• 제목/요약/키워드: 조파기

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인공신경망과 가우시안 과정 회귀에 의한 규칙파의 조파기 입력파고 추정 (Estimation of the Input Wave Height of the Wave Generator for Regular Waves by Using Artificial Neural Networks and Gaussian Process Regression)

  • 오정은;오상호
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제34권6호
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    • pp.315-324
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    • 2022
  • 2차원 조파수조 내에서 취득된 규칙파 실험데이터를 머신러닝 기법으로 분석하여 천수 변형을 경험한 파랑으로부터 조파기의 입력파고를 예측하는 모델을 수립하고 그 성능을 검증하였다. 이를 위해 가장 대표적인 머신러닝 기법인 인공신경망(NN)과 비모수 회귀분석 방법 중 하나인 가우시안 과정 회귀(GPR) 모델을 각각 수립하고 두 모델의 예측 성능을 비교하였다. 전체 실험자료를 모두 한꺼번에 활용한 경우와 쇄파 발생 여부에 따라 자료를 구분한 경우에 대해 독립적으로 분석을 수행하였다. 데이터를 구분하지 않은 경우에는 NN 및 GPR 모델 모두 조파기 입력파고 값과 계측값 사이의 오차가 비교적 크게 나타났다. 반면에 데이터를 비쇄파 및 쇄파 조건으로 구분하면 조파기 입력파고의 예측 정확도가 크게 향상되었다. 두 모델 중에서는 NN 모델보다 GPR 모델의 성능이 전반적으로 더 우수한 것으로 나타났다.

피스톤 타입 조파기의 형상 매개변수에 대한 조파성능 연구 (A Parametric Study of the Wave-Generation Performance of a Piston-Type Wave Maker)

  • 권도수;김성재;구원철
    • 한국해양공학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.504-509
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    • 2019
  • The wave-generation performance of a piston-type wave maker was analyzed using the numerical wave tank technique, and the numerical results were compared with theoretical solutions. A two-dimensional frequency domain analysis was conducted based on the Rankine panel method. Various parameters were used to examine the wave-generation performance, such as the width and gap of the wave board. The effects of the thickness of the wave board and of the gap from the bottom of the tank were evaluated. The difference in the amplitude of the generated wave between the analytical solution and the numerical result was examined, and its causes were addressed due to the gap flow between the bottom of the tank and the wave board. This parametric analysis can be utilized to design an optimum wave make parametric analysis to design an optimum wave maker that can generate waves with amplitudes that can be predicted accurately.

소형 조파기 내의 조파생성에 대한 가시화연구 (Visualization Study of Wave Generation in Short-Distance Wave Maker)

  • 정의철;원진중;임희창
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권3호
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    • pp.293-300
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    • 2013
  • 본 연구는 해상풍력발전을 위한 기초적인 연구로서 풍력타워에 가해지는 조파에 대한 타워의 거동을 해석하기 위한 장치를 구축하여 그 타당성연구를 하고자한다. 파고 발생이 수조 내부에서 적절히 만들어졌으며, 이를 고속카메라와 파고계를 이용하여 시간에 따른 인공적인 파고의 발생을 측정하였으며, 이때 조파기는 세 가지 주기에 따라 파고를 발생시켰다. 본 연구에서 최저 20mm에서 시작해서 최고 34mm까지의 파고를 만들어 낼 수 있는 조파수조를 설치하여 파고를 이용한 구조물과의 상관관계를 밝히는 데 큰 도움이 되었다. 고속카메라로 촬영한 가시화된 파고를 살펴보면 소파장치가 없을 때는 단순조화운동에 그쳤으나, 소파장치를 설치한 경우에는 진행파임을 확인할 수 있었다.

예인수조에서 방향스펙트럼파의 수치적 및 실험적 재현 (Numerical and Experimental Simulation of Directional Waves in Towing Tank)

  • 정용관;이진호;전호환;하동대
    • 대한조선학회논문집
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    • 제38권2호
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    • pp.1-9
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    • 2001
  • 본 논문은 소오스 분포법(Source Distribution Method)을 사용하여 측벽 반사효과를 고려한 수치파수조에서의 방향스펙트럼파의 재현과 규칙파로부터 구해진 조파기의 진폭 전달함수를 적용시켜 부산대학교 예인수조에서 실험적으로 재현한 장파정 불규칙파 및 방향스펙트럼파에 대한 연구결과이다. 수치적 재현의 경우 최적의 조파기 설계를 위하여 파 주기의 변화에 따라 조파판과 수조폭을 변화시켜 방향분포함수의 변화를 고찰하였다. 실험적 재현의 경우 장파정 불규칙파와 방향스펙트럼파에 대해서 수조의 길이방향 변화에 따른 파워 스펙트럼 및 통계적 특성치를 비교하여 그 차이점을 살펴보았다. 방향스펙트럼파의 경우 방향분포함수의 변화도 살펴보았다.

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신형식 다기능 조파기 설계 (On the Design of Novel Hybrid Wave Generator)

  • 김효철;오정근
    • 대한조선학회논문집
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    • 제58권2호
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    • pp.112-120
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    • 2021
  • The novel wave generating system of a wave flume has been devised by utilizing the analytic solution of wave board motion in idealized two dimensional space. The arbitrary oscillation motion of submerged wave board segment has been defined by sinusoidal motion of upper and lower end of the wave board. The analytic solution of the wave board motion has been represented by the solution of board motion due to flap motion and swing motion. Arbitrary oscillation of the board could be specified by determining amplitude, frequency, and the phase lag. A novel hybrid wave generator could be operated not only in piston motion but also in flap or swing motion by selection of control parameter. The wave generator has unique motion enhancing ability by appending flap motion or swing motion to piston motion in wave generation. In addition the hybrid wave generator has advantages in generating high quality wave spectrum of irregular wave in simulating real sea condition.

