• 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.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.54-54
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• 2011

기존의 착저식 방파제를 보완하기 위하여 부유식 방파제가 개발되었고, 많은 연구가 선행되어 왔다. 부유식 방파제의 최대 장점은 경제성과 친환경성이다. 그러나 부유식 방파제는 소파성능이 떨어진다는 단점이 있으며, 이를 개선하기 위해 잠재와 혼용, 배열형에 관한 연구등이 선행되어왔다. 그러나 이것은 경제성이라는 강점을 고려하지 못하였다. 그래서 본 연구에서는 부유식 방파제의 중요한 장점중 하나인 경제성을 고려해, 단면현상 변화만을 이용하여 부유식 방파제의 소파성능 개선하고자 하였다. RANS(Reynolds averaged Navier-Stokes) 방정식에 기초하여 VOF법과 $k-{\varepsilon}$ 난류모델을 결합한 수치모델인 CADMAS-SURF를 이용하였으며, 구조물 단면형상 변화를 이용해 와의 상호 간섭을 유도하였고, 이에 따른 투과율 변화를 관찰 하였다. 결과를 살펴보면 요철1 단면에서는 구조물 전면 하단부분과 구조물 후면 하단부분에서 와의 간섭이 일어났으며 가장 아래 요철 부분에서 유속의 전달현상이 보인다. 투과계수는 일반적인 부유식 방파제와 마찬가지로 L/B가 1~4사이 값인, 비교적 단주기에서는 0.3~0.4의 투과율을 보였으나 L/B가 5를 넘어가면서 0.45~0.55의 투과율을 보였고, 요철2 단면에서는 전면과 후면에서 발달한 와가 전, 후면 돌출부에 의해 바닥까지 전파되지 못하는 양상을 보였으며, 돌출부 사이 중앙부분에서 가장 활발한 와의 간섭을 관찰 할 수 있었다. 돌출부 아래에서 역시 강력한 와의 간섭을 보이고 있다. 투과율 역시 가장 낮은 값을 보였으며 비교적 단주기 구간인 B/L 1~4 에서는 0.2~0.35 사이의 값을 가졌으며 5~10사이구간에서는 0.35~0.34의 값을 보이고 있다. 이 같은 결과는 와의 간섭이 가장 활발하게 나타난 결과로 보인다. 그리고 요철 3단면에서는 전면 돌출부 끝단에서의 활발한 와의 간섭을 관찰 할 수 있었다. 투과율은 세 단면 중 가장 높은 값의 투과율을 보이지만 B/L 3~4 구간에서 요철1 경우보다 낮은 값의 투과율을 보이고 있다. 결과에서 보듯이 도출부의 적절한 조합과 배치를 통해 언급한 연구목표(와의 생성과 간섭, 방파효율 개선)를 달성하였고 추후에 돌출부의 크기와 배치, 흘수의 영향, 수심의 영향 등을 고려한 연구가 진행된다면 더욱 우수한 단면형상을 개발 할 것이라 예상된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2009.06a
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• pp.158-160
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• 2009

선행되었던 연구인 실린더 슬릿형 소파블록 방파제에 대하여 실해역에서의 적용성을 평가하기 위하여 수치모델 해석을 통해 항내정온도를 분석하였다. 남해의 소규모 어항에 대해 파랑작용 평형방정식을 이용하는 SWAN 모델을 구성하고 수리모형실험에서 분석된 실린더형 슬릿 방파제의 투과율과 반사율을 도입하여 항내의 정온도의 변화를 불투과성 방파제와 비교하여 다루고 해수교환을 통한 해역수질환경의 개선 가능성을 예측해보았다. 수치실험은 한국해양연구원의 전해역 심해설계파 추정 보고서 II(2005)중의 심해설계파 제원을 사용하였으며, 대상해역의 1970년$\sim$2006년(37년간) 관측된 연최대 풍속자료를 이용하여 산정된 50년빈도 설계풍을 모델에 반영하였다. 대상 어항에서 서방파제에 주로 영향을 미치는 NNE계열의 파랑의 내습에 대한 분석을 수행하였으며, 그 결과 투과성구조물의 특성이 수치모형에서도 잘 재현하고 있음을 파악하였다.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.35 no.2
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• pp.38-50
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• 1998

