• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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• pp.390-393
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• 2006

It is well known that synthetic aperture radar (SAR) provides information on ocean winds and surface waves. SAR data are of particularly high value in extreme weather conditions, as radar is able to penetrate the clouds providing information on different ocean surface processes. In this presentation some recent results on SAR observation of extreme wind and ocean wave conditions is summarised. Particular emphasize is put on the investigation of typhoons and extratropical cyclones in the North Pacific. The study is based on the use of ENVISAT ASAR wide swath images. Wide swath and scansar data are well suited for a detailed investigation of cyclones. Several examples like, e.g., typhoon Talim will be presented, demonstrating that these data provide valuable information on the two dimensional structure of the both the wind and the ocean wave field. Comparisons of the SAR observation with parametric and numerical model data will be discussed. Some limitations of standard imaging models like, e.g., CMOD5 for the use in extreme wind conditions are explained and modifications are proposed. Finally the study summarizes the capabilities of new high resolution TerraSAR-X mission to be launched in October 2006 with respect to the monitoring of extreme weather conditions. The mission will provide a spatialresolution up to 1m and has full polarimetric capabilities.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.145-152
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• 1996

본 연구에서는 해상 구조물에 작용하는 설계 파랑 하중을 산정하기 위하여 해상에서 관측되거나 또는 예측된 파랑 자료를 사용하여 해상 구조물의 설계 생존 기간 동안 만나게 될 극한 설계파를 산정하는 기법을 개발하였다. 주어진 파랑 자료에 Order Statistics와 Monte Carlo Simulation 기법을 적용하여 가장 알맞은 파랑 자료의 극한 분포식을 선택하여 이 분포식으로부터 원하는 회귀 주기에 해당하는 극한 설계파를 결정하고 결정된 극한 설계 파고의 불확실성에 대한 범위를 설정함으로서 설계 파고의 여유를 줄 수 있다. 이와 같은 기법을 우리나라 남해안의 1938년부터 1987년까지 태풍에 의한 파랑 자료에 적용하여 극한 설계파를 산정하는 예를 보였다. 이상과 같은 방법을 이용함으로서 대형 해양 구조물을 설계함에 있어 극한 하중 상태를 산정할 수 있는 정보를 설계 초기 단계에 제공할 수 있으며 해당 구조물의 주요 요목, 구조 등의 설계 인자들을 산정할 수 있다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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• pp.367-372
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• 2006

If the sea is narrowband, the Rayleigh distribution introduced by Longuet-Higgins can be used for the individual wave height distribution. However the Rayleigh distribution over-predicts the probability of high waves. Longuet-Higgins introduced alternative form of the Rayleigh distribution with an empirical constant. The wave height distribution can be fitted well by one parameter Rayleigh distribution with a proper choice of the empirical constant. The empirical constant is the ratio of the significant wave height based the time domain analysis and the spectral analysis. Here we examine wave data which contain extreme waves. Once again we confirmed that extreme wave height distribution can be modelled well by a modified Rayleigh distribution.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권5호
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• pp.700-711
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• 2022

본 연구에서는 칠발도, 거문도, 동해에서 20년 이상 관측된 파랑자료를 16 방위별 극치확률분석을 통해 재현빈도별 심해설계파를 산정하였고, 이 값을 방향을 고려하지 않은 전방향파의 심해설계파와 비교하였다. Weibull 분포함수를 확률분포함수로 사용하였으며, 최소자승법을 사용해서 매개변수를 결정하였다. 추정된 분포함수는 Kolmogorov-Smirnov 방법을 사용하여 적합도를 검증하였다. 그 결과 방향별로 구한 심해설계파가 전방향파의 심해설계파보다 모든 방향에서 상대적으로 작은 것으로 나타났다. 파향별로 구한 50년 빈도 설계파고는 칠발도, 거문도, 동해에서 각각 7.46 m(NNE), 12.05 m(S), 9.69 m(SSW)가 최대값이지만, 전방향파로 구한 설계파고는 각각 7.91 m, 13.82 m, 10.38 m이었다. 이는 현재 해양 및 연안 구조물 설계에 사용하고 있는 16 방위별 심해설계파고가 과소산정되었을 가능성이 있음을 보여준다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제1권2호
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• pp.71-81
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• 1998

이 논문에서는 홍도와 마라도에서의 파랑의 통계적 특성을 살펴보았다. 두 지역에서의 스펙트럼법과 시계열에서 얻은 유의파고를 이용하여 파고주기결합분포를 얻었으며 여러 가지 통계적인 특성을 살펴보았다. 주파수의 대역폭이 협대역이 아닌 경우에 개별 파고분포에 롱기히긴스가 제안한 수정레일리분포를 사용할 수 있다. 그러나 이 분포함수는 경험상수를 결정해야하는 불편함 때문에 널리 사용되지 않고 있었다. 본 논문에서는 수정레일리분포의 경험상수를 결정하는 간단한 방법을 제안하였다. 설계파고의 추정에서 서로 다른 분포함수 선택에 따른 영향은 크지 않다. 그러나 스펙트럼법과 시계열에서 얻은 파랑자료 사용에 따라서 한계파고의 추정치는 큰 차이를 보인다.

