• 한국해양공학회지
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• 제21권4호
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• pp.21-27
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• 2007

The multiplication equipment of marine products with artificial upwelling structures could be useful in the fishing grounds near coastal areas. Artificial upwelling structures could move the inorganic nutrients from the bottom to the surface. Artificial upwelling structures have been used to improve the productivity of fishing grounds. Until now, research on artificial upwelling structures has been related to the distribution of the upwelling region, upwelling structures, and the marine environment. However, little work on the optimum design of the rubber-mound artificial upwelling structures has been done to increase the efficiency of drawing up the inorganic nutrients. This study investigated the optimum cross-section of rubber-mound artificial upwelling structures by means of hydraulic experiments. The hydraulic experiments include the falling test of rubber. Based on the results of the falling test, the relationship between the length of the rubber mound and water velocity, and the relationship between the shape of the rubber and the stratification parameter were established. In addition, the effect of the void ratio of various artificial structures on the stratification parameter was studied. From the experiment, it was found that upwelling could be enhanced when the ratio of structure height to water depth was 0.3 and stratification parameter was 3.0. The upwelling was not improved when the void ratio exceeded 0.43. The optimum size of rubber mounds was determined when the incident velocity was influenced by the mean horizontal length rather than size of block.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권1호
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• pp.32-39
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• 2011

항해자료기록기(VDR) 캡슐은 항해사고와 같은 극한환경에서 저장된 정보를 안전하고 재사용이 가능한 형태로 보존하는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서는 VDR 캡슐에 대하여 관통저항력과 고온 및 저온내화의 극한환경시험에 대한 구조 및 방열측면의 모델링, 해석, 실험을 통한 검증에 대하여 기술하였다. 특히 관통시험에서 캡슐을 보호하는 캡슐하우징의 두께에 따른 영향성을 LS-DYNA를 이용한 모델링과 해석을 통하여 검토하였으며, 고온 및 저온내화시험에서 VDR 캡슐을 보호하기 위해 사용되는 상변화물질과 단열재의 체적비에 따른 열적특성을 Icepak을 이용한 열해석을 통하여 수행하였다. 또한 실험을 통하여 VDR 캡슐의 구조 및 열적신뢰성을 검증하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제2권1호
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• pp.40-48
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• 1999

해양공학과 관련된 모형실험을 위하여 많이 사용되고 있는 조파수조(2차원수조, 장수조, 사각수조)에 소파장치는 필수적인 장치이다. 본 논문에서는 새로운 개념의 소파장치의 소파성능을 실험을 통하여 살펴보았다. 새로 고안된 소파장치는 소파성능이 우수하고 가볍기 때문에 설치가 용이하다. 또한 넓은 설치공간이 필요치 않아 수조공간 활용에 있어 효과적이며 조파기로부터 발생된 파장에 큰 영향을 받지 않기 때문에 아주 큰 장파만 피한다면 거의 완벽하게 파를 소멸시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 소파장치는 일정한 크기의 구멍이 균일하게 배열된 타공판을 입사파의 진행방향과 수평으로 수면밑에 잠기게 설치한 형태로 파가 수평형 타공판을 통과하면서 타공판의 구멍을 통하여 강한 제트 흐름이 형성되면서 파 에너지가 소멸되는 특징을 가지고 있다. 모형실험 결과 수평형 타공판의 소파성능은 타공판의 잠긴 깊이와 판의 전체면적과 뚫린 부분의 면적의 비로 표현되는 공극율에 밀접한 관련이 있으며, 각각의 값은 최대 소파성능을 발휘하는 최적의 값을 가지고 있음을 규명하였다. 수평형 타공판의 앞쪽을 뒤쪽보다 약간 기울게 설치하는 방법도 특정한 주파수 범위내에서는 수평형에 비하여 우수한 소파성능을 보이며, 이때 타공판의 경사각도도 소파장치 성능을 결정하는데 중요한 변수임을 밝혔다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제19권4호
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• pp.266-273
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• 2016

본 연구는 인공식생에 의한 파 에너지 저감과 해빈침식방지를 평가하기 위해서 2차원 수리모형실험을 수행하였다. 실험에서는 인공식생 유무 및 평상파/폭풍파 입사 조건의 규칙파 영향하에서 해빈단면 변화와 파고 반사율을 조사하였다. 주요 연구 결과로는 1) 인공식생이 없는 조건에서는 파 조건에 의해서 연안사주 높이가 증가하고 해안선의 후퇴가 나타났으나 2) 1B(폭=0.8 m) 또는 2B(폭=1.6 m)의 인공식생을 설치한 조건에서는 해안선의 전진 및 퇴적현상이 발생하였다. 이를 통해 인공식생이 해빈 단면에 영향을 줄 수 있으며 해빈침식방지공법으로써 적용가능함을 알 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권6호
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• pp.758-765
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• 2016

