• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제6권1호
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• pp.60-73
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• 2014

The seaward reverse wave, occurring on the submerged dual porous horizontal plate, can contribute to the reduction of the transmitted wave as it reflects the propagating wave. However, the collision between the propagating and seaward reverse waves increases the water level and acts as a weight on the horizontal plate. This study investigated the characteristics of the wave pressure created by the seaward reverse wave through the analysis of experimental data. The analysis confirmed the following results: 1) the time series of the wave pressure showed reverse phase phenomena due to the collision, and the wave pressures acted simultaneously on both upper and lower surfaces of the horizontal plate; 2) the horizontal plate became repeatedly compressed and tensile before and after the occurrence of the seaward reverse wave; and 3) the seaward reverse wave created the total wave pressure to the maximum towards the direction of gravity, primarily on the upper plate. It was also confirmed that the wave distributions showed a similar trend to the wave steepness. Such outcome of the analysis will provide basic information to the structural analysis of the horizontal plate as a wave dissipater of the steel-type breakwater (STB).

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.363-368
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• 2017

지진해일은 그 파랑이 연안 도시로 범람하여 육상 구조물에 피해를 주게 된다. 육상 구조물에 미치는 파압 및 파력에 대한 연구는 육상 구조물의 안정성 설계의 중요한 요인 중 하나이다. 본 연구에서는 단순화한 박스구조물에 미치는 지진 해일의 수평 파력 및 파압에 대한 2차원 단면 수리모형실험을 수행하였다. 시간에 따른 수평 파압의 수직 분포와 파력을 파압계와 파력계를 사용하여 계측하여 상호 비교하였다. 또한, 쇄파의 형태도 다양하게 고려하여 계측하였다. 쇄파된 파랑이 입사하는 경우 구조물에 미치는 수평 파력이 최대가 되는 순간에는 수평 파압이 수직적으로 균일하였고, 그 외의 경우에는 육상 저면에 가까울수록 수평 파압이 커지는 분포를 보였다. 최대 수평 파력을 다양한 입사파랑 조건에 대한 함수로 표현하기 위해 쇄파상사계수를 사용하여 수평 파력과의 관계식을 산출하였다. 그 결과 무차원화한 수평 파력은 쇄파상사계수가 증가함에 따라 지수적으로 감소하는 경향을 있음을 보였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.321-332
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• 2021

경사식방파제 상치콘크리트에는 경제적인 이유와 월파의 효과적인 저감을 위해 파라펫이 설치되기도 하지만, 파라펫 설치로 인해 상치콘크리트에는 증가된 파압이 작용하게 된다. 일반적으로 상치콘크리트에 작용하는 파압은 수리실험을 통해 검토되며, 상치콘크리트 설계를 위해서는 파압이 산정되어야 하지만 여전히 불명확한 부분이 있다. 본 연구에서는 상치콘크리트에 작용하는 수평파압 산정을 위해 경사식구조물 형상과 다양한 파랑조건을 적용한 수리실험을 수행하였다. 실험결과를 이용하여 Goda(1974, 2010)의 파압산정식에 적용되는 파압저감계수를 제안하였으며, 테트라포드가 피복된 경사식방파제 상치콘크리트 설계에 실무적으로 적용 가능 할 것으로 기대된다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제5권4호
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• pp.569-579
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• 2013

A steel-type breakwater that uses a submerged dual horizontal porous plate was originally proposed by Kweon et al. (2005), and its hydrodynamic characteristics and design methodology were investigated in a series of subsequent researches. In particular, Kweon et al. (2011) proposed a method of estimating the vertical uplift force that acts on the horizontal plate, applicable to the design of the pile uplift drag force. However, the difference between the method proposed by Kweon et al. (2011), and the wave force measured at a different time without a phase difference, have not yet been clearly analyzed. In this study, such difference according to the method of estimating the wave force was analyzed, by measuring the wave pressure acting on a breakwater model. The hydraulic model test was conducted in a two-dimensional wave flume of 60.0 m length, 1.5 m height and 1.0 m width. The steepness range of the selected waves is 0.01~0.03, with regular and random signals. 20 pressure gauges were used for the measurement. The analysis results showed that the wave force estimate in the method of Kweon et al. (2011) was smaller than the wave force calculated from the maximum pressure at individual points, under a random wave action. Meanwhile, the method of Goda (1974) that was applied to the horizontal plate produced a smaller wave force, than the method of Kweon et al. (2011). The method of Kweon (2011) was already verified in the real sea test of Kweon et al. (2012), where the safety factor of the pile uplift force was found to be greater than 2.0. Based on these results, it was concluded that the method of estimating the wave force by Kweon et al. (2011) can be satisfactorily used for estimating the uplift force of a pile.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권4호
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• pp.469-480
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• 2022

