Nwogu의 확장형 Boussinesq 방정식에 쇄파모형을 추가하였다. 입사조건으로 내부조파기법을 사용하였고 경계에는 스폰지층을 사용하였다. 수치적분은 시간에 대해 4차의 Adams 기법을 사용하였고 공간에 대한 1계 미분은 4차의 차분식을 사용하므로써 모든 차분 오차가 분산항보다 작아지도록 하였다. 면내부조파기법을 이용하여 목적파를 잘 재현할 수 있었고 스폰지층에서 파를 감쇄시키므로써 경계에서 연산영역 내부로의 재반사를 억제할 수 있었다. 천수실험을 통해 수심 변화에 따른 파고와 파장의 변화를 살펴보았고 쇄파전후의 파고 변화는 실험치와 전반적으로 일치하였지만 쇄파후의 파고는 실험치보다 큰 값을 보여주었다.
This paper investigates the characteristics of waves generated by a flap-type wave maker in a two-dimensional wave channel. Measurements are carried out for various water depths, wave heights, periods, and lengths capacitance-type wave height gages. The experimental results are shown to satisfy the dispersion relation of the linear wave theory. For waves with a small height and long period, the wave profiles agree well with those of the linear wave theory. However, as the wave height and period become higher and shorter, respectively, it is shown that the wave profiles measured in the present experiments are different from the linear wave profiles, and the measured wave heights are smaller than the target wave heights, which may be due to the non-linearity of the waves. As the wave progresses toward the channel end, the wave height gradually decreases. This reduction in the wave height along the wave channel is explained by the wave energy dissipation due to the friction of the side walls of the channel. The performance of the wave absorber in the channel is found to be acceptable from the results of the wave reflection tests.
선체 표면상에 Havelock 쏘오스를 분포시켜 선체 표면상의 경계조건을 만족시키는 N-K 이론을 사용하여 선체에 작용하는 조파저항을 구하였다. 수치계산시 Havelock 쏘오스, 혹은 Green 함수는 Noblesse(1977)가 제시한 형태를 사용하였고, 국부교란항은 Newman(1987), 파도교란항은 Baar & Price(1988)를 따라 각각 수행하였다. 선체표면에 대한 수치적분은 Gauss 구적법을 사용하여 수행하였고, 쏘오스의 세기는 겹선형함수로 선체표면에 걸쳐 연속이라고 가정하였다. 또 조파저항계산은 원장에서의 자유표면을 나타내는 식을 사용하여 de Sendagorta & Grases(1988)의 방법에 따라 구하였다. Wigley선형에 대한 계산을 수행하여 선적분항에 미치는 영향을 고찰하였고, 계산치를 기존의 실험치와 비교한 결과 잘 일치하고 있음을 확인하였다.
본 논문에서는 저주파 잡음이 상향변환 이득 해석을 이용한 K 밴드 국부발진기를 설계 및 제작하였다. 상향 변환 이득을 해석하고, 그에 따른 위상잡음을 예측하기 위하여 Two Signal Method(TSM)을 확장하였다. 제시된 이론의 유용성을 검증하기 위해 저 상향변환 이득을 갖는 회로의 동작점을 선택하여 free-running 발진기를 설계하였다. 측정결과 발진주파수는 23.42 GHz였고, 위상잡음은 1MHz offset에서 -105.2 dBc/Hz로 우수한 특성을 보였다. 그리고 같은 회로를 부고조파로 주입시켜 부고조파 주입동기 발진기로 동작시켰으며, 이 경우에도 낮은 부고조파 입력 파워에서 이상적인 체배기의 위상잡음 특성을 보였다.
본 논문에서는 물체표면을 겹 3차 B-Spline 방법에 의하여 표현하고, 특이점세기를 겹선형으로 근사하는 고차판요소법을 이용하여 몰수체에 대한 조파저항을 계산하였다. 여기서 Neumann-kelvin 문제는 쏘오스분포법과 법선다이폴분포법에 의하여 해석되었다. 고차 판요소법에 의하여 계산된 결과는 Hess & Smith가 사용한 최저차 판요소법 결과와 비교하였으며, 고차 판요소법의 수렴도는 보통 판요소법보다 훨씬 좋은 것으로 나타났다. 그러나, 고차 판요소법에 의하여 계산된 조파저항도 최저차 판요소법에 의한 것과 마찬가지로 낮은 Froude 수에서는 해석해와의 차이를 보이고 있다.
