경사지게 입사하는 파랑을 성공적으로 재현하였다. 본 연구에서는 LES(large eddy simulation) 기반의 3차원 Navier-Stokes 방정식 수치모형에 운동량 원천항을 이용한 내부조파 기법을 적용하여 목표파랑을 조파하고 해석해와 비교하여 이를 검증하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제12권3호
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• pp.188-196
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• 2009

본 연구에서는 천해역 파랑추산모델인 SWAN(Simulating WAves Nearshore) 모델을 이용하여 파향에 따른 낙동강 하구역의 파랑분포 수치모의를 수행하고 탁월 파향 변화에 따른 낙동강 하구역 파랑 분포 특성을 정량적으로 분석하고자 하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 천해역인 낙동강 하구역에서의 파랑분포는 S계열의 파향이 우세한 경우 파고비가 가장 높게 분포하였으며 다음으로 SSE, SSW, SE, SW계열의 순으로 파고분포가 높은 것으로 나타났다. S 및 SSW, SSE 파향이 탁월한 경우 사주섬 전면의 극천해역까지 파랑에너지가 전달되어 높은 파고가 발생하는 것으로 나타났다. 또한 파향별 파형경사의 단면 분포 계산결과에 따르면 해저경사가 완만한 가덕도 동측해역(낙동강 하구역 남서측)에서 파고비는 0.4~0.6이었으며, 다대포 서측해역(낙동강 하구역 남동측)에서 파고비는 0.5~0.6으로서 파고비의 감소폭이 가덕도 동측해역(낙동강 하구역 남서측)보다 크게 나타났다.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.71-80
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• 1992

국제수조회의(ITTC) 내항성분과에서 회귀현상(rare event)레 대한 시험기법 확립 및 계측기간 결정을 목적으로 19차 ITTC 내항성분과의 공동사업으로 갑판침수 계측시험을 수행한 바 있다. 본 논문에는 공동연구에 참여한 수조시험연구회(KTTC)의 두 회원인 해사기술연구소(KRISO)와 현대선박해양연구소(HMRI)의 실험방법 및 결과를 비교 검토하였다. 선수상대운동과 갑판침수 사이의 상관관계 및 Poisson process에 근거한 계측시간의 추정에 촛점을 두어 결과를 고찰하였다. 동일한 특성을 갖는 입사파에 대해 계측된 갑판침수 빈도수는 두 기관 모두 계측시마다 큰 차이를 보였으며 이는 일반적인 선체운동 계측 보다 더 많은 계측시간이 필요한 것을 의미한다. 선수상대운동과 갑판침수사이의 상관관계는 선수형상, 선속 및 해상상태에 따라 달라지며 본 공동연구의 실험 조건하에서는 (유의파고 7.88m, 선속 22.15노트) 둘 사이의 상관관계가 매우 높은 것으로 나타났다. 또한 갑판침수 현상의 통계적 특성은 Poisson process로 해석될 수 있음을 보였다.

• 한국음향학회지
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• 제32권2호
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• pp.95-103
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• 2013

천해에서 수중음향통신은 해면과 해저의 음향특성에 강한 영향을 받는다. 시변적인 해면 산란과 입사각에 좌우되는 해저손실에 의해 수중통신 시스템의 성능은 영향을 받게 되어 고속의 디지털 통신 성능은 저하된다. 우세한 직접파가 존재하면 통신채널은 Rice 페이딩, 그렇지 않은 경우 Rayleigh 페이딩으로 모델링된다. 그러나 실해역의 실험으로 이러한 통계적인 채널 모델링을 검증하는 것은 어려운 연구주제로 알려져 있다. 해면산란과 해저반사 손실이 수중음향통신에 미치는 영향의 근원적인 이해를 돕기 위하여 저자들은 이들의 영향을 정량화하기 위한 천해 해역에서 실험을 수행하였다. 이진 주파수 천이 변조 방식으로 영상을 전송하여 해면산란과 해저 입사각에 좌우되는 해저반사 영향을 송신기와 수신기간의 거리, 수신기 깊이에 따른 영상의 양호성과 비트 오류율로 평가하였다. 결론적으로 영상의 전송 성능은 채널의 일관성 대역폭을 결정하는 송수신기간의 거리 및 수신기의 깊이에 좌우된다.

• 한국음향학회지
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• 제38권6호
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• pp.637-650
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• 2019

이 논문은 가상현실 오디오에서 널리 사용되는 Ambisonics에 기반하여 헤드폰을 통해 재생하는 binaural sound의 한계를 분석한 것이다. 가상현실 오디오는 청자의 머리 움직임을 보상하는 binaural sound를 통해 제공된다. Ambisonics는 가상현실 오디오에서 청자를 둘러싼 배경음장을 레코딩하고 재생하는데에 널리 사용되는데, 1차 Ambisonics가 간단하다는 장점 때문에 여전히 가상현실 오디오에서 사용되고 있다. 그러나, 물리적인 관점에서 1차의 상한 주파수는 너무 낮아서 귀 위치의 신호를 완벽히 재현하지 못한다. 따라서 이렇게 재생된 binaural sound는 스펙트럼과 음원 위치 형성에서 근본적인 한계를 갖는다. 이 논문은 이러한 한계를 기준 음장과 재생 음장에서의 귀 위치의 신호 비교를 통해 알아 본다. 하나의 입사파를 기준 음장으로 정의하고, 이 것을 가상 스피커를 이용해서 Ambisonics를 통해 재생한다. 주파수 응답, 양이 레벨차, 양이 위상차가 비교된다. 비교 결과, 상한 주파수 이상에서 재생음장의 음압 레벨은 감소하고 수평면 상에서의 음원 위치는 청자의 정면 방향 근처에서만 잘 형성됨을 알 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권5호
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• pp.505-511
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• 2023

