• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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• pp.382-385
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• 2006

A high-order spectral/boundary-element method is newly adapted as an efficient numerical tool. In this method, the velocity potential is expressed as the sum of surface potential and body potential. Then, surface potential is solved fly using the high-order spectral method and body potential is solved fly using the high-order boundary element method. Through the combination of these two methods, the wave-making problems fly a submerged sphere moving with the large amplitude oscillation are solved in time-domain. With the example calculations, nonlinear effects on free-surface profiles and hydrodynamic forces are shown and discussed.

• 대한조선학회논문집
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• 제39권4호
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• pp.1-10
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• 2002

초기쇄파의 수치모사에는 지금까지 경계적분법이 주로 쓰여왔고, 이 방법은 과도한 계산시간의 문제를 제외하고는 어느 정도 성공적이라고 할 수 있다. 본 논문에서는 쇄파실험을 수치모사하기 위한 새로운 수치기법을 보였다. 이 수치기법은 고차 스펙트럴/경계요소법과 경계적분법을 순차적으로 사용하며, 계산시간을 현저히 줄여준다. 조파 및 파 에너지 집중과정은 고차 스펙트럴/경계요소법에 의해 효율적으로 수치모사되고, 파의 전복과정만이 경계적분법에 의해 계산된다. 계산예에서 높은 입자속도와 가속도 등 쇄파의 두드러진 특성이 보여졌다.

• 한국해양공학회지
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• 제13권1호통권31호
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• pp.113-120
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• 1999

In this paper, mathematical formulation of the high-order spectral/boundary-element method is shown. This method is one of the most efficient numerical methods by which the nonlinear gravity waves can be simulated in time-domain. Three-dimensional waves generated by a uniformly translating suriace pressure are calculated and discussed. The obtained results are compared with others results, The comparisons show good agreements.

• 동력기계공학회지
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• 제16권5호
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• pp.40-46
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• 2012

본 연구에서는 자유표면 유동문제를 효율적으로 계산하기 위한 방법으로서, 수치 파수조를 구현하여 잠수체에 의한 조파현상을 시간영역에서 다룰 수 있는 수치해법에 대하여 소개하였다. 그리고 이를 이용하여 수행된 연구내용들을 검토하고 양력물체의 경우를 포함하기 위하여 개선된 수학적 정식화 및 수치해법의 개요를 다루었다. 임의의 운동을 하는 양력물체에 의한 조파현상을 전산기로 구현하는 수치 파수조는 과중한 계산시간이 문제가 되는데, 이는 수치 Kutta 조건의 구현과 양력표면 후방의 wake 영역을 계산에서 고려해야 하기 때문이다. 따라서 한층 더 수치계산의 효율성이 중요하다고 판단되므로, 본 연구에서 소개된 3차원 고차 스펙트럴/경계요소법(High-Order Spectral/Boundary Element Method)은 자유표면 요소수를 N이라 할 때 그 계산량이 NlogN에 비례(N이 클 때는 거의 선형적으로 비례)하여 증가하므로 기존의 방법들 보다 매우 효율적인 수치해법이라 할 수 있다. 향후, 본 연구의 타당성 검증을 위한 수치코드의 개선과 여러 가지 수치계산결과 비교 등의 노력이 더 필요하다고 생각된다.

• 한국해양공학회지
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• 제20권6호
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• pp.67-74
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• 2006

A high-order spectral/boundary-element method is newly adapted as an efficient numerical tool. This method is one of the most efficient numerical methods by which the nonlinear gravity waves can be simulated and hydrodynamic forces also can be calculated in time-domain. In this method, the velocity potential is expressed as the sum of surface potential and body potential. Then, surface potential is solved by using the high-order spectral method and body potential is solved by using the high-order boundary element method. By the combination of these two methods, the wave-making problems by a submerged sphere oscillating with large amplitude under the free~surface are solved in time-domain. Through the example calculations, nonlinear effects on free-surface profiles and hydrodynamic forces are shown and discussed.

• 동력기계공학회지
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• 제14권6호
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• pp.75-82
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• 2010

In this study, the topics for free-surface wave simulation, nonlinear hydrodynamic force, and the critical resonance frequency of so-called ${\tau}=U{\omega}/g$=1/4 are discussed. A high-order spectral/boundary element method is newly adapted as an efficient numerical tool. This method is one of the most efficient numerical methods by which the nonlinear gravity waves can be simulated and hydrodynamic forces also can be calculated in time domain. In this method, the velocity potential is expressed as the sum of surface potential and body potential. Then, surface potential is solved by using the high-order spectral method and body potential is solved by using the high-order boundary element method. By the combination of these two methods, the wave-making problems by a submerged sphere oscillating with forward speed under the free-surface are solved in time domain.

• 대한조선학회논문집
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• 제31권2호
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• pp.45-56
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• 1994

2차원 수중익 주위의 비선형 자유표면 유동을 시간영역에서 시뮬레이션할 수 있는 수치해법이 개발되었다. 본 수치해법은 고차 스펙트럴법과 경계요소법을 조합한 스펙트럴/경계요소법(spectral/boundary-element method)이며, 자유표면은 고차 스펙트럴법에 의해 그리고 수중익과 후류 보오텍스는 경계요소법에 의해 다루어 진다. 본 방법은 자유표면과 수중익의 비선형/비정상 상호작용문제에 폭넓게 적용될 수 있으며, 특히 스펙트럴법을 사용하므로 자유표면 유동을 매우 효율적으로 다룰 수 있다. 적용예로 정지상태에서 출발하여 자유표면 근처에서 균속 전진운동 또는 전진 및 동요운동을 하는 경우가 다루어 졌고, 자유표면파와 동유체력에서의 비선형/비정상 효과들이 보여지고 있다. 비정상해의 특수한 경우로 얻어지는 정상상태의 계산결과들이 다른 이론 또는 실험결과들과 비교되었으며, 좋은 일치를 보이고 있다.

• 대한조선학회논문집
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• 제40권2호
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• pp.11-20
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• 2003

In this paper, the high-order spectral/boundary-element method is developed to calculate the 3-dimensional water waves generated by a submerged body. This method is one of the most efficient numerical methods by which the nonlinear gravity waves can be simulated Tn time-domain. Three-dimensional free-surface flows generated by a submerged sphere which is moving under the free-surface are calculated. Through example calculations, nonlinear effects on free-surface profiles and hydrodynamic forces are shown. Comparisons with others' results show good agreements.

• 대한수학회보
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• 제51권2호
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• pp.595-612
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• 2014

The spectral collocation method for a second order elliptic boundary value problem on a domain ${\Omega}$ with curved boundaries is studied using the Gordon and Hall transformation which enables us to have a transformed elliptic problem and a square domain S = [0, h] ${\times}$ [0, h], h > 0. The preconditioned system of the spectral collocation approximation based on Legendre-Gauss-Lobatto points by the matrix based on piecewise bilinear finite element discretizations is shown to have the high order accuracy of convergence and the efficiency of the finite element preconditioner.

• 한국해양공학회지
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• 제7권2호
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• pp.9-18
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• 1993

Numerical wave tank is a robust tool by which the nonlinear interactions between the body and the free-surface can be treated in time-domain. In this paper, a two-dimensional numerical wave tank based on the Spectral/Boundary-Element Method is developed, and applied successfully to the study of nonlinear wave diffraction around a submerged circular cylinder. Particularly, it is shown that the high-order wave components of significant wave height are developed in the lee-side of the cylinder and that these waves result in a negative drift force on the circular cylider.