• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제13권2호
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• pp.112-120
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• 2010

이 논문에서는 Yura 해역에서 폭풍 중 24시간 연속으로 측정된 freak wave가 포함된 파랑자료를 분석하여 비선형 파도의 통계적 특성을 살펴보았다. 파고의 초과확률분포는 Edgeworth-Rayleigh(ER) 분포와, Rayleigh 분포를 이용하여 계측된 자료와 비교하였다. 파형이 stationary 상태를 유지하는 10시간 동안 계측된 파랑자료(파랑의 개수가 4600 내외)에서는, 파형의 분포는 Gram-Chalier분포가 Gaussian분포보다 파랑자료와 일치를 한다. 전반적인 파고의 확률분포는 Rayleigh($H_{rms}$)분포를 잘 따르는 것을 볼 수 있다. Freak wave 발생확률은 Rayleigh($m_{o}{^{1/2}}$) 분포로 잘 표시가 되며, ER 분포는 과대하게 예측하는 것을 볼 수 있다. 30분간 계측된 파랑자료(파랑 개수가 250개 내외)에서 freak wave가 발생된 경우는 ER 분포가 freak wave 발생확률과 잘 일치한다. 그러나 전반적인 파고의 발생확률이 과대평가된다. Freak wave가 발생하지 않은 경우는 거의 모든 파고에 걸쳐 Rayleigh($H_{rms}$)분포가 계측된 파고분포와 잘 일치를 한다. 파고가 10 m 이하의 freak wave의 파고확률분포는 10 m 이상의 파고를 가지는 freak wave와 비슷한 경향을 보인다. $H_{max}/H_{1/3}$은 파형의 kurtosis와 연관이 있는 것을 보여주었다. Freak wave의 발생은 높은 kurtosis 값과 관계가 있으며, freak wave가 발생하는 임계 kurtosis 값이 존재할 가능성이 있을 것으로 추정된다.

• 수산해양교육연구
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• 제25권1호
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• pp.1-11
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• 2013

The aim of this study was estimated the characteristics of the wave propagation by the water level conditions using a numerical modeling method at the Wando sea area. For three cases numerical simulation on the condition of incident and incoming of the deepwater design wave and the season normal wave, the spatial distribution of the incident wave at study area were investigated. And the calculated numerical modeling results were compared with measured field wave data. According to on-site wave data measured for 18 days, the range of the significant wave height and period were 0.10~1.14 m, 4.35~8.74 sec, respectively, and the maximum wave height were 0.15~1.66 m. From the results of numerical model for offshore design wave incident, the wave height attacked from Southern-East direction at this study area were over maximum 10.5 m because of rapidly change of water depth. Numerical modeling by three water level conditions of Approxmate Lowest Low Water Level(Approx. L.L.W), Mean Sea Level(M.S.L) and Approximate Highest High Water Level(Approx. H.H.W) were practiced. From the results for the case of Approx. H.W.L, variations of wave height at the back area of islands were about 1.6 m at maximum value for the case of deepwater design wave incoming. The significant wave heights of winter season were bigger than summer under normal wave condition, the incident wave height over 5.5 m decreased by shielding effect of islands. The change of maximum wave height at summer season were distinct than winter and was about 1.2 m and 0.8 m, respectively.

• 한국해양공학회지
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• 제36권1호
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• pp.1-10
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• 2022

Recently, as the offshore structures are operated in the deep-sea oil fields, interest in the analysis of relative wave elevation around platforms is increased. In this study, it is examined how the analysis results differ depending on the characteristics of the wave probe when interpreting the relative wave elevation in the model test. First, by conducting the wave probe comparison experiment in the two-dimensional wave tank, it is confirmed how the measured values differ according to the type of wave probe for the same physical phenomenon. Two types of wave probe are selected, the resistance type and the capacitance type, and the causes of the difference in measured values is studied. After that, the model test of the semi-submersible platform is conducted to investigate the relative wave elevation. Relative wave elevation is measured with the wave probes used in the wave probe comparison experiment and analyzed to estimate the asymmetric factor and the extreme upwell. The results between the two types of wave probes are compared, and qualitative study for the cause of the difference is conducted by photographing the physical phenomenon using a high-speed camera. Through the above study, it is confirmed that the capacitance type wave probe shows a larger measured value than the resistance type under the breaking-wave condition, and the same results are obtained for the asymmetric factor and the extreme upwell. These results is thought to be due to the difference in the measurement principle between wave probes, which is whether or not they measured water bubbles. This implies that the model test should be conducted using appropriate wave probes by considering the physical phenomenon to be analyzed.

• 한국해양학회지
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• 제28권3호
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• pp.192-201
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• 1993

쯔나미파에 의한 피해를 줄이기 위해서는 쯔나미파를 재현할 수 있는 방법의 개발 이 필요하다. 본 논문에서는 Sign Method를 도입하여 검조기에 기록된 쯔나미파를 분 석하고 재현해 봄으로써, 쯔나미파 분석에서의 Sign Method의 사용가능성을 검토하였 다. 쯔나미파의 시계열자료 Y(t)는 각 쯔나미의 발생특징을 반영하는 함수인 source evolution function E(t')와 파가 전파되는 지역의 특징을 나타내는 함수인 wave propagation function K9t-t')의 convolution 적분에 의해 나타낼 수 있다. Y(t)=.int. E(t')K(t-t')dt' 일본의 6개 지점과 한국의 9개 지점에서 기록된 1940년, 1964년, 1983년의 쯔나미파를 분석하여 sourve function 들과 wave function들을 구하 고, 두 함수를 이용하여 기록자료도 재현해 보았다. 우리 나라 동해안처럼 쯔나미의 진원지로부터 멀리 위치한 지역에서는 Sign Metho가 효과적인 방법임을 알 수 있었다. 또한, 기록되지 않은 쯔나미파도 인접지점의 source function 과 다른 시기의 쯔나미 에 대한 wave function을 이용하여 추정할 수 있다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.401-412
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• 2008

