본 연구에서는 실습선의 다방향 불규칙파중 종방향 운동응답특성을 선형 스트립이론에 기초한 상용코드(MAXSURF v.16)를 이용하여 해석하였다. 해석에 앞서 상용코드의 검증을 위해 파나막스급 컨테이너선에 대해 실험조건과 동일한 선형과 해석조건을 적용하여 계산한 결과와 기 계산된 결과(Flokstra, 1974)가 상호 유사한 경향을 얻어 해석의 신뢰성을 확보하였다. 계산조건으로는 Fn=0.257에서 파랑외력을 ITTC 파스펙트럼에 기초한 뷰포트 스케일 5($\bar{T}=5.46$, $H_{1/3}=2m$)의 파스펙트럼을 산출하였고, 조우각은 선수사파(Head & bow seas, $150^{\circ}$)를 적용하여 상하동요(Heave)와 종동요(Pitch)의 선체운동응답스펙트럼을 해석하였다. 다방향 불규칙파에 대한 운동응답스펙트럼은 선수사파에서 상하동요의 경우는 미소하게 단파정파에서 높은 스펙트럼 분포를 보이고 종동요의 경우는 장파정파에서 높게 나타났다.
최근 우리나라에는 거의 매년 대형 태풍이 내습하였으며 이로 인해 직 간접적으로 많은 피해가 발생하였다. 그러나 태풍의 내습 시 태풍의 외해 진입경로에서 파랑 및 바람자료를 확보한 사례는 매우 드물며 이로 인해 태풍파 모델링의 보정 및 검증자료 확보에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 본 논문은 기상청과 한국해양과학기술원에서 2004~2006년에 내습한 태풍 송다, 나비, 산산으로 인한 폭풍파들을 관측한 기록들을 종합하여 제공함으로써 태풍파 수치모델링 관련 연구자들에게 도움이 되도록 하였다. 태풍 나비와 산산의 진행경로가 대한해협보다 동쪽이었음에도 불구하고 거제도 동쪽에 위치한 남형제도에서 유의파고 8.3 m가 관측되었으며, 특히 영일만방파제 전면 1.4 km 지점에서는 두 태풍 모두 기록적인 유의파고 12.2 m가 관측되었다. 한편, 거제도의 해양기상부이와 남형제도의 파향 파고계로 취득된 자료들의 비교 결과 최대파고는 유사하였으나 유의파고는 상당한 차이를 나타냈다.
Lee, Juyul;Kim, Kyung-Won;Kim, Myung-Don;Park, Jae-Joon;Yoon, Young Keun;Chong, Young Jun
ETRI Journal
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제42권1호
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pp.7-16
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2020
Assuming omnidirectional antenna reception, the ITU-R recently developed a new propagation model on building entry loss (BEL) for 5G millimeter-wave frequency sharing and compatibility studies, which is a simplified outdoor-to-indoor path loss model. Considering the utilization of high-gain narrow-beamwidth beamforming, the omnidirectional-based ITU-R BEL model may not be appropriate to predict propagation characteristics for directional beamforming scenarios. This paper studies the effects of beamwidth on the ITU-R BEL model. This study is based on field measurements collected with four different beamwidth antennas: omnidirectional, 10° horn, 30° horn, and 60° horn. The measurement campaigns were conducted at two types of building sites: traditional and thermally efficient buildings. These sites, as well as the measurement scenarios, were carefully chosen to comply with the ITU-R BEL measurement guidelines and the ITU-R building types. We observed the importance of accurate beam alignment from the BEL variation range. We were able to quantify the beamwidth dependency by fitting to a model that is inversely proportional to the beamwidth.
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.