이상으로부터 다음의 결론을 얻는다. 조파저항 이론의 전개에서 Michell 적분보다 더욱 정밀한 Neumann-Kelvin 문제가 복잡한 kernel 함수 때문에 많은 시간과 노력이 필요하지만, 원점 부근에서 Kelvin 소오스의 점근거동을 조사하여 세장체 근사를 행함으로 N-K 문제의 kernel 함수에 대한 근사와 동등하게 처리될 수 있었다. 조파저항의 계산 결과가 Michell 적분과 비슷한 경향을 보이나, 실험치와의 정확한 비교를 할 수 없었다. 그러나 세장선 이론을 적용함으로써 훨씬 복잡하고 지루한 작업을 들 수 있었다. 전진 속도를 갖는 경우에는 수정된 Green정리를 이용하면 될 것으로 기대된다.
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.
본 시험은 페레니얼라이그라스 위주 초지에서 목초 및 잡초의 건물중의 분포와 기능 및 목초와 잡초간 경합에 의한 상호작용을 조사하였다. 페레니얼라이그라스 위주 초지를 조파조성 및 조파 조성후 보파 관리하여 연 3회 예취와 방목이용하고 이 초지에서 발생량이 많은 잡초인 냉이, 바랭이와 피에 대하여 조파 및 보파한 채초지와 방목지에서 목초와 각 잡초간 상호작용을 측정하였다. 목초와 잡초간 상호작용의 측정을 위해 기대수량(expected yield : P), 상대지수(relative yield total : RYT), 보상지수(compensation index: CI) 및 형태지수 (morphological index: MI) 등 지수(Index)를 도입하였다. 도입된 이들 지수의 측정은 봄, 여름 및 가을의 각 예취 직전에 이루어졌는데 측정된 각 지수는 각 처리구별 예취 시기별 및 잡초 종류 따른 차이와 변화가 인정되었다. 기대수량의 경우 가을 이용시기에 보파에 의해 약간 증가하였으나 상대수량에 있어 0.17에서 0.41 범위에 있어 크게 개선되지는 않는 것으로 나타났다. 보상지수는 -0.3에서 -0.6 범위로 모두 과소보상(+, --)으로 나타나 잡초에 의한 수량감소가 크게 이루어진 것으로 나타났다. 페레니얼라이그라스 위주 초지에서 보상지수를 감소시키는 주요 잡초인 바랭이, 피의 경우 방목이용에 따른 페레니얼 위주 초지의 개선효과 보다 조파 및 조파 후 보파관리에 의한 개선효과는 크지 않았다.
급경사에서의 고립파의 처오름을 예측하기 위해 3차원 수치모형에 내부조파기법을 도입하여 수치모형실험을 수행하였다. 수치모형은 Navier-Stokes 방정식을 유한차분법을 이용하여 계산하는 동수압 모형으로서, 난류의 해석을 위해서 상대적으로 큰 에디(eddy)만을 고려하는 SANS(spatially averaged Navier-Stokes) 방정식을 푸는 LES(large-eddy-simulation) 기반의 수치모형을 사용한다. 엇갈림 격자체계에서 유한차분법을 사용하여 지배방정식을 해석하는 모형으로서 수치기법으로 Two-step projection 기법을 사용하여 SANS 방정식을 풀었으며, Poisson 방정식을Bi-CGSTAB 기법을 이용하여 풀고 압력장을 계산하였다. 또한, 자유수면의 추적을 위하여 2차 정확도의 VOF(volume-of-fluid) 기법을 사용하였다. 먼저 고립파를 3차원 공간의 일정 수심상에서 내부조파하여 해석해와 비교한 후 분산오차에 대해 분석하였다. 그리고 고립파를 내부조파하여 급경사에서의 고립파의 처오름 및 처내림 현상을 예측하고 수리모형 실험결과와 비교 및 분석하였다.
본 연구에서는 쓰나미에 대응할 수 있는 다양한 파형의 고립파를 수리/수치파동수조에서 안정적으로 생성시키기 위하여 기존의 고립파 근사이론에 관한 검토를 수행하였다. 그리고 이 근사이론식을 토대로 다양한 고립파의 파형을 추정할 수 있는 두 가지 방법을 제안하였다. 이 방법들은 기존의 고립파 근사식들을 토대로 파형분포조절계수와 가상수심계수를 적용하여 다양한 파형 및 유속을 추정하는 절차를 거친다. 새롭게 제안한 고립파 추정방법들을 수리/수치파동수조의 조파에 적용하였다. 그 결과, 수리파동수조에서는 조파기의 위치정보신호를 추정할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 수리모형실험의 입력신호와 매우 유사한 것을 확인할 수 있었다. 수치파동수조에서는 파랑을 생성하기 위하여 고립파의 파형 및 유속을 적용하였다. 그리고 기존의 고립파 근사이론으로는 재현할 수 없었던 쓰나미의 파형을 조파할 수 있었고, 기존 실험결과와 높은 일치도를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 이로써 수리/수치파동수조에서 안정적인 쓰나미를 생성하기 위하여 제안한 두가지 추정방법의 타당성 및 유효성을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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