In order to understand the characteristics of floating breakwaters we planned series of experimental and numerical investigations and completed the first stage which is the experiment with fred pontoons near the free surface. As controlling parameters the draft and breadth of pontoon were varied and the wave frequency and steepness were also varied. Wave transmission and forces exiled on the breakwater were experimentally investigated and compared with the results computed based on linear potential theory. Discussions made are on the effect of draft and wave length on the wave transmission and force in fixed pontoon case. The predicted and measured results show quantitatively good agreement both in forces and transmission coefficient. The effect of separation distance between two pontoons on the wave transmission and force in array case is also examined.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.5 no.3
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• pp.35-44
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• 2002

In this paper, the analytic studies on the wave control performance of moored pontoon-type floating breakwater are presented. A two-dimensional eigenfunction expansion method is adopted to study the motion responses and the transmission coefficients of pontoon-type floating breakwater in beam waves. The stiffness coefficients of mooring line are idealized as linear elastic spring. Comparison of the analytical results with a numerical results (FEM) shows good agreement over a wide range of frequencies. The performance of mooed pontoon-type floating breakwater is tested with various design parameters such as sectional geometry, mooring line characteristics and wave frequencies. It is found that the properly designed floating breakwater can be an effective wave control structure.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.37 no.3
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• pp.45-56
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• 2000

An experimental and numerical investigation was made to examine the characteristics of pontoon type floating breakwaters(FBW) in regular waves. Motion responses of FBW and wave transmission coefficients are observed and compared with the results based on the linear potential theory. The linear potential theory is found to be a successful tool to investigate the characteristics of the floating breakwaters. We confirm that there exists a minimum wave transmission coefficient which is a function of wave-length/beam and beam/draft ratio. As beam/draft ratio increases the value of wave-length/beam ratio where the minimum, wave transmission coefficient occurs increases. Excessive mooring stiffness can deteriorate the performance of the floating breakwaters.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.39 no.11 s.172
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• pp.961-968
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• 2006

Since a small harbor is often located near surf zone areas which have great influences of sediment transport, there is a great possibility that the sediment will be deposited inside of the harbor. The sediment transport occurring around the harbor entrance can't be explained by the wind wave and wave induced current. In this study, it was investigated the mechanism of the entrainment of sediment into a small harbor with permeable breakwater using hydraulic experiments in 3D wave basin. It is found out that the significant sediment entrainment produced when the mode of oscillation in the harbor became the 1st mode. In the case where the incident wave period was shorter than the period that caused higher mode oscillation in harbor, only a little amount of sediment entrainment took place. The vortex shedding from the top of secondary breakwater played very important roll in the entrainment of sediment into the harbor. It is also found that the small jetty attached at the top of secondary breakwater could effectively prevent the entrainment of sediment into the harbor.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.19 no.6
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• pp.586-595
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• 2007

The analytic solution of wave scattering of monochromatic waves on a pile breakwater by an eigenfunction expansion method is extended to the case of directional irregular waves. The scattering wave spectrum and the force spectrum can be expressed from the reflection coefficient, transmission coefficient and the wave forces obtained from changing frequencies and incident angles in monochromatic waves. By numerical integration of 2-dimensional spectrum which is function of frequencies and incident angles, the representative values for the scattered waves and wave forces are obtained and the dependence of the transmission coefficients and wave forces on the directional distribution function, the principal wave direction, the submergence depth, and porosity is analyzed.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.254-254
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• 2015

본 연구에서 사용한 부유식방파제는 상치의 공기주입량에 따라 흘수심을 조절할 수 있으며, 부유식방파제 입사면과 투과면에 하부슬릿을 두어 입사파랑의 제어가 가능하도록 고안하였다. 또한, 수리 모형실험에서는 카테너리(catenary) 계류시스템의 계류각 변화에 따른 장력특성을 분석하였다. 일반적으로 계류시스템은 계류점, 계류형상 및 인장정도에 따라 구분된다. 본 연구에서는 부유식방파제의 6자유도 운동 중 2차원운동에 따른 장력특성 분석을 위하여 4점 계류를 채택하였으며, 계류형상은 일정 동요량을 허용하지만 안전성이 높은 카테너리형을 적용하였다. 수리모형실험을 통하여 투수성 부유식방파제의 장력특성을 분석하고, 입사파랑 변화에 따른 계류시스템의 안전성을 분석한 결과, 투수성부유식방파제는 계류각 전 구간에서 무공형부유식방파제에 비하여 최대장력이 낮게 측정되었으며 안전성이 확보되었다.

• 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.