• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.27 no.3
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• pp.129-139
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• 2008

The purpose of the present work is to derive the reflection and transmission coefficients of $S_0\;and\;A_0$ mode Lamb waves in relation to the geometry of a rectangular notch when the waves propagate across the notch in an elastic plate. Firstly, the excitable modes of the Lamb wave were analyzed with respect to the plate thickness. The scattering phenomena were divided into three independent processes according to the boundary shape of the notch and the direction of the wave propagation. Linear equations for each process were derived with corresponding free or continuous boundary conditions to analyze the scattered waves. By the rule of linear superposition, the waves scattered at each process were summed for each mode. Then the steady-state reflection and transmission coefficients of the scattered waves were determined so that the difference of energy flux between the incident and the scattered waves would remain within 4%.

• Proceedings of the Korea Committee for Ocean Resources and Engineering Conference
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• 2001.10a
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• pp.150-155
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• 2001

단일 소파막에 대한 파도 반사문제와 투과. 또 이중으로 설치된 소파막에 대한 반사와 투과문제에 대한 양함수 해를 도출하였다. 단일 막에 대한 파도의 반사가 에어리 파의 해당 벽에 의해서만 입자반사로서 일어난다고 보고 이를 원거리 파도에너지와 일치시켜 반사 파고를 얻었다. 이중 막에 대해서는 각각의 파도가 독립적으로 단일 막에 의해서 반사 또는 투과가 되고 이들이 중첩되어 전체 파고가 형성되어지는 것으로 간주하여 전체 반사계수와 투과계수를 결정하였다. 단일 막에 대한 투과계수의 결과는 정성적으로 다른 계산결과와 비슷한 경향을 보이며, 실험결과보다는 높게 예측되었다. 이중 단일 막에 대한 결과는 낮은 주파수에서 실험결과와 유사한 경향을 보이고, 중간 주파수에서 완만한 감소를 보였다. 계산이 양함수 해로 얻어지므로 개념설계와 현장에서 유용하게 활용될 수 있으리라 기대된다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2010.02a
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• pp.65.1-65.1
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• 2010

본 연구에서는 독립형과 배열형 부유식 방파제의 구조물간의 거리와 흘수, 형상을 변화시키고 파의 주기와 경사도(wave steepness)를 변화시켜 비교적 다양한 변수변화에 따른 영향을 확인하고자 하였다. 투과계수는 부유식 방파제의 흘수변화에 큰 영향을 받으며, 독립형 부방파제보다 두 개의 방파제를 배열하면 방파효율을 높 일수 있으며 방파제의 흘수를 변화함에 따라 넓은 주파수대에 걸쳐 안정적인 방파성능을 가질 수 있다. 독립형 부방파제와 1방파제, 2방파제의 형상과 흘수를 조정한 배열형방파제를 사용함으로 파의 형상에 따른 입사파와 투과파 변화를 효과적으로 비교 분석 하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.205-205
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• 2022

본 연구에서는 심해 선형파 조건에서 수중 투과성 방파제 주변의 유속장에 대해 nonhomogeneous Riemann-Hilbert problem을 이용한 해석해 및 수치해를 도출하고, 이를 반사계수와 투과계수를 산정하는 데에 활용한다. 여러 개의 얇은 투과성 판이 일렬로 배열되어 수중에 고정되어있고 규칙파가 작용하는 경우, Riemann-Hilbert problem을 정의할 수 있다. 본 연구에서는 얇은 판으로 이루어진 수중 방파제에 대한 homogeneous Riemann-Hilbert problem을 푸는 것을 넘어, 투과성 판으로 이루어진 수중 방파제에 대해 nonhomogeneous Riemann-Hilbert problem을 정의하고, 이에 대해 무한경계조건과 판 근처에서의 유속장 경계조건을 이용해 해석해를 유도하였다. 투과성 방파제의 경우 permeable boundary를 가지므로 제시한 상황은 기하학적 비선형성을 지닌다. 이에 대해 투수성을 기초로 미소 매개변수를 정의하고, 섭동법(perturbation method)을 이용해 유속장에 대한 leading order solution과 first order solution을 도출하였다. Leading order solution은 Evans (1970) 등의 선행연구에서 제시한 해와의 비교를 통해 그 타당성을 검증하였고, First order solution을 이용해 반사계수와 투과계수를 산정하여 방파제의 투수성이 유속장에 미치는 영향을 고려하였다. 아울러 수치해를 도출하여 해석해의 결과와 비교 및 분석하였다. 본 연구에서 제시한 해석해는 방파제에 가해지는 힘을 산정하는 등 다양한 방향으로 활용 가능하며, 향후 수치해나 실험값을 비교, 검증하기 위한 기초 자료로써 활용될 수 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.2170-2174
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• 2008

