• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.217-227
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• 2015

본 연구에서는 유공케이슨에 작용하는 파력을 산정하기 위해 제안된 세 가지 파력공식(Takahashi and Shimosako, 1994; Tabet-Aoul and Lambert, 2003; Li, 2007)의 적용성을 검토하기 위하여 2차원 수리실험을 수행하였다. 실험에 의한 계측값과 각 공식에 의한 계산값의 정량적 비교를 위하여 수정 일치지수 및 결정계수를 이용하였고, 이를 통해 계측값과 계산값이 어느 정도 서로 일치하는지 그 정도를 평가하였다. 세 가지 공식 중 DUT 공식(Li, 2007)이 실험값과 계산값 편차가 가장 적었으며, Takahashi 공식(Takahashi and Shimosako, 1994)은 가장 큰 편차를 나타내었다. 한편, 계측 및 계산값의 상대적인 크기를 비교한 결과 Takahashi공식과 Tabet-Aoul & Lambert 공식(Tabet-Aoul and Lambert, 2003)은 실험값에 비하여 파력을 과대산정하고, DUT 공식은 파력을 다소 과소산정하는 경향이 나타났다.

• 한국해양공학회지
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• 제30권5호
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• pp.361-366
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• 2016

The aim of this study was to experimentally investigate the hydrodynamic performance of a hemispheric wave energy converter (WEC) and its wave power takeoff. The WEC is a heaving body-type point absorber with a hydraulic-pump power take-off (PTO) system. The hydraulic PTO system consists of a hydraulic cylinder, hydraulic motor, and generator, with consideration given to the hydraulic pressure and flow rate. Two body model shapes, including the original hemisphere and a bottom-chopped hemisphere, were considered. The heave RAOs of the two models were evaluated for various body drafts. The effects of the hydraulic PTO system on the RAOs were also investigated.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.149-159
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• 2016

본 연구에서는 Navier-Stokes solver에 기초한 TWOPM-3D와 자유수면을 효과적으로 추적할 수 있는 VOF법을 결합한 수치해석법으로 연안역의 육상 교량에 작용하는 고립파에 의한 지진해일파력을 수치적으로 검토하였으며, 연직벽체와 연직주상구조물에 작용하는 단파파력에 관한 기존의 실험치와 비교 검토하여 본 수치해석의 타당성을 검증하였다. 실제로 피해를 입은 교량에 대해 지진해일파고의 변화에 따른 파력의 특성을 수치실험을 통하여 조사하였으며, 육상 교량에 작용하는 지진해일파력의 추정에 항력 성분만을 고려한 Morison식으로부터 얻어진 항력계수의 결과와 설계기준과의 비교로부터 본 3차원 수치해석의 유용성을 논의하였다. 또한, 지진해일파력을 보다 고정도로 추정할 수 있는 합리적인 방법으로 항력과 관성력을 동시에 고려한 Morison식의 적용을 제안하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.443-451
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• 2015

유수실을 두 개 가지는 유공케이슨에 작용하는 파력 산정식은 아직까지 없다. 이 연구에서는 이러한 이중유수실 케이슨 모형에 작용하는 파력을 측정한 수리실험 자료 분석 결과를 제시하였다. 실험결과로부터 세 가지 연직벽체에 작용하는 파력의 첨두값에 연관된 다섯 가지 파의 위상에 따른 파력의 변화 양상을 명확하게 규명할 수 있었으며, 이로부터 Takahashi and Shimosako (1994)와 유사한 형태의 이중유수실 파력보정계수를 산정하였다. 이 결과는 향후 추가 실험 및 현장 실무에의 적용을 통해 검증될 필요가 있다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제20권2호
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• pp.91-99
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• 2017

본 연구에서는 몰수형 진자판을 이용한 파력발전장치의 성능 향상을 위한 파라메트릭 해석을 수행하였다. 선형포텐셜 이론에 기반을 둔 고유함수전개법을 사용하여 파기진 모멘트와 동유체 모멘트를 구하고, 파랑중 진자판의 회전운동 변위와 시간평균 추출파워를 구하였다. 이때 추출파워의 최대값을 주는 최적의 PTO감쇠계수를 제시하였다. 회전 운동하는 진자판으로부터 얻는 추출파워의 최대값은 시스템의 공진주파수에서 일어나며 진자판의 높이와 두께가 증가할수록 최대값은 증가하고 공진폭이 확장된다. 진자판 끝단에 설치된 계류로프는 부하상태에서 복원모멘트를 높이고 설치해역의 파랑과 공진이 유발하는데 활용된다. 천수역에 적합한 몰수형 진자판을 이용한 파력발전장치는 에너지 추출과 동시에 파를 차단하는 방파제의 기능을 동시에 지니고 있다.