본 연구에서는 3차원수치파동수로내에 쇄파후의 파랑이 대형연직원주구조물에 작용할 때 작용파력과 구조물에 의한 파랑변형을 수치적으로 해석한다. 수치해석법으로 파랑과 구조물과의 비선형상호간섭에 따른 쇄파현상을 포함하는 복잡한 자유수면의 거동특성을 고정도로 해석할 수 있는 3차원Navier-Stokes운동방정식과 자유수면추적에 3차원VOF(Volume Of Fluid)법을 결합한 강비선형해석법을 적용한다. 3차원파동장내에서 해저는 쇄파를 상대적으로 쉽게 발생시킬 수 있는 경사스텝의 해저(변수심의 경사수역과 일정수심역으로 구성)로 이루어진 경우를 고려하며, 파고의 변화에 따라 쇄파가 경사수역 또는 일정수심역에서 발생하여 일정수심역의 대형연직원주구조물에는 쇄파후의 파랑만이 작용하는 경우로 한정한다. 구조물의 위치 및 입사파랑의 파고변화가 구조물에 작용하는 파력 및 파랑변형에 미치는 특성을 쇄파전후의 파랑을 중심으로 검토하고, 쇄파후 파랑의 전파에 따른 파랑에너지의 변화와 구조물에 작용하는 파력특성과를 연관시켜 논의하여 3차원파동장에서 파랑과 구조물과의 강비선형간섭현상의 특성을 규명한다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제15권4호
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• pp.207-213
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• 2003

본 연구는 불규칙파동장에 설치된 불투과잠제를 대상으로 잠제의 배후에서 파랑에너지의 변화특성을 고찰한다. 이를 위해 VOF법에 기초한 2차원수치파동수로를 이용하였다. VOF법은 쇄파를 포함한 자유수면의 수치 모의가 가능한 가장 효과적인 방법이다. 잠제배후에서 주파수스펙트럼의 해석결과에 의하면 쇄파는 잠제의 파랑제어능에 중요한 역할을 하고 있음을 확인하였다. 잠제의 천단상에서 쇄파가 발생하는 경우에 일렬잠제는 파에너지가 단주기측으로 이동하고 이열잠제의 경우는 스펙트럼의 피크가 뚜렷하지 않고 비슷한 크기의 에너지가 전 주파수대에 걸쳐 분포됨을 확인하였다.

• 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.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.933-945
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• 1994

A shock-wave in a supersonic flow can be theoretically determined by a given pressure ratio at upstream and downstream flowfields, and then the obtained shock-wave is stable in its position. Under the practical situation in which the shock-wave interacts with the boundary layer along a solid wall, it cannot, however, be stable even for the given pressure ratio being independent of time and oscillates around a time-mean position. In the present study, oscillations of a weak normal shock-wave in a supersonic diffuser were measured by a Line Image Sensor(LIS), and they were compared with the data of the wall pressure fluctuations at the foot of the shock-wave interacting with the wall boundary layer. LIS was incorporated into a conventional schlieren optical system and its signal, instantaneous displacement of the interacting shock-wave, was analyzed by a statistical method. The results show that the displacement of an oscillating shock-wave increase with the upstream Mach number and the dominant frequency components of the oscillating shock-wave are below 200 Hz. Measurements indicated that shock-wave oscillations may not entirely be caused by the boundary layer separation. The statistical properties of oscillations appeared, however, to be significantly affected by shock-induced separation of turbulent boundary layer.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권10호
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• pp.2686-2697
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• 1994

When a railway train enters a tunnel at high speed, a compression wave is formed in front of the train and propagates along the tunnel. The compression wave subsequently emerges from the exit of the tunnel, which causes an impulsive noise. In order to estimate the magnitudes of the noises and to effectively minimize them, the characteristics of the compression wave propagating in a tunnel must be understood. In the present paper, the experimental and analytical investigations on the attenuation and distortion of the propagating compression waves were carried out using a model tunnel. This facility is a kind of open-ended shock tube with a fast-opening gate valve instead of a general diaphragm. One-dimensional flow model employed in the present study could appropriately predict the strength of the compression wave, Mach number and flow velocity induced by the compression wave. The experimental results show that the strength of a compression wave decreases with the distance from the tunnel entrance. The decreasing rate of the wave strength and pressure gradient in the wave is strongly dependent on the strength of the initial compression wave at the tunnel entrance.

• 한국해안해양공학회지
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• 제17권4호
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• pp.213-220
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• 2005

소파케이슨 방파제의 기대활동량 산정방법을 제안하였다. 소파케이슨의 활동량 산정을 위해 필요한 파력의 시계열은 기존에 개발된 소파케이슨의 정적 파력모델을 동적으로 확장하여 개발하였다. 충격파와 중복파의 구성은 지속시간 및 최대파력을 이용하여 구하였다. 수치해석에서는 제안방법에 의한 소파케이슨의 1파에 대한 활동량 및 50년간의 기대활동량을 직립케이슨에 적용하는 기존방법의 결과와 비교하였다. 비고결과 제안방법에 의한 소파케이슨의 활동량은 기존방법을 적용할 때보다 감소하는 것으로 나타났다.