• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제35권5호
• /
• pp.632-639
• /
• 2011

해양 파력 발전 시스템의 설계를 위하여 본 연구에서는 6-자유도운동해석 기법을 적용한 3차원 CFD 해석으로 두 개의 부유체에 대한 거동을 유입되는 파의 성질에 따라 해석하였다. 수조모델내에서의 파의 생성형상을 현재 실험에서 가장 많이 사용되는 피스톤 형식의 조파기와 동일한 형태의 파를 생성하였으나 얕은 수심으로 인하여 바닥면에서 생성되는 에크만 경계층에 의해 파의 에너지가 감쇄되는 현상을 보였다. 생성된 파를 이용하여 파장에 따른 부유체의 거동을 계산한 결과 파장이 5m인 경우 부유체의 최대 진폭은 0.3m, 파장 1m인 경우 최소 진폭은 0.15m 그리고 파장 6m인 경우 부유체간 최대 거리는 1.06m로 계산되었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제8권10호
• /
• pp.1322-1328
• /
• 2005

점성 유체를 담고 쳐는 실린더가 회전운동을 시작하면 회전 원판의 원심력과 에크만 펌핑 효과에 의해 실린더 외벽의 각운동량이 유체에 전달되는 과정에서 자오면상의 유동이 생기게 되고, 이 때 유체의 특성에 따라 유동장의 운동량 획득 특성이 다르게 나타나게 된다. 본 연구에서는 뉴턴 유체와 비-뉴턴 유체의 유동장 획득에 대한 정보를 가시화 영상에서 검출하고 이를 기반으로 유체의 특성을 분석하는 방법을 제안한다. 영상으로부터 운동량이 가장 크게 변화하는 전단면(shear front)의 위치를 알아내기 위해서, 유체의 운동량이 영상에서의 밝기정보로 나타나도록 실험환경을 구성한다. 입력 영상으로부터 유체의 운동량과 흐름을 가시화 할 수 있도록 가시화 매개 물질을 사용하여 영상을 획득하고, 영상에서 에크만 경계층의 전단면을 찾아내어 이동거리를 계산함으로써 유체의 특성을 분석하는 방안을 제시한다. 또한 유동장에 대해, LDV(Laser Doppler Velocimetry)로 측정한 값과 영상으로부터 얻은 값을 비교함으로써 제안된 방법에 대한 정확성을 검증하고, 검증된 데이터를 기반으로 비-뉴턴 유체와 뉴턴 유체에 대한 특성을 분석한다.

• 한국수산과학회지
• /
• 제26권6호
• /
• pp.538-548
• /
• 1993

한국 동해 연안역 해수순환 및 수온분포에 대한 바람응력의 효과에 관하여 검토하였다. 동해상의 바람응력은 국립수산진흥원 정선관측 바람자료 및 일본기상청 Buoy No. 6에서의 10년간($1978{\sim}1987$)의 약 5,100개의 바람 관측자료를 사용하여 계산하였다. 여름과 겨울의 계절풍의 전환에 따른 에크만 수송의 변화가 대한해협에서의 대마난류 수송량에 미치는 영향을 정량적으로 평가하였다. 특히 동해에서의 평균적인 바람응력의 회전성(wind stress curl) 값이 음이 되는 사실에서 울릉도 근해의 난수층의 형성에 부분적으로 도움이 됨을 알았다. 한편, 동해 난수층의 분포를 단순화된 3층 경계면모델을 적용하여 설명하였다.

• Ocean and Polar Research
• /
• 제31권1호
• /
• pp.11-29
• /
• 2009

Variability of sea surface temperature (SST) in the Japan/East Sea (JES) was studied using complex empirical orthogonal function (CEOF) analysis. Two daily data sets were analyzed: (1) New Generation 0.05o-gridded SST from Tohoku University, Japan (July 2002-July 2006), and (2) 0.25o-gridded SST from the Japan Meteorological Agency (October 1993-November 2006). Linkages with wind stress curl were revealed using 6-h 1o-gridded surface zonal and meridional winds from ancillary data of the Sea- WiFS Project, a special National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research (NCEP/NCAR) product (1998-2005). SST anomalies (SSTA) were obtained by removing the seasonal signal, estimated as the leading mode of the CEOF decomposition of the original SST. Leading CEOF modes of residual SSTA obtained from both data sets were consistent with each other and were characterized by annual, semiannual, and quasi-biennial time scales estimated with 95% statistical significance. The Semiannual Mode lagged 2 months behind the increased occurrence of the anticyclonic (AC) wind stress curl over the JES. Links to dynamic processes were investigated by numerical simulations using an oceanic model. The suggested dynamic forcings of SSTA are the inflow of subtropical water into the JES through the Korea Strait, divergence in the surface layer induced by Ekman suction, meridional shifts of the Subarctic Front in the western JES, AC eddy formation, and wind-driven strengthening/weakening of large-scale currents. Events of west-east SSTA movement were identified in July-September. The SSTA moved from the northeastern JES towards the continental coast along the path of the westward branch of the Tsushima Current at a speed consistent with the advective scale.