• 한국해양공학회지
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• 제4권2호
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• pp.209-209
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• 1990

• 대한조선학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.38-50
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• 1998

부유식 방파제의 특성을 파악하기 위하여 수면 근처에 고정된 상자형 방파제 경우의 방파성능을 실험하고 수치계산과 비교하였다. 상자의 폭과 흘수를 변화시키고 파의 주기와 경사도(wave steepness)를 변화시킴으로써 비교적 다양한 변수변화에 따른 영향을 확인하고자 하였다. 투과계수와 방파제에 작용하는 힘을 실험으로부터 측정하고 선형포텐셜이론에 의해 계산된 결과와 비교함으로써 방파제가 수면근처에 고정된 경우 투과계수와 파력에 대한 흘수 및 파장의 영향을 논하였다. 배열의 경우 폰툰사이의 간격이 투과계수와 파력에 미치는 효과를 논하였고, 전반적으로 계산이 실험의 결과를 효과적으로 예측할 수 있음을 확인하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.242-251
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• 2020

본 연구에서는 직립 안벽 앞에 설치된 2차원 진동수주형 파력발전장치의 추출효율과 반사율을 규칙파와 불규칙파에 대하여 살펴보고 둘 사이의 상관관계를 조사하였다. 해석이론으로 선형포텐셜 이론에 기반을 둔 고유함수전개법을 사용하였다. 공기실이 완전 개방되었을 때 입사파에 의한 산란문제와 공기실이 닫혀 있을 때 공기실내의 변동압력에 의한 파의 방사문제를 풀어 공기실 내부의 유량을 구하고, 이를 공기실내의 공기 흐름에 대한 연속방정식에 대입하여 변동압력을 구한다. 추출파워가 최대가 되는 최적 터빈계수를 적용하여 진동수주형 파력발전장치의 최대 추출효율과 반사율을 규칙파와 불규칙파에 대하여 구하였다. 파랑에너지를 효율적으로 흡수하도록 설계된 진동수주형 파력발전장치는 동시에 반사파를 줄이는데 기여하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제37권6호
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• pp.597-601
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• 2013

최근 해양시설물용 파력발전시스템은 본래 기능과 연계한 하이브리드 형태로 많은 연구개발이 이루어지고 있다. 이 중 방파제에 설계된 진동 수주형 파력발전시스템의 경우, 기존의 방파제의 기능에 더불어 터빈을 통해 파랑에너지를 전기에너지로 변환하는 발전기능을 갖는다. 이러한 형태의 발전 시스템은 해수를 손실 없이 최대한 많이 유입되도록 하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 유입구 형상에 따른 파력발전시스템의 출력 특성에 대해 기술하였다. 또한 일반적인 해양 구조물인 방파제에 부착된 진동수주형 웰즈터빈 모델을 시뮬레이션 하여 유입구 곡면 각도에 따라 변화하는 유입량과 해수속도 그리고 그에 따른 웰즈터빈의 출력을 측정하였다. 마지막으로 시뮬레이션 결과를 바탕으로 하여 에너지 변환 효율을 높이기 위한 유입구 형상을 제안하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.156-168
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• 2022

기존 케이슨방파제의 전면 또는 후면에 추가로 케이슨을 설치하여 구조물의 안정성을 향상시키기 위한 설계 및 시공사례가 수행되고 있다. 기존 케이슨과 신규 케이슨사이에 존재하는 유체의 공진으로 구조물에 작용하는 파력이 과도하게 해석되는 현상이 포텐셜이론 기반의 수치해석에서 발생된다. 본 연구에서는 상용 프로그램인 ANSYS AQWA에서 제공되는 댐핑존 옵션을 이용하여 입사하는 파랑과 케이슨들간의 상호작용 영향에 의해 개별 케이슨에 작용하는 파력 분포 특성을 분석하였다. 공진이 발생되는 유체에 댐핑존을 적용하여 댐핑계수 변화에 따른 케이슨에 작용하는 파력을 도출하였다. 또한 전후 케이슨간의 간격 및 좌우 케이슨간의 간격 변화에 따른 개별 케이슨에 작용하는 파력 특성을 주파수영역 수치해석을 통해 검토하였다.