본 논문에서는 소형어선의 운동 응답을 예측하기 위해 딥러닝 모델을 구축하였다. 크기가 다른 두 소형어선을 대상으로 유체동역학 성능을 평가하여 데이터세트를 확보하였다. 딥러닝 모델은 순환 신경망 기법의 하나인 장단기 메모리 기법(LSTM, Long Short-Term Memory)을 사용하였다. 딥러닝 모델의 입력 데이터는 6 자유도 운동 및 파고의 시계열 데이터를 사용하였으며, 출력 라벨로는 6 자유도 운동의 시계열 데이터로 선정하였다. 최적 LSTM 모델 구축을 위해 hyperparameter 및 입력창 길이의 영향을 평가하였다. 구축된 LSTM 모델을 통해 입사파 방향에 따른 시계열 운동 응답을 예측하였다. 예측된 시계열 운동 응답은 해석 결과와 전반적으로 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 시계열의 길이가 길어짐에 따라서 예측값과 해석 결과의 차이가 발생하는데, 이는 장기 데이터에 따른 훈련 영향도가 감소 됨에 따라 나타난 것으로 확인할 수 있다. 전체 예측 데이터의 오차는 약 85% 이상의 데이터가 10% 이내의 오차를 보였으며, 소형어선의 시계열 운동 응답을 잘 예측함을 확인하였다. 구축된 LSTM 모델은 소형어선의 모니터링 및 경보 시스템에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권5B호
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• pp.547-558
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• 2008

최근 폭증하는 해상물동량으로 인해 선박은 날로 대형화되며 현재 우리나라에서는 이러한 추이에 대응하기 위해 초대형 항만건설이 서둘러 진행되고 있으며 그 중 일부는 이미 부분적으로 완성되어 운영 중이거나 계속적인 확장이 예정되어있다. 초대형 항만의 경우 항 정온도 확보를 위해 대형 직립형 방파제가 수반되기 마련이나 비교적 높은 반사율로 인해 장주기의 파랑에 취약한 구조적 문제를 지닌다. 장주기 파랑의 효과적 제어를 위해 본 고에서는 아치형 curtain wall과 유수실로 구성된 된 장파 제어체 -Eco-breaker 2- 가 제시되며 Eco-breaker 2의 수리특성을 수치적으로 규명하였다. 수치모형은 가장 강건한 파랑모형인 Navier-Stokes Eq.과 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics), LES(Large Eddy Simulation) 기법에 기초하여 구성하였다. 수치모형의 검증을 위한 수리모형실험도 병행하였다. 수치모의 결과 Eco-breaker 2는 유수실 내부에 생성되어 아치형 curtain wall 전면 수역과 유수실을 주기적으로 넘나드는 대규모 구조적 와로 장파를 효과적으로 제어할 수 있었다. 또한 대규모 구조적 와의 생성 영역과 세기는 내습하는 파랑의 주기에 종속하며 유수실 체류시간이 입사파 주기의 반을 하회하는 경우 반사계수는 최대 0.18까지 낮아진다. 이러한 결과는 Eco-breaker 2가 환경친화적 항의 개발에 적극적으로 활용될 수 있음을 시사하는 것으로 이를 위해 그 구체적 제원도 함께 제시하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.377-383
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• 2012

본 논문에서는 저전력 센서를 위한 평면형 구조의 Rectenna 시스템을 설계하여 수신 센서의 wake-up 회로에 응용함으로써, 유효 주파수 신호의 입사시에만 동작되는 수신기 시스템을 제안하였다. 2.4 GHz 대역의 평면형집적이 가능한 Rectenna 시스템 설계를 위해 기존 여파기를 DGS 형태로 설계하여 다이오드에 의한 고조파 성분인 4.8 GHz, 7.2 GHz 신호를 제거와 DC-path를 위한 2.4 GHz 주 신호원의 제거를 수행하였다. 설계된 Rectenna의 변환 출력 전압 분석을 통해 수신시 시스템의 공급 전원의 스위칭 회로 구동에 활용함으로써 저전력 센서 수신 시스템의 동작 여부를 평가하였다. 제안된 시스템은 수신 센서의 신호 수신 여부에 따른 저 잡음 증폭기 동작점검에 의해 wake-up 성능이 평가되었으며, 실험 결과 우수한 동작 성능을 나타내었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.177-188
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• 1991

해빈변형(海濱變形)은 주로 파랑(波浪)과 흐름의 작용을 받아 표사이동(漂砂移動)에 의하여 생긴다. 본 연구(硏究)는 표사이동이 주로 발생되는 천수역(淺水域)에서 해빈변형을 예측(豫測)할 수 있는 3차원(次元) 해빈변형(海濱變形) 수식모형(數式模型)을 개발(開發)하였다. 파랑변형(波浪變形)은 흐름과 파랑이 공존(共存)하는 경우의 모형을 개발하였고 흐름조건은 이안류(離岸流)가 존재하는 경우를 상정(想定)하였으며, 표사량(漂砂量) 산정식(算定式)은 Flux모형(模型)을 사용하였다. 본(本) 연구(硏究)의 모형을 일정(一定) 구배를 가진 해빈(海濱)에 적용해 본 바, Watanabe의 수치해석 결과와 정성적(定性的)으로 유사한 결과를 얻었으며, 해안구조물(海岸構造物)이 있는 경우에 해빈류(海濱流)의 계산이 가능한 해역(海域)에서는 본(本) 모형(模型)의 적용이 가능할 것으로 판단된다. 매개변수(媒介變數)들이 해빈변형에 미치는 영향은 입사파고(入射波高)가 클 때, 흐름이 강할 때, 저질입경(低質粒徑)이 작을 때, 해저(海低) 구배가 클 때 큰 것으로 나타났다.