• 신재생에너지
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• 제20권2호
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• pp.2-16
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• 2024

Various loads induced by marine environmental conditions, such as waves, currents, and wind, are crucial for the operation and viability of offshore wind power (OWP) systems. In particular, waves have a significant impact on the stress and fatigue load of offshore structures, and highly reliable design parameters should be derived through extreme value analysis (EVA) techniques. In this study, extreme wave analyses were conducted with various Weibull distribution models to determine the reliable design parameters of an OWP system suitable for the Ulsan area. Forty-three years of long-term hindcast data generated by a numerical wave model were adopted as the analyses data, and the least-squares method was used to estimate the parameters of the distribution function for EVA. The inverse first-order reliability method was employed as the EVA technique. The obtained results were compared among themselves under the assumption that the marginal probability distributions were 2p, 3p, and exponentiated Weibull distributions.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제6권2호
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• pp.442-458
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• 2014

Wave induced vibrations increase the fatigue and extreme loading, but this is normally neglected in design. The industry view on this is changing. Wave induced vibrations are often divided into springing and whipping, and their relative contribution to fatigue and extreme loading varies depending on ship design. When it comes to displacement vessels, the contribution from whipping on fatigue and extreme loading is particularly high for certain container vessels. A large modern design container vessel with high bow flare angle and high service speed has been considered. The container vessel was equipped with a hull monitoring system from a recognized supplier of HMON systems. The vessel has been operating between Asia and Europe for a few years and valuable data has been collected. Also model tests have been carried out of this vessel to investigate fatigue and extreme loading, but model tests are often limited to head seas. For the full scale measurements, the correlation between stress data and wind data has been investigated. The wave and vibration damage are shown versus heading and Beaufort strength to indicate general trends. The wind data has also been compared to North Atlantic design environment. Even though it has been shown that the encountered wind data has been much less severe than in North Atlantic, the extreme loading defined by IACS URS11 is significantly exceeded when whipping is included. If whipping may contribute to collapse, then proper seamanship may be useful in order to limit the extreme loading. The vibration damage is also observed to be high from head to beam seas, and even present in stern seas, but fatigue damage in general is low on this East Asia to Europe trade.

• 한국해안해양공학회지
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• 제5권2호
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• pp.58-65
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• 1993

풍파가 그 생위영역을 벗어나 전이해 갈 경우 스펙트럼의 폭은 side band instability 등으로 인해 증가하게 되는데 이 경우 비선형불규칙파의 추계학적 성질에 대해서는 거의 규명된 바 없으나 간략화된 Longuet-Higgins의 파랑모형을 토대로 비선형 불규칙파의 파봉에 대한 확률밀도함수를 유도하였으며 모의 결과 스펙트럼 폭이 peak의 분포에 지대한 영향을 미치며 비선형의 정도가 심화될 경우 유의파고는 증가하는 것으로 밝혀졌다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제3권2호
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• pp.49-59
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• 2000

장전항 시설물의 최적설계를 위한 항내 파랑분포 수치 시뮬레이션을 수행하였다. 장전항 인근 해역의 바람자료에 기초한 극치동계해석에 의해 추정된 심해 설계파를 수치 시뮬레이션의 외해 경계조건으로 적용하였다. 파랑 시뮬레이션을 위해 Boussinesq 천해파 이론을 사용하였으며, 파의 분산성과 비선형성을 포함하였다. 해안 경계에 대해서는 파랑의 부분적인 반사가 가능토록 유공을 두거나, 파랑 에너지를 모두 흡수하는 해면층을 두어 모사하였다. 방파제 설계 파고를 산정하기 위해서 광역모델에 대한 시뮬레이션을 수행하였으며, 설계된 방파제 및 부두 배치에 대한 항내 정온도 해석을 위하려 상세모델에 대한 시뮬레이션을 수행하였다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제14권2호
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• pp.171-210
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• 2024

This paper focuses on the rigorous and holistic fatigue analysis of mooring chains for a deep draft semi-submersible platform in the challenging environment of the central Gulf of Mexico (GoM). Known for severe hurricanes and strong loop/eddy currents, this region significantly impacts offshore structures and their mooring systems, necessitating robust designs capable of withstanding extreme wind, wave and current conditions. Wave scatter and current bin diagrams are utilized to assess the probabilistic distribution of waves and currents, crucial for calculating mooring chain fatigue. The study evaluates the effects of Vortex Induced Motion (VIM), Out-of-Plane-Bending (OPB), and In-Plane-Bending (IPB) on mooring fatigue, alongside extreme single events such as 100-year hurricanes and loop/eddy currents including ramp-up and ramp-down phases, to ensure resilient mooring design. A detailed case study of a deep draft semi-submersible platform with 16 semi-taut moorings in 2,500 meters of water depth in the central GoM provides insights into the relative contributions of wave scatter diagram, VIMs from current bin diagram, the combined stresses of OPB/IPB/TT and extreme single events. By comparing these factors, the study aims to enhance understanding and optimize mooring system design for safety, reliability, and cost-effectiveness in offshore operations within the central GoM. The paper addresses a research gap by proposing a holistic approach that integrates findings from various contributions to advance current practices in mooring design. It presents a comprehensive framework for fatigue analysis and design optimization of mooring systems in the central GoM, emphasizing the critical importance of considering environmental conditions, OPB/IPB moments, and extreme single events to ensure the safety and reliability of mooring systems for offshore platforms.