• 제목/요약/키워드: Ocean Waves

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동해에서 돌연고파의 기준 제안 (A Proposal for Criterion of Sudden High Waves in the East Sea)

  • 김인철;오지희;서경덕
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제28권3호
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    • pp.117-123
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    • 2016
  • 동해에서 주로 겨울철에 발생하며 파고가 크고 주기가 긴 너울성 고파의 주요 특성 중 하나는 잔잔한 상태에서 갑자기 파가 커지는 돌발성이다. 본 연구에서는 이러한 돌발성을 나타내기 위하여 돌연고파라는 용어를 도입하였다. 돌연고파의 기준을 제안하기 위하여 강릉과 왕돌초에서 2005년부터 8년간 관측된 파랑자료와 같은 기간동안 강원도와 경상북도 연안에서 발생했던 해상 사고 기록을 비교하였다. 그 결과 ${\Delta}(H^2L)/{\Delta}t$가 상위 20% 값인 $88.6m^3/hr$ 이상일 때 대부분의 사고 기록과 일치하는 것으로 나타나 이를 돌연고파의 기준으로 제안하였다. 사용된 변수는 한 파장당 파랑 에너지의 단위시간당 증가율을 나타내며, 고파의 파고 및 주기뿐만 아니라 돌발성도 포함한다.

포물형 파랑모형을 이용한 수중천퇴상 불규칙파의 수치모의 (Numerical Simulation of Irregular Waves Over a Shoal Using Parabolic Wave Model)

  • 윤성범;이정욱;연영진;최병호
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.158-168
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    • 2001
  • 불규칙파의 방향분산과 부분쇄파의 정도 높게 고려하기 위해 광각 포물형 근사식을 이용하는 수치모형이 수립되었다. 이 수치모형은 불규칙파를 여러 개의 단일주기의 규칙파로 분해한 다음, 각 성분파를 동시계산하여 중첩함으로써 합성파고를 구한다. 불규칙파의 부분쇄파를 고려하기 위해 합성파고를 이용하여 쇄파에 의한 에너지 감쇠량을 산정한다. 기존의 불규칙파 수리실험 결과와 비교하여 수립된 수치모형의 정확성을 검사한 바, 비쇄파의 경우 규칙파와 불규칙파 모두에 대해 상당한 정확도가 있음이 확인되었으나, 쇄파 발생 시에는 수치모형의 정도가 크게 저하됨을 발견하였으며, 그 이유에 대한 분석을 제시하였다.

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쇄파 발생에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Breaking Waves)

  • 이동연;주성문;최항순
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.37-43
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    • 1996
  • 본 논문에서는 2차원 수조의 임의 지점에서 쇄파를 만드는 실험방법에 대하여 논하였다. 쇄파를 만들기 위해서 임의의 지점에 각 성분의 파정이 모이도록 위상차를 갖는 선형파를 합성하여 조파기를 작동시켰다. 또한 조파판의 운동진폭을 조절하여 다양한 파기울기에 대하여 실험을 수행하였다. 실험 결과 운동진폭이 너무 작은 경우에는 쇄파현상이 일어나지 않았고 불규칙한 파형만이 나타났으며, 최대파고가 H=0.0113g/T$^2$ 이상이어야 쇄파 현상이 나타남을 확인하였다. 쇄파의 모양은 대부분 경우에 spilling 형태였고, 특정한 운동진폭일 때 plunging 형태의 쇄파를 관찰할 수 있었다. 한편 비점성, 비압축성 유체로 가정하여 얻어진 경계적분방정식을 고차경계요소로 이산화하여 수치계산을 수행하였다. 자유표면의 처리를 위해서 Mixed Euler-Lagrangian 기법을 이용하였다 수치결과는 자유표면에서 주파수간의 상호간섭의 영향을 제대로 반영하고 있으며, 실험에서 계측한 파형을 제대로 모사하고 있음을 확인할 수 있었다.