• 한국전산유체공학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.74-81
• /
• 2013

A numerical design analysis is conducted to search for an optimal shape of outlet in a rotating-disk CVD reactor. The goal is to suppress flow recirculation that has been found in a reactor having a sudden expansion of flow passage outside of the rotating disk. In order to streamline gas flow, the sidewall at which the flow in the Ekman layer is impinged, is tilted. The axisymmetric laminar flow and heat transfer in the reactor are simulated using the incompressible ideal gas model. For the conventional vertical sidewall, the flow recirculation forming in the corner region could be expanded into the interior to distort the upstream flow. The numerical results show that this unfavorable phenomenon inducing back flow could be dramatically suppressed by tilting the sidewall at a certain range of angle. The assessment of deviation in deposition rate based on the characteristic isotherm illustrates that the sidewall tilting may expand the domain of stable plug-like flow regime toward higher pressure. A physical interpretation is attempted to explain the mechanism to suppress flow recirculation.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제5권2호
• /
• pp.77-85
• /
• 2000

회전반 유체실험을 이용하여 국지적 외력에 의한 순환특성을 모의하는 방법을 고찰하였다. 기존의 실험들은 균일한 외력에 의한 순환특성을 고려하였으나 한국 동해를 고려할 때 바람응력 컬의 남북 방향으로의 분포특성 및 해수면 열 손실의 북부해역에서의 존재를 근거로 공간적인 국지성 및 계절 변화를 염두에 둔 주기성을 복합적으로 모의할 수 있는 방법과 실험을 실시하였다. 바람응력 컬의 국지성은 에크만 층내 압력 경도력을 발생시켜 내부에도 같은 압력 경도력이 전달되어 지형류가 발생되게 하였으며 해수면 냉각을 위해서는 용기의 측면을 국지적으로 냉각시켜 자유표면을 유지할 수 있는 방법을 제시하였다. 남북에 위치한 두 개의 서로 다른 방향을 갖는 폐쇄순환과 서안경계류의 크기 및 이안 위치 변화등을 냉각효과 첨부시 및 응력 컬의 주기성을 갖는 경우를 택하여 실험적으로 관찰하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제22권1호
• /
• pp.34-46
• /
• 2010

2007년 4계절 동안 5회에 걸쳐 해운대 해수욕장으로부터 약 1.6 km 떨어진 수심 20 m 해역에서 층별 관측한 조류자료를 이 기간 동안 가장 가까운 지점에서 획득한 육상풍 및 해상풍 자료와 각각 비교 검토하였다. 그 결과, 각 계절별 풍향은 육상풍과 해상풍이 서로 유사하였으나, 풍속은 해상풍이 육상풍에 비해 3배 이상 강하였다. 또한, 해상풍은 늦여름부터 가을에 걸쳐 표층 조류에 상당한 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 한편, 바람이 수층의 흐름에 미치는 한계를 나타내는 에크만층의 두께는 평균 31.8 m로 나타나, 측류 위치의 전 수층이 바람의 영향을 받는 것으로 판단되었다. 따라서, 해운대 해수욕장의 모래 유실 방지 대책을 위한 조류 해석에 있어서 풍응력의 고려가 필요할 것으로 생각된다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제30권1호
• /
• pp.13-19
• /
• 2024

한국 남해 동부 해역인 통영해역에 설치된 연안 수온 분석 결과, 태풍이 남해안에 상륙하기 전에 수온이 급격하게 상승한 것으로 나타났다. 수온 상승은 표층(5m)은 물론 저층(15m)까지 같이 발생하였다. NOAA 위성에서 관측한 표면수온자료 분석 결과, 태풍이 상륙하기 전 한국 남해 동부 해역의 동쪽 해역에 30℃의 수온을 가지는 해수가 존재하였다. 한국 남동해역은 대마난류에 의해 서쪽에서 동쪽으로 해류가 우세한 지역이나 위성 자료 분석 결과, 30℃의 해수는 동쪽에서 서쪽으로 이동한 것으로 나타나 태풍 상륙 전에 태풍에 의한 에크만 수송의 영향을 받은 것으로 나타났다. 또한 남해 동부 해역은 한국 동해 해역과 달리 수심이 깊지 않기 때문에 바람에 의한 연직 혼합으로 인해 전 수층의 수온이 일정하게 나타날 수 있다. 수층별 수온 상승이 같은 날에 발생하였기 때문에 저층 수온 상승은 연직 혼합에 의한 결과라 볼 수 있다. 따라서 한국 남동해역은 태풍의 접근 방향과 고수온의 형성 위치에 따라 에크만 수송에 의해 수온이 급상승할 수 있는 해역임을 알 수 있다.