• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제34권4호
• /
• pp.93-99
• /
• 2022

본 연구에서는 바닥 조파장치가 설치된 3차원 조파수조에서 재현된 규칙파에 대한 해석해를 유도하였다. 바닥 조파장치로 삼각형 형상, 사각형 형상 및 두 형상이 복합된 형상이 적용되었다. 선형파 이론과 움직이는 바닥에 대한 경계조건, 동역학적 및 운동학적 자유수면 경계조건을 이용하여 조파수조 내의 3차원 속도포텐셜을 유도하였다. 그리고, 이로부터 각 방향 성분의 유속과 자유수면변위에 대한 해석해를 구하였다. 유도된 해석해는 바닥 조파장치가 설치된 조파수조에서 규칙파의 전파 특성에 대해 물리적으로 타당한 결과를 보였다. 바닥 조파장치가 snake 형태로 움직이는 경우의 비스듬히 전파하는 파랑의 조파에 대해서도 해석해를 유도하였으며, 해석 결과는 이론적으로 예측한 결과와 일치하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제31권3B호
• /
• pp.305-308
• /
• 2011

본 연구에서는 무반사 조파시스템을 적용한 3차원 수치파동수조에서 다양한 다방향불규칙파의 조파 방법에 의한 다방향불규칙파의 방향분포함수에 대해서 검토하였다. 그 결과 무반사 조파가 가능한 3차원 수치파동수조(LES-WASS-3D)에서 다방향불규칙파의 조파가 가능한 것을 확인하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제23권6호
• /
• pp.401-406
• /
• 2011

본 연구에서는 3차원 수치파동수조에서 무반사 조파시스템을 이용한 경사입사파의 조파방법을 새롭게 제안하고, 계산된 수면변위 및 수평유속에 대한 수치결과와 Stokes파의 3차 근사이론값과의 비교 분석을 통하여 새로운 모델의 검증을 실시하였다. 그 결과 본 연구에서 제안한 경사입사파의 조파방법의 타당성과 유효성을 확인할 수 있었다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제6권4호
• /
• pp.375-388
• /
• 1994

폭이 좁은 조파 수조에서 해저지형변환에 대한 이동상실험을 수행할 때, 유체력과 해저지형변환은 파진행 방향으로의 2차원 평면내에 한하는 것으로 가정된다. 그러므로 해저지형이 수조내부 방향으로의 변환 등 3차원적인 형태 등은 대체로 무시되거나 또는 계측시의 평균지형 등으로 대표된다. 본 논문에서는 상당히 미세한 토사로 이루어진 해저지형변환에 대한 이동상실험을 통하여 (1)상대적으로 폭이 좁은 수로내에서 3차원 현상이 발생할 수 있는 지의 여부 및 (2) 3차원 현상 발생에 대한 여러 가지 원인 및 그들의 상관 관계 등을 조사하였다. 그 결과 유체력과 해저지형변환간에 서서히 발생하는 상호 간섭(slow feedback)을 통하여 해저지형의 수로내 폭 방향으로의 변환 등 3차원적인 형상 등이 발생 성장되며, 위 현상은 해저지형이 그 변환단계에 있어 평형상태(equilibrium)에 접근할 때 쉽게 발생한다는 것을 알게 되었다.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
• /
• 한국해안해양공학회 1998년도 정기학술강연회 발표논문 초록집 Annual Meeting of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
• /
• pp.88-93
• /
• 1998

수치 파수조기법은 해양구조물에 작용하는 비선형 파랑하중을 해석할 수 있는 가장 유망한 도구로 인식되고 있다. 이러한 수치 파수조기법은 새롭고 다양한 형태의 해양구조물에 대한 정확하고 엄밀한 설계는 물론이고, 실험 조파수조의 여러 가지 문제점을 극복하기 위해서도 매우 필요한 기법이라고 할 수 있다(Kim, 1995). 수치 과수조기법을 위한 경계치 문제 해석법으로는 고차경계요소법을 이용한 해석법이 가장 효율적인 것으로 알려져 있다. (중략)

• 한국해양공학회지
• /
• 제25권6호
• /
• pp.23-28
• /
• 2011

In this paper, a new generation method for ship induced waves is proposed using the fully non-linear 3-D numerical model with non-reflected wave generation system (LES-WASS-3D). A ship induced wave generated by the newly proposed method is examined in comparison with that obtained by an empirical formula. It is then shown that there is a good agreement in free surface the elevation between them. As a result, it is revealed that a ship induced wave in a 3-D numerical wave field can be simulated well using LES-WASS-3D.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.182-188
• /
• 2014

