• 대한조선학회논문집
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• 제40권2호
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• pp.21-27
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• 2003

The phenomena of vortex shedding around a cylinder oscillating harmonically in a fluid at rest are investigated by a two-dimensional numerical simulation of the Navier-Stokes equations. The simulation is based on a vorticity-velocity integro-differential formulation dealing with vorticity, velocity and pressure variables. Three combinations of Reynolds number(Re) and Keulegan-Carpenter number(KC) were taken to investigate the associated vortex development around the cylinder in the different flow regimes. Drag and lift forces are computed to describe their dominant frequency modulation which is related to the vortex shedding and to the harmonic motion of the cylinder.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.405-414
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• 2010

본 연구에서는 세장형 파일의 국부세굴의 특성을 고찰하기 위하여 파랑과 정상흐름이 결합된 흐름장에서 실험을 수행하였다. 조파장치와 흐름 발생장치를 이용하여 파랑과 흐름의 방향이 일치하는 경우와 반대인 경우에 대해서 검토하였다. 관경, 주기, 파고, 흐름속도 등을 변화시켜 가면서 세장형 파일 주변의 국부 세굴심을 측정하였다. 실험결과 최대평형 세굴심은 관경, 주기, 파고, 흐름속도가 증가할수록 증가하였다. 실험결과를 통하여, Shields 수, Froude 수, KC 수, 수정 Ursell 수 및 유속비 등의 매개변수가 세굴심에 미치는 영향을 분석하였다. 단일 매개변수 중에서는 Froude 수가 파와 흐름이 결합된 경우 가는 파일 주변의 국부세굴을 일으키는 주요매개변수로 나타났다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.510-521
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• 2008

본 연구에서는 해저관로의 국부세굴 특성을 고찰하기 위하여 파랑과 정상흐름이 결합된 흐름장에서 실험을 수행하였다. 조파장치와 흐름 발생장치를 이용하여 파랑과 흐름의 방향이 일치하는 경우와 반대인 경우에 대해서 검토하였다. 관경, 주기, 파고, 흐름속도 등을 변화시켜 가면서 해저관로 주변의 국부 세굴심을 측정하였다. 실험결과 최대평형 세굴심은 관경, 주기, 파고, 흐름속도가 증가할수록 증가하였다. 실험결과를 통하여, Shields 수, Froude 수, KC 수, 주기매개변수, Ursell 수, 수정 Ursell 수 및 유속비 등의 매개변수가 세굴심에 미치는 영향을 분석하였다. Froude 수와 Shields 수가 국부세굴을 일으키는 주요매개변수로 나타났는데, 이것은 파랑과 흐름이 결합된 흐름장에서 어느 한도 내에서는 흐름이 세굴을 지배하는 것을 보여준다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.470-479
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• 2009

파에 의한 국부세굴은 하상재료의 지질학적 특성과 해저 하상의 유동은 물론, 수리학적 조건에 의해서도 영향을 받게되는 매우 복잡한 종합적 과정으로 생각할 수 있다. 지금까지의 대부분의 연구는 세굴심을 중점 대상으로 하였으나 전체 국부 세굴량 산정에 있어서 세굴 폭과의 관련성은 상대적으로 미미하게 다루어져왔다. 많은 국부세굴 영향인자 중에서도 파의 크기 혹은 해저 바닥에서의 유속은 국부세굴의 직접적인 원인으로서 작용하며, 이를 포함하는 Ursell 수나 KC 수 등의 무차원 매개변수는 세굴 영역과의 상관성 분석을 통해 세굴심이나 세굴폭을 예측할 수 있는 수단이 될 수 있다. 본 논문에서는 이러한 무차원 매개변수와 세굴 폭과의 관계를 규명하기 위해, 관경, 파고, 주기를 변화시키며 실험을 수행 및 분석하였다. 그 결과, Re 수나 주기 매개변수 등은 국부세굴 폭과 큰 분산을 보인 반면에 shields 수와 KC 수, Ursell 수는 좋은 상관성을 나타내었다. 특히 shields 수는 세굴심에 큰 영향을 주지 못하는 반면 세굴 폭과는 밀접한 관계를 보이고 있다.

• 한국해양공학회지
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• 제15권3호
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• pp.28-34
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• 2001

The experimental studies for the artificial reef (AFR) subsidence characteristics in the unsteady flow field and in the unsteady flow-wave field were carried out. The difference of scou $r_sidence characteristics between in the steady flow field and in the unsteady flow field wad discussed and also the long-term subsidence characteristics in the unsteady flow field were investigated. AFR subsidence characteristics was discussed with Keulegan - Carpenter number(KC), Reynolds number (Re),. Shields number (Sn) and dimensionless time (t/Tt). And the difference of subsidence characteristics between in the unsteady flow and in the unsteady flow-wave field was discussed.ed.