경사식방파제의 상치콘크리트 설계를 위해서는 수평파압이 산정되어야 하지만 불명확한 부분이 있다. Lee et al.은 상치콘크리트에 작용하는 수평파압 산정시 적용되고 있는 Goda 파압식의 수평파압보정계수를 제안하였다. Lee et al.의 제안식은 2차원 실험결과에 기반을 두고 있으며, 상치콘크리트 전면 피복재 어깨폭이 좁은 경우에 대한 것이다. 본 연구에서는 동일한 실험장비를 이용하여 피복재 어깨폭이 넓은 조건에 대한 수평파압 계측실험을 수행하였다. 노출부 구간의 경우에는 피복재 어깨폭의 증가에 따른 수평파압의 변화는 크지 않았으며, 보호부 구간의 경우에는 어깨폭이 증가함에 따라 수평파압이 감소하였다. 실험결과를 이용하여 피복재 어깨폭의 영향을 고려한 Goda 파압식의 파압보정계수를 제안하였다. 본 제안식은 테트라포드가 피복된 경사식방파제의 상치콘크리트 설계에 실무적으로 적용 가능할 것으로 기대된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제28권4호
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• pp.379-389
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• 1996

To experimentally investigate the several wave patterns for the horizontal countercurrent stratified air-water flow, a series of systematic experimental studies have been performed. The experiments are carried out in a horizontal pipe with 4m in length and 102mm in inner diameter. The oater and air superficial velocities vary from 0.0004 to 0.0204 and from 0 to 6m/s, respectively. The instantaneous water thickness is measured by parallel-wire conductance probes, and the wave field is recorded by high speed video camera. Also, to evaluate the wave effect on interfacial friction factor, the pressure drop is measured. Statistical data anal)sis is accomplished in order to obtain the fundamental wave parameters such as un amplitude, length and velocity, and spatial growth factor. By using these statistical parameters, the wave regime boundaries can be verified.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권1호
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• pp.119-128
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• 2015

본 연구에서는 파일지지식 소파방파제의 파압특성을 2차원 수리모형실험을 통해 분석하였다. 단일 유공벽 및 이중 유공벽을 가진 모형체를 통해 실험을 수행하였으며, 측정된 파압결과는 Goda 파압과 비교분석하였다. 단일 유수실의 경우, 측정된 최대파압이 Goda 파압과 비교하여 전면벽의 경우 25%, 후면벽의 경우 30%가 감소하였다. 이중 유수실의 경우에는 최대파압이 Goda 파압대비 전면벽 27%, 중간벽 53%, 후면벽 64% 감소한 것을 알 수 있다. 이로부터 이중 유공벽을 가진 소파방파제가 단일 유공벽의 경우와 비교하여 파압이 현저히 감소하는 것을 알 수 있었으며, 이는 유공 1실과 2실의 횡슬릿의 유공벽을 통과하면서 발생하는 파랑에너지의 소산으로 인해 후면벽에 작용하는 파압의 크기가 작아졌기 때문으로 판단된다.

• International Journal of Ocean Engineering and Technology Speciallssue:Selected Papers
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• 제6권1호
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• pp.7-14
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• 2003

The interaction of monochromatic incident waves with a submerged horizontal porous membrane is investigated in the context of two-dimensional linear hydro-elastic theory. It is assumed that the membrane is made of material with very fine pores so that the normal velocity of the fluid passing through the porous membrane is linearly proportional to the pressure difference between two sides of the membrane (e.g. Darcy's law). Using the Eigen-function expansion method, the wave-blocking performance of a submerged horizontal porous membrane is tested with various membrane tensions, porosities, lengths, and submerged depths. It is found that an optimal combination of design parameters exists for given water depth and wave characteristics.

• 한국정밀공학회지
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• 제26권6호
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• pp.90-96
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• 2009

Ultrasonic method using SH(shear horizontal) wave has been developed to determine the surface damage in fatigued material. Fatigue damages based on propagation energy were analyzed by multi-regression analysis in interrupted fatigue test specimen including CrMoV and 12Cr alloy steel. From the test results, as the fatigue damage increased the propagation time of the launched waves increased and amplitude of wavelet decreased. Also, analysis for the waveform modulation showed a reliable estimation, with confidence limit of 97% for 12Cr steel and 95% for CrMoV steel, respectively. Therefore, It is thought that SH ultrasonic wave technique can be applied to determine fatigue damage of in-service component nondestructively.

• Ocean Systems Engineering
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• 제12권4호
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• pp.439-459
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• 2022

This paper describes experimental studies of impact pressure generated by breaking regular waves in shallow water on a vertical cylinder. Experimental work was carried out in a shallow water flume using a 1:30 - scale model of a vertical rigid circular hollow cylinder with a diameter 0.2 m. This represents a monopile for shallow water offshore wind turbines, subjected to depth induced breaking regular waves of frequencies of 0.8 Hz. The experimental setup included a 1 in 10 sloping bed followed by horizontal bed with a constant 0.8 m water depth. To determine the breaking characteristics, plunging breaking waves were generated. Free surface elevations were recorded at different locations between the wave paddle to the cylinder. Wave impact pressures on the cylinder at a number of elevations along its height were measured under breaking regular waves. The depth-induced wave breaking characteristics, impact pressures, and wave run-up during impact for various cylinder locations are presented and discussed.