진동수주형 파력발전시스템의 성능은 OWC챔버의 형상 뿐만 아니라 입사파의 각도와 터빈의 효과로 인한 압력강하등과 같은 작동환경의 영향도 받는다. 기존의 대부분 연구들은 파랑에너지 흡수효율에 초점을 맞췄기 때문에 입사파 방향이 OWC챔버 입구면과 직각을 이룬다는 가정 하에 수행되었다. 하지만 실해역에서는 입사파가 해양환경에 따라 사파의 형태로 입사하게 될 것이고, 고정식 구조물인 경우에는 그 영향이 더욱 지배적이다. 본 논문은 실험 및 수치해석적인 방법으로 사파중 OWC챔버의 성능에 대하여 고찰하였다. 실험은 3차원 조파수조를 이용하여 다양한 입사파 각도조건에서 수행하였다. 터빈의 영향을 고려하기 위하여 오리피스를 적용하여 챔버내 진동수주의 수위 변동을 계측하였다. VOF모델을 기반으로 한 수치조파수조를 구축하여 실험과 동일한 조건으로 계산을 수행하여 실험결과와 비교분석하여 공기실과 그 인근의 유동변화를 고찰하였다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제45권6호
• /
• pp.545-555
• /
• 2012

컴퓨터 기술의 발달과 더불어 수치해석을 이용한 파랑변형에 대한 연구는 꾸준히 발전하고 있으며 점점 중요한 역할을 수행하고 있다. 하지만 수치모형을 이용한 연구에는 다양한 문제점이 발생할 우려가 있는데, 그 중 가장 빈번하게 발생하는 문제 중의 하나가 파랑의 조파지점에서 발생하는 수치수조내로의 재반사 문제이다. 재반사를 막기 위한 방법으로는 내부조파 기법을 이용하는 것이 일반적이다. Navier-Stokes 방정식 모형에서는 질량 원천항을 이용한 내부조파 기법을 주로 사용해 왔으나, 기존의 연구는 대부분 연직 2차원 수치모형을 이용한 연구에 국한되어 있었다. 그러나 3차원 수치모형을 이용한 연구가 점차 활발해지면서 3차원 Navier-Stokes 방정식 모형의 내부조파 기법에 대한 필요성이 증대되고 있다. 최근 RANS(Reynolds averaged Navier-Stokes) 방정식 모형에서 Boussinesq 방정식의 운동량 원천항을 활용하여 파랑을 내부조파하는 기법이 발표되어 3차원 공간에서 경사지게 입사하는 파랑을 성공적으로 재현하였다. 본 연구에서는 LES(large eddy simulation) 기반의 3차원 Navier-Stokes 방정식 수치모형에 운동량 원천항을 이용한 내부조파 기법을 적용하여 목표파랑을 조파하고 해석해와 비교하여 이를 검증하였다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제18권5호
• /
• pp.388-397
• /
• 2012

본 연구에서는 3차원수치파동수조에 규칙파뿐만 아니라 안정적인 불규칙파가 조파될 수 있는 새로운 조파시스템 3D-NIT(3-Dimensional Numerical Irregular wave Tank)모델을 제안한다. 그의 타당성을 검증하기 위하여 1) 조파지점에서 계산파형과 목표파형을 비교 검토하고, 2) 경사수심역에 설치된 호안구조물을 대상으로 산정된 기존 월파량에 대한 실험치와 비교 검토하며, 3) 연직원주 구조물에 작용하는 파력 및 구조물에 의한 파랑변형의 해석에 적용하여 기존의 수치 및 수리실험결과와 비교한다. 이상의 결과를 기초로 3D-NIT모델을 경사수심역에 설치된 원주구조물에 작용하는 쇄파력의 해석에 적용하여 입사파고, 구조물의 이격거리 등에 따른 작용쇄파력의 특성을 규명하고, 더불어 국내현장의 특수방파제에 적용하여 반사율, 월파량 등을 검토하였다. 그 결과 본 연구에서 제안하는 3D-NIT모델을 이용한 수치실험결과는 기존의 수리모형실험을 잘 재현하고 있음을 확인하였고 복잡한 형상을 갖는 해안구조물의 해석에 적용할 수 있음이 확인되었다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제3권4호
• /
• pp.217-222
• /
• 1991

동해안 방파제의 대표적 단면형태인 투수성 사석방파제에서 cap concrete의 형상의 파랑의 투과 및 쇄파에 미치는 효과를 구명하기 위하여 3가지 형태의 상부구조물에 대하여 항내 전달파고에 관한 모형실험을 2차원 조파수조에서 실시하였다. 실험결과, 제방전면 수심이 크고 입사파 주조가 길수록 항측에 일정간격의 apron을 설치한 유공의 경우 항측에 apron을 설치한 무공의 경우, 그리고 apron이 없는 무공의 경우 순으로 항내전달 파고의 감소효과가 우수한 것으로 나타났다. Apron을 설치한 유공 cap concrete 구조가 우수한 것을 수평방향으로 투과되거나 월파되는 파랑에너지가 상부구조물에 설치된 소산공과 apron에 의해 일부 유실되어 항쪽으로 전달되는 에너지가 감소하기 때문이다.