• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 2003.08a
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• pp.76-86
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• 2003

부방파제는 파랑에너지가 집중되어 있는 자유수면에서 수면하 20%정도에 부체를 띄워 부체에 의한 반사파와 투과파 및 부체동요에 의한 발산파에 의해 파랑을 제어한다. 부방파제의 장점은 무엇보다 대수심해역에 적합하고, 해수흐름을 방해하지 않아 항내오염을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 지진의 피해를 최소한으로 줄일 수 있고, 연약지반상에서도 쉽게 건설될 수 있다는 점이다. (중략)

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.32 no.6
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• pp.434-445
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• 2020

In this study, the minimization of harbor oscillation using permeable breakwater was applied to the actual harbor and investigated an effect of minimization by computer simulation in order to take into account the water quality problems and measures of harbor oscillation by infragravity waves at the same time. The study site is Mukho harbor located at East coast of Korea that harbor oscillation has been occurred frequently. The infragravity waves obtained by analyzing the observed field data for five years focused on the distribution between wave periods of 40 s and 70 s and wave heights in less than 0.1 m was 94% of analyzing data. The target wave periods was 68.0 s. The most effective method of minimization of harbor oscillation by infragravity waves was to install a detached permeable breakwater with transmission coefficient of 0.3 on the outside harbor and replace some area of the vertical wall in the harbor with wave energy dissipating structure to achieve a reflectivity of 0.9 or less. The amplitude reduction rate of this method shown in 27.4%. And the effect of the difference in transmission coefficient of permeable breakwater on the reduction rate of the amplitude was not significant.

• 어항어장
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• s.26
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• pp.45-53
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• 1994

본 연구는 유한진폭파 이론(Stokes2, 3, 5차 이론, Streamfunction파 이론)과 미소진폭파 이론(선형파이론)의 각 이론해에 의한 자유수면 변동($\eta$), 물입자수평속도(u), 전파속도(C), 파장(L) 등의 비교 분석을 통하여 각 파랑이론의 적용범위를 검증하고자 했다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.36 no.5
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• pp.819-830
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• 2016

Hydrodynamic characteristics of wave propagation through density stratification have not been identified in details. So this study conducted a numerical simulation using LES-WASS-3D ver. 2.0 for analysis of density current due to water temperature and salinity in order to analyze hydraulic characteristics under wave action in a two-layer density stratified fluid. For the validity and effectiveness of numerical wave tank used, it was compared and analyzed with the experiment to show waveform based on $3^{rd}$-order Stoke wave theory at the internal of a density stratification. Using the results obtained from numerical simulation, the surface and internal wave heights are reduced as the wave propagates in a two-layer density stratified water. And the surface or internal wave attenuation became more serious as the vorticities were increased by the velocity difference of wave propagation due to the upper-lower density difference around the interface of a density stratification. As well, the surface and internal wave attenuations became more serious with higher density difference and depth ratio between upper and lower layers when the wave propagates through a density stratification.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.11 no.2
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• pp.95-106
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• 1999

A numerical model is represented to calculate the wave fields such as the reflected waves, the transmitted waves and the depth-averaged velocities over submerged breakwaters for the normally incident wave trains of nonlinear mono-chromatic wave and solitary wave. The finite amplitude shallow water equations with the effects of bottom friction are solved numerically in time domain using an explicit dissipative Lax-Wendroff finite difference method. The numerical model is verified by comparisons with the other numerical results and the measured data. It is found that the submerged breakwater may be more useful for protecting the energies of monochromatic waves rather than solitary waves. Finally, the armor stability on submerged breakwater is indirectly analyzed using the hydrodynamic characteristics of flow fields.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2015.10a
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• pp.100-103
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• 2015

본 연구에서는 선박의 내항 및 조종성능평가를 위해 사용되는 2차원부가질량계수와 파랑감쇠계쉬를 desingularized indirect boundary integral method를 이용하여 주파수영역에서 계산하였다. 본 방법을 Rankine source를 유체경계면 전체에 분포하는 방법으로 수학적으로 간단하고 경계조건의 변경 및 적용이 용이하다는 장점이 있다. 하지만 물체표면, 자유수면 그리고 방사경계면의 계산영역 및 요소의 배치에 따라 계산정확도에 차이가 발생한다. 따라서 본 연구에서는 수치시험을 통해, 자유수면과 방사계면의 적절한 계산영역과 요소의 개수를 결정하였다. 계산의 정도와 효율성을 확보하기 위하여, 자유수면과 방사경계면의 계산영역과 요소의 분포를 파의주파수에 따라 달리 적용하였다. 본 연구에서 제안된 수치방법을 활용하여 계산된 동유체력과 실험에서 계측된 동유체력을 비교하여 본 방법의 정도를 확인하였다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.12 no.4
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• pp.181-189
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• 2000

A weakly nonlinear mild-slope equation has been derived directly from the continuity equation with the aid of the Galerkin's method. The equation is combined with the momentum equations defined at the mean water level. A single component model has also been obtained in terms of the surface displacement. The linearized form is completely identical with the time-dependent mild-slope equation proposed by Smith and Sprinks(1975). For the verification purposes of the present nonlinear model, the degenerate forms were compared with Airy(1845)'s non-dispersive nonlinear wave equation, classical Boussinesq equation, andsecond¬order permanent Stokes waves. In this study, the present nonlinear wave equations are discretized by the approximate factorization techniques so that a tridiagonal matrix solver is used for each direction. Through the comparison with physical experiments, nonlinear wave model capacity was examined and the overall agreement was obtained.

• Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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• v.19 no.3
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• pp.395-403
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• 2016

A cylinder-type underwater vehicle for military use that is running near the free surface at the final homing stage to hit a surface ship target is affected by wave force and moment. Since wave can affect an underwater vehicle running at the depth less than half of the modal wave length, it is important to confirm that the underwater vehicle can work well in such a situation. In this paper, wave force and moment per unit wave amplitude depending on wave frequency, wave direction, and vehicle's running depth were calculated by 3-Dimensional panel method, and the numerical results were modeled in external force terms of six degrees of freedom equations of motion. Motion simulation of the underwater vehicle running in various speed, depth, and sea state were performed.

• Proceedings of the Korean Society of Fisheries Technology Conference
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• 2000.10a
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• pp.23-24
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• 2000

프레임에 그물감을 부착하여 구성되어 있는 가두리 시설은 대부분 수면에 반잠수 상태로 부유되어 계류되어 있기 때문에 파랑이 작용하면 운동을 하게 되며, 특히 파도가 높은 해역에서는 파에 의해 구조물이 연직 방향으로 크게 운동을 하여 어류에 나쁜 영향을 미칠 뿐만 아니라 해상 작업을 하는 인부에게도 매우 위험하다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서는 파랑에 의한 운동이 최소화되도록 구조물을 설계해야 한다. (중략)

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.59-59
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• 2011

파랑의 전파와 변형에 대한 연구에는 수심방향으로 적분한 2차원방정식인 완경사방정식과 Boussinesq 방정식을 기반으로 한 수치모형을 이용한 연구가 최근까지 가장 활발하게 진행되어 오고 있다. 그러나 실제 구조물의 설계에는 2차원 수치모형에서 고려할 수 없는 수심방향 유속에 기인한 정확도의 문제로 인해 구조물의 형상과 재원을 설계하기 위한 정교한 수치모형실험이 어려워 주로 수리모형실험에 의존해 왔다. 수리모형실험은 실제 현상을 가장 잘 재현해낼 수 있어 신뢰성이 매우 높지만 다양한 실험을 수행하기가 어렵고 많은 시간과 비용이 소요되는 단점이 있다. 이에 따라 최근 수심방향으로 완전한 운동방정식인 Navier-Stokes 방정식을 푸는 3차원 수치모형에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이론적으로 매우 우수한 모형이긴 하나 정확도 높은 결과를 얻기 위해서는 매우 조밀한 격자를 필요로 하기 때문에 아직까지 막대한 계산시간이 필요하다는 단점이 있으나 컴퓨터 기술이 급격한 속도로 발전하고 있어 Navier-Stokes 방정식 모형의 적용 가능성은 계속 높아지고 있다. 파랑변형을 다루는 수치모형실험을 수행할 때 외부조파를 사용할 경우 구조물이나 지형에 의해 반사되어 나온 파랑이 조파지점에 도달할 때 실험영역으로 재 반사되는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해 내부조파기법의 개발에 대한 연구가 필수적이었으며, 자유수면변위를 변수로 사용하는 모형의 경우 그 연구가 매우 활발하게 진행되어 왔다. 한편, Navier-Stokes 방정식 모형의 경우 자유수면변위를 변수로 사용하는 2차원 모형에 비해 상대적으로 연구가 미흡하였다. 본 연구에서는 기존의 연직 2차원 Navier-Stokes 방정식 모형에 사용된 연속방정식에 질량 원천항을 추가하는 내부조파기법을 도입하여 3차원 수치모형에서 고립파를 내부조파하고, 급경사에서의 고립파의 처오름 및 처내림 현상을 수리모형 실험결과와 비교 및 분석하였다. 수치모형은 Navier-Stokes 방정식을 엇갈림 격자체계에서 계산하는 동수압 모형으로서, Two-step projection 기법을 사용하는 유한차분모형을 사용하였다. 본 수치모형은 난류의 해석을 위해서 상대적으로 큰 에디(eddy)만을 고려하는 SANS(spatially averaged Navier-Stokes) 방정식을 계산하는 LES(large-eddy-simulation) 기반의 수치모형으로, 난류 모델링을 위해 Smagorinsky LES 모형을 사용한다. 또한, 압력장의 계산을 위해 Bi-CGSTAB 기법을 이용하여 Poisson 방정식의 해를 구하였으며, 자유수면 추적을 위하여 2차 정확도의 VOF(volume-of-fluid) 기법을 사용하였다. 수치모형실험이 전체적으로 수리모형실험에서 관측한 파랑의 처오름 및 처내림 현상을 잘 재현하고 있는 것으로 나타났으며, 정량적인 비교를 통해 수치모형의 성능을 검증하였다.