기후상승으로 해수면의 상승으로 인해 삼면이 바다로 둘러싸인 지형적 특성을 가진 우리나라 연안에 파도로부터 시설물의 보호가 중요한 요인으로 꼽히고 있다. 파의 에너지를 저감하여 연안에 위치한 시설물 보호에 많은 연구가 진행되고 있다. 여기서 다루게 될 수중방파제와 다공성 소파장치는 반사와 수심의 변화에 따른 분산효과로 입사파의 에너지 감소를 통해 연안에 위치한 구조물과 배후시설에 대한 피해를 줄이는데 주목적이 있다. 사다리꼴 수중방파제의 전 후면의 기울기를 변화시키며 장주기파의 입사파와 투과파에 대한 연구가 Chang과 Liou(2004)에 의해 연구되었고, 수직 다공성 소파장치의 두께를 변화하며 반사계수와의 상관 관계에 대한 연구가 Madsen(1983)에 의해 진행되었다. 본 연구에서는 해석해를 통해 수중방파제와 다공성 소파장치가 있는 경우에 투과파와 소파장치 전 후면에서의 처오름 높이의 변화에 대해 알아보고, 그에 따른 관계를 알아보고자 한다. 구간은 각각 수심이 일정한 지역과 변화하는 지역, 다공성 소파제가 있는 지역으로 설정하여 각 구간마다 해석해를 적용하여 파고를 측정하였다. 측정된 파고를 이용하여 투과율은 수중방파제를 통과한 입사파와 투과파의 관계를 통해 측정할 수 있다. 수중방파제를 투과한 파는 다공성 소파장치를 통과하면서 파고가 급감하는 현상을 다공성 소파장치 전 후면에서 측정되는 파고를 통해 알 수 있다.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.14 no.2
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• pp.1-6
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• 2000

Wave energy absorption by a flap equipped with a harbor in a water of finite depth is studied. The wave potential is calculated by a hybrid integral equation consisting of Green integral equations associated with Rankine and Kelvin Green functions. The absorbed wave energy is calculated by both the near-field and far-field methods. The present methods can be used for the design of a flap-harbor wave energy absorber since the numerical results by the two methods are in good agreement.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2010.02a
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• pp.63.2-63.2
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• 2010

본 연구에서는 CADMAS-SURF를 이용하여 단일 부유식 방파제의 소파성능에 관한 수치해석을 수행하였다. 방파제는 단일 배치하였고, 소파성능을 평가하는 지표로써 투과계수를 중심으로 분석하였다. 수치해석 결과의 검증을 위하여 동일한 조건하에 수리모형실험을 수행하였다. 단일 부유식 방파제의 투과계수는 심해파 조건에서 효과적인 소파성능을 나타냈다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.15 no.2
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• pp.116-126
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• 2003

In this study, a method that leads to make a simple decision on important parameters in analysis of wave field in permeable rubble-mound, block-mound breakwater, such as penetration velocity of incident waves and resistance coefficient, is introduced. A model that could analyze wave field of permeable breakwater in harbor, by applying these methods and arbitrary transmission coefficient boundary condition to a time-dependent mild-slope equation, was introduced. The verification of the model was done by carrying out 2-D physical model test on permeable breakwater, measuring the change in water surface elevation, comparing the computation result with time series, and comparing the result gained from the 3-D physical model test on permeable block-mound breakwater in an field harbor with the computation result in terms of regional wave height ratio in a harbor.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.30 no.4
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• pp.180-190
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• 2018

The preliminary study was carried out to utilize the rolling porous pendulum plate as a hybrid system combining blocking and extracting of wave energy. The Galerkin method suggested by Porter and Evans (1995) was used to solve the diffraction and radiation problems to obtain reflection and transmission coefficient, roll displacement, extracted power. The Galerkin method provides better convergence than the matched eigenfunction expansion method (MEEM), which improves the accuracy of the analytical solution even if the CPU time is shorter. The porous plate can not be said to be more effective than the impermeable plate in terms of wave energy extraction and wave blocking, but it has the advantage of reducing the wave load and exchanging seawater.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.19 no.1
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• pp.38-44
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• 2007

Using the mathematical model suggested by Bennet et al.(1992), the reflection and transmission coefficients by a circular pile breakwater has been investigated in the framework of potential theory. Flow separation due to sudden contraction and expansion is generated and is the main cause of significant energy loss. Therefore, evaluation of exact energy loss coefficient is critical to enhance the reliability of mathematical model. To obtain the energy loss coefficient, 2-dimensional turbulent flow is analyzed using the FLUENT commercial code. The energy loss coefficient can be obtained from the pressure difference between upstream and downstream. Energy loss coefficient is the function of porosity and the relation equation between them is suggested throughout the curve fitting processing. To validated the suggested relation, comparison between the analytical results and the experimental results is made for four different porosities with good agreement.