• 한국해양공학회지
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• 제15권3호
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• pp.29-29
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• 2001

The experimental studies for the artificial reef (AFR) subsidence characteristics in the unsteady flow field and in the unsteady flow-wave field were carried out. The difference of scour/subsidence characteristics between in the steady flow field and in the unsteady flow field wad discussed and also the long-term subsidence characteristics in the unsteady flow field were investigated. AFR subsidence characteristics was discussed with Keulegan - Carpenter number(KC), Reynolds number (Re),. Shields number (Sn) and dimensionless time (t/Tt). And the difference of subsidence characteristics between in the unsteady flow and in the unsteady flow-wave field was discussed.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제13권1호
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• pp.718-733
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• 2021

A prediction method, based on the Morison equation as well as Froude-Krylov formula, is presented to simulate the loads acting on the columns and caissons of the semi-submersible platform induced by Internal Solitary Wave (ISW) respectively. Combined with the experimental results, empirical formulas of the drag and inertia coefficients in Morison equation can be determined as a function of the Keulegan-Carpenter (KC) number, Reynolds number (Re) and upper layer depth h₁/h respectively. The experimental and calculated results are compared. And a good agreement is observed, which proves that the present prediction method can be used for analyzing the ISW-forces on the semi-submersible platform. Moreover, the results also demonstrate the layer thickness ratio has a significant effect upon the maximum horizontal forces on the columns and caissons, but both minimum horizontal and vertical forces are scarcely affected. In addition, the incoming wave directions may also contribute greatly to the values of horizontal forces exerted on the caissons, which can be ignored in the vertical force analysis.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.128-137
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• 2012

이 논문은 천해역에서 파와 흐름에 노출된 관로주변의 세굴을 다루고 있다. 해저관로주변의 세굴특성을 알아보기 위해, 관경, 주기, 파고 및 흐름속도를 달리해 가면서 실험을 수행하였다. 파와 흐름 발생장치가 사용되었고, 흐름은 파와 동일한 방향과 그 역방향으로 발생시켰다. 실험결과를 이용하여, 세굴심과 KC수, Froude 수, Ursell 수 및 속도비등과 같은 무차원 매개변수들과의 상관관계를 분석하였다. 상대세굴심은 속도비 함수가 0에 접근하면 파의 성분에 지배되고, 1에 접근하면 흐름성분에 지배되는 것을 명료히 보였다. 속도비 함수는 파와 흐름이 공존하는 영역에서 관로주변의 세굴변화를 표현할 수 있는 적절한 매개변수임이 입증되었다. 또한 Froude 수와 KC수에 각각 파의 수립자속도와 흐름속도를 고려한 매개변수들은 세굴심을 나타내는데 더 좋은 상관관계를 보여 주었다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제17권1호
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• pp.44-53
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• 2012

Immersed boundary method(IBM) is a numerical scheme proposed to simulate flow field around complex objectives using simple Cartesian grid system. In the previous studies, the IBM has mostly been implemented to fractional step method based Navier-Stokes solvers. In this study, we implement the IBM to an incompressible Navier-Stokes solver which uses SIMPLE algorithm. The weight coefficients of the bi-linear and quadratic interpolation equations were formulated by using only geometric information of boundary to reconstruct velocities near IB. Flow around 2D circular cylinder at Re=40 and 100 was solved by using these formulations. It was found that the pressure buildup was not observed even when the bi-linear interpolation was adopted. The use of quadratic interpolation made the predicted aerodynamic forces in good agreement with those of previous studies. For an analysis of moving boundary, we smulated an oscillating circular cylinder with Re=100 and KC(Keulegan-Carpenter) number of 5. The predicted flow fields were compared with experimental data and they also showed good agreements.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권5호
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• pp.15-22
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• 2013

해저관로는 중요한 해안구조물의 하나로 연안 및 해양개발을 위해 폭넓게 사용되고 있다. 해저관로는 해저지반의 상태에 따라 파와 흐름으로 인해 주변에 세굴이 발생한다. 이로 인해 관이 뜨거나 가라앉는 경우가 발생하여 관의 내구성에 악영향을 미친다. 최근에는 해양환경에서 구조물과 여러 요인들의 복잡한 상호작용에 의한 세굴에 대해 많은 연구들이 이루어졌지만, 아직까지 세굴을 정확히 예측하는 것은 어렵다. 본 연구에서는 신경망 기법으로 관로의 세굴심 자료를 분석하여 세굴심을 예측하였다. 학습을 위해 역전파 알고리즘을 사용하였다. 신경망 모델의 학습과 검증에 총 58개의 모형실험 자료들이 사용되었다. 또한 동일한 데이터에 대해 회귀분석 기법을 통한 예측과 비교 분석하여 세굴심 예측을 위한 신경망 기법의 적용성을 검토하였다.