조파판 수중운동의 근사해석과 조파기 설계에 응용 (Simplified Analytic Solution of Submerged Wave Board Motion and Its Application on the Design of Wave Generator)

  • 권종오;김효철;류재문;오정근
    • 대한조선학회논문집
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    • 제54권6호
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    • pp.461-469
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    • 2017
  • A segment of the wave board has been expressed as a submerged line segment in the two dimensional wave flume. The lower end of the line segment could be extended to the bottom of the wave flume and the other opposite upper end of the board could be extended to the free surface. It is assumed that the motion of the wave board could be defined by the sinusoidal motion in horizontal direction on either end of the wave board. When the amplitude of sinusoidal motion of the wave board on lower and upper end are equal, the wave board motion could express the horizontally oscillating submerged segment of piston type wave generator. The submerged segment of flap type wave generator also could be expressed by taking the motion amplitude differently for the either end of the board. The pivot point of the segment motion could play a role of hinge point of the flap type wave generator. Simplified analytic solution of oscillating submerged wave board segment in water of finite depth has been derived through the first order perturbation method at two dimensional domain. The case study of the analytic solution has been carried out and it is found out that the solution could be utilized for the design of wave generator with arbitrary shape by linear superposition.

쇄파발생에 대한 실험적 연구

  • 이동연;주성문;최항순
    • 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해안해양공학회 1995년도 정기학술강연회 발표논문 초록집
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    • pp.85-90
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    • 1995
  • 수조에서 조파기로 규칙파와 불규픽파를 발생하는 실험은 오래전부터 수행되었고, 최근에는 이를 수치계산으로 검증하려는 노력이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 2차원 수조에서 조파판의 작동을 적절히 조절하여 임의의 지점에 plunger 형 쇄파를 발생시키고, 수치계산으로 이를 확인한 내용을 담았다. 쇄파를 만드는 연구는 Chan(1988)이 조화함수를 합성시키는 기법으로 실험을 수행한 바가 있고, Dommermuth 등(1988)이 이를 수치적으로 검증하였다. (중략)

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Double-Flap 조파기의 설계 및 조파판의 최적 위상관계 (Optimum Draft and Phasing of Double-Flap Wavemaker)

  • 강신형
    • 대한조선학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.1-6
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    • 1979
  • A method to determine the optimum drafts of waveboards of single and double-flap wavemaker is presented by using a linearized first-order wave theory and a linear regression method. A linear regression is verified to be quite simpler than the local disturbance consideration or regular-wave forming distance. It is pointed out that lower hinge should be deep enough to keep the upper flap vertical for a long wave length.

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소형 조파기 내에서 부유체 거동에 대한 가시화연구 (Visualization Study of the Floating Body Behavior in a Short-Distance Wave Maker)

  • 김세영;임희창
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권5호
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    • pp.381-388
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    • 2014
  • 본 연구는 해상풍력발전을 위한 기초적인 연구로서 해상의 상태를 단순히 모사한 파랑에 의한 부유체의 시계열 및 주파수 거동의 특성을 파악하기 위하여 조파기를 구축하고 이의 타당성연구를 하고자 하였다. 소형의 조파수조에 모사된 여러 가지 파고 데이터를 검증하였으며, 단순한 부유형상을 제작하여 설치하고 이의 거동을 해석하였다. 부유체의 거동분석을 위해 하부체에 계류선을 설치 유무에 따라 그 거동특성도 관찰하였다. 부유체 거동을 가시화하기 위하여 부유체 내에 LED를 설치하여 고속카메라를 이용하여 촬영한 이미지를 해석하였다. 그 결과 부유체에 계류선이 설치된 경우 파랑에 의한 힘이 계류선으로 분산이 된다는 것을 알 수 있었다. 또한 부유체의 시계열 거동에 대한 스펙트럼 분석 결과 파랑의 주기가 길어질수록 피크값이 점차 감소한다는 것을 확인하였다.

다기능 조파기의 조파 운동과 발생 파형 (Wave and Wave Board Motion of Hybrid Wave Maker)

  • 김효철;오정근;류재문;이신형;김재헌
    • 대한조선학회논문집
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    • 제58권6호
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    • pp.339-347
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    • 2021
  • Piston type wave makers or flap type wave makers are usually adopted as a wave maker which disturbing the fluid domain with sinusoidal motion. Recently hybrid wave maker which could be operated as not only piston type and/or flap type but also swing type wave maker have been devised by utilizing the link mechanism. The wave board of hybrid wave maker has been devised to be independently controlled by the horizontal actuators on upper and lower end of the wave board. The wave board could operate as a flap type wave board when the lower hinge is in a stationary condition and the upper hinge is operated with sinusoidal motion. On the contrary, the swing type wave board could be obtained by the lower hinge is activated and the upper hinge is in a stationary condition. When both end of the wave board is activated in a synchronized condition, the wave board motion become piston motion. In addition the hybrid wave maker could enhance the piston motion with flap motion or swing motion by selecting control parameters. Various wave board motion of hybrid wave maker and relevant wave form have measured on the wave board and departed location. It is appeared that the novel hybrid wave maker could be utilized for the improvement of wave qualities in experiments.