기후변화에 따른 설계파고를 초과하는 이상파랑의 내습 가능성이 커지면서 항만구조물의 안정성 확보가 시급한 실정이다. 이러한 변화에 능동적으로 대응하기 위하여 기존 방파제에 대한 평가기준과 신설 장대형 방파제의 설계기준이 점차 강화되면서 인터로킹 케이슨 방파제에 대한 관심이 대두되고 있다. 하지만 현재까지는 항만 및 어항 설계기준 해설[부록] 개정안에 장대형 케이슨에 발생하는 파력 평활화 효과가 제시되어있을 뿐 인터로킹 케이슨 방파제의 안정성을 평가하기 위한 방법이 별도로 제시되어 있지 않다. 이에, 본 연구에서는 선형파 이론에 기초하여 경사 입사하는 파랑의 작용 위치별 위상차의 효과를 고려하고, 최대 파력분포는 설계기준의 Goda 파압식을 적용하여, 규칙파, 불규칙파 및 다방향 불규칙파에 대한 인터로킹 케이슨 방파제의 미끌림 안정성 평가식을 제안하였다.
해양에서 음향 포물선 방정식은 거리 의존 환경에서 단일 음원으로부터 음장을 계산하는데 효율적인 방법이다. 그렇지만 실제 문제에서는 종종 방향성 있는 음원을 사용해야하는 필요성이 있다. 본 논문에서는 포물선 방정식 모델에 손쉽게 방향성 있는 음원을 적용할 수 있는 두 가지 방법을 제안한다. 첫 번째 방법은 전 방향음원의 수학적 모델인 Delta 함수를 필터링 하는 것이다. 두 번째 방법은 포물선 방정식의 self-starter 해에 유리함수 필터를 적용하는 방법이다. 후자의 방법은 깊이 방향에 대해 상향 및 하향 음파를 분리하지 못한다는 단점이 있으나 모드 전파를 구현하는데는 유용하다. 검증을 위한 수치 예제가 Pekeris 환경과 심해 환경에서 주어졌다.
기존의 트랜스버살 필터는 MMIC로 제작할 때 폭 방향에 비해 길이 방향의 길이가 너무 긴 단점이 있다. 본 논문에서는 필터의 길이 방향 길이를 줄여 제작에 더 유리한 구조를 가질 수 있으며 임의의 높은 결합도도 얻을 수 있는 다중 결합선로 방향성 결합기를 이용한 트랜스버살 필터를 제안하였다. 트랜스버살 필터의 입력단에 입력된 신호는 각 방향성 결합기를 거치면서 유전체와 도체 손실에 의해 점점 작아지기 때문에 뒤쪽에 위치한 방향성 결합기에서 결합된 신호는 설계치보다 작게 되어 필터의 주파수 특성을 열화시킨다. 이러한 현상을 개선하기 위해 수정된 결합계수 계산식을 제시하였다. 유도된 계산식 및 3차원 시뮬레이션을 통해 제안된 필터의 설계 방법과 동작 특성을 검증하였다.
Selected Papers of The Society of Naval Architects of Korea
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제2권1호
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pp.63-78
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1994
This paper deals with the treatment of the open boundary in two-dimensional free-surface wave problems. Two numerical schemes are investigated for the implementation of the open boundary condition. One is to add the artificial damping term to the dynamic free-surface boundary condition, in which the determination of suitable damping coefficient and the damping zone is the most important. The other is a modified Orlanski's method, which is known to be very useful for the uni-directional waves. Using these two schemes, numerical tests have been conducted for a few typical free-surface wave problems. To obtain the numerical solution of the free-surface boundary value problem, the fundamental source-distribution method is used and the fully nonlinear free-surface boundary conditions are applied. The computed results are presented in comparison with those of others for the proof of practicality of these two schemes.
International Journal of Ocean Engineering and Technology Speciallssue:Selected Papers
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제6권1호
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pp.1-6
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2003
This study presents the results of series of studies, which are mainly devoted to the application of wavelet transforms to various problems in ocean engineering. Both continuous and discrete wavelet transforms were used. These studies attempted to solve detection of wave directionality, detection of wave profile, and decoupling of the rolling component from free roll decay tests. The results of these analysis, using wavelet transform, demonstrated that the wavelet transform can be a useful tool in analyzing many problems in the filed of ocean engineering.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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