본 연구에서는 유한한 깊이의 투수층에 의한 파랑 감쇠 현상을 흐름함수에 대한 확장형 완경사방정식을 사용하여 해석하였다. 에너지 감쇠율을 흐름함수에 대한 완경사방정식에 고려할 수 있도록 감쇠항을 제시하였다. 수치실험 시 계산영역에서 반사된 파가 경계에서 재반사되는 문제를 극복하기 위해서, 델타함수 형태의 원천함수를 유도하여 계산영역 내에서 조파하였다. 경사면 위의 파랑의 반사율 측정 실험을 다양한 주기에 대해서 수행하였다. 투수성이 있는 수중둔덕에 대해서, 수치실험 결과는 해석해인 적분방정식의 결과와 대체로 잘 일치하였다. 그러나, 투수계수가 크고 파장이 길수록 본 연구의 결과가 상대적으로 높은 투과율을 보였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제13권2호
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• pp.83-90
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• 2010

해양파 중에서 2개 선체가 가까운 거리에 계류되어있는 경우에 2선체의 운동을 엄밀한 파 중 2 부유체 운동이론에 의하여 계산하였다. 2 선체의 방사 및 산란파 포텐셜은 특이파 수 현상이 없는 주파수영역 Improved Green 적분방 정식으로부터 구하였다. 규칙파 중에서 근접한 2선체가 서로 연결되지 않은 경우와 강체 연결장치로 병렬 계류된 된 경우의 운동 및 강체연결체에 작용하는 6방향 힘과 모오멘트를 해석하는 기법과 수치실험 결과도 보였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제13권2호
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• pp.91-98
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• 2010

진동수주형 파력발전장치에서 공기실 내의 수면 변화와 덕트 내 유량의 왕복유동은 시스템의 작동 성능을 결정짓는 매우 중요한 요소이다. 공기실 내의 수면 변화를 고찰하기 위하여 상용 CFD 코드인 Fluent 6.2를 이용하여 구현한 수치조파수조를 사용하였다. 수치조파수조의 지배방정식은 연속방정식과 Reynolds 평균 N-S 방정식이고 자유수면은 Two-phase VOF 기법을 이용하여 추적하였다. 공기실 내의 수면 변화와 공기실 윗부분에 설치된 덕트 내의 왕복유량을 계산하여 고찰하였고, 계산의 정확도를 검증하기 위하여 실험결과와 비교 분석을 수행하였다. 또한 동일한 입사파 조건에서 공기실 - 덕트 시스템의 노즐 비율이 시스템이 미치는 영향을 고찰하여 분석을 하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제1권2호
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• pp.27-39
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• 1998

본 연구에서는 수면 밑 일정한 깊이에 잠긴 유연한 천이 파도중 수평으로 놓여 있을 때 유연막과 파도의 상호작용 문제를 살펴보았다. 파도와 유연막의 상호작용을 고려하기 위하여 선형 유탄성 이론을 사용하였다. 계산 예로 유연막의 형태, 잠긴 깊이 그리고 유연막에 걸리는 초기 장력을 변화시키면서 반사율과 투과율 그리고 유연막의 변형을 살펴보았다. 또한 Texas A&M 대학의 2차원 수조에서 모형실험을 수행하여 실험결과와 해석해를 비교하였다. 실험결과와 해석결과는 정성적으로 잘 일치하고 있음을 확인하였다. 개발된 설계 프로그램을 이용하여 설치 해역의 파랑 특성에 적합한 최적의 유연막 방파제를 설계, 제작할 수 있으리라 사료된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제14권1호
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• pp.11-18
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• 2011

암초형 월류 파력발전 시스템은 암초형 구조물에 입사 되는 파랑 에너지를 낙차로 전환하고 이를 전기 에너지로 변환 시키는 파력 발전 방식이다. 기존 연구에서 월파제의 사면 경사, 천단고, 가이드 베인 형상에 따른 월류 성능이 연구 되었다. 본 연구에서는 이러한 기존 연구를 통해 설계된 1/7 축소 모형을 제작하고 수차 터빈 및 발전 시스템, 전력제어시스템, 운전제어 및 모니터링 시스템을 연계하여 통합 축소 모형 시스템을 구축하였다. 이러한 시스템에서 서로 다른 파고와 주기를 갖는 파에 따른 월류량과 발전량을 계측하여 기존 연구와 비교 검증하였다. 이를 통해 설계시 계획한 월류량과 발전량을 확인하였고 다수 터빈에 의한 효율적인 제어 시스템 구동 방안을 제안하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제15권2호
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• pp.111-117
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• 2012

진동수주형 파력발전장치는 가장 널리 사용되는 파력에너지 변환장치이다. 시스템의 작동성능은 1차 변환장치인 공기실 성능과 2차 변환장치인 터빈의 성능에 지배적인 영향을 받는다고 볼 수 있다. 본 연구에서는 터빈의 영향을 시스템에 적용하기 위하여 오리피스 모델을 채택하여 성능을 검증하였고 공기실 성능예측을 위하여 VOF 기반의 수치조파수조가 사용되었다. 터빈의 영향을 고려했을 때, 공기실 내부에서 일어나는 공기와 물의 복잡한 상호작용을 수치적인 방법을 이용하여 예측하였다. 입사파 조건 및 다양한 공기실 형상이 시스템 성능에 미치는 영향에 대하여 고찰하였고, 터빈의 영향을 고려한 공기실 내의 수면, 압력, 유량의 변화를 실험적 및 수치적으로 고찰하여 비교분석을 수행하였다.