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다방향 불규칙파에 의한 직립벽 주위의 연파특성 (Hydraulic Experiments of Stem Waves due to Multi-Directional Random Waves along a Vertical Caisson)

  • 유형석;김규한;정의진
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.429-436
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    • 2010
  • 본 연구에서는 주파향 입사각에 따른 다방향 불규칙파의 연파특성을 수리실험을 통하여 분석하였다. 아울러, 다방향 불규칙파의 연파특성을 동일한 조건을 이용한 일방향 불규칙파의 실험결과와 비교하였다. 실험결과, 다방향 불규칙파의 경우에도 직립벽을 따라 발달하는 연파는 입사각의 증가에 따라 커지는 경향을 확인할 수 있었다. 아울러, 연파의 폭도 일방향 불규칙파와 거의 동일하게 나타났다. 반면, 다방향 불규칙파에 의한 연파의 크기는 일방향 불규칙파의 경우에 비해 현저히 작음이 확인되었다.

직립벽을 따른 일방향 불규칙파의 연파실험 (Hydraulic Experiments of Stem Waves along a Vertical Wall due to Unidirectional Random Waves)

  • 이종인;최준우;윤성범
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.49-61
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    • 2008
  • 본 연구에서는 직립벽을 따른 불규칙파의 연파특성을 평면수조를 이용한 수리모형실험과 Kirby and Ozkan(1994)에 의해 개발된 REF/DIF S 모형을 이용한 해석결과를 통해 검토하였다. 본 연구에서는 불규칙파에 의한 연파특성, 규칙파 및 불규칙파에 의한 차이점과 유사점을 검토하였다. REF/DIF S모형에 의한 불규칙파의 연파 해석결과는 수리실험결과와 잘 일치하였다. 제체 전면을 따른 상대파고는 규칙파 및 불규칙파 모두 유사하게 나타났으나, 제체 직각방향의 파고분포 경향은 매우 큰 차이를 보였다.

Boussinesq 식을 사용하여 Cnoid 파의 투수방파제 월파 해석: Navier-Stokes 식 결과와 비교 (Numerical Simulation of Overtopping of Cnoidal Waves on a Porous Breakwater Using the Boussinesq Equations: Comparison with Solutions of the Navier-Stokes Equations)

  • 휜탄트;이창훈;안석진
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제31권2호
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    • pp.41-49
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    • 2019
  • 1개층 Boussinesq 방정식(Vu 등, 2018)과 2개층 Boussinesq 방정식(Huynh 등, 2017)을 사용하여 투수방파제를 지나는 cnoid 파의 월파고를 구하였다. 수치실험을 통해 천단고가 낮은 투수방파제를 지나는 cnoid 파의 월파고(Navier-Stokes 방정식으로 구함)가 천단고가 높은 투수방파제를 지나는 통과파고(1개층 Boussinesq 방정식으로 구함)보다 더 작고, 천단고가 해저에 있는 투수방파제를 지나는 통과파고(2개층 Boussinesq 방정식으로 구함)보다 더 크다는 것을 확인하였다. cnoid 파의 파고가 낮을수록 또는 투수방파제의 폭이 좁을수록 1개층 및 2개층 Boussinesq 방정식으로 구한 통과파고가 Navier-Stokes 방정식으로 구한 월파고에 근접한 것을 확인하였다.

CFD Simulation about Green Water on a Fixed FPSO in Regular Waves

  • Ha, Yoon-Jin;Nam, Bo Woo
    • Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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    • 제3권4호
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    • pp.174-183
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    • 2017
  • Numerical simulations were performed about the green water problem of a FPSO. Three regular waves in head sea were tested. A rectangular box-shaped FPSO was considered and it is assumed there is a vertical wall on the deck. For the numerical simulations, an open-source CFD code, OpenFOAM, was applied to solve the present problems. Focus is on wave fields around the FPSO, water flows and impact pressures on the deck. For the validation, the present calculation results were compared with the existing experimental of Lee et al. (2012) and Changwon university in KTTC Cooperative Study Report (2015). The statistical values and spatial distribution of the peak pressures are directly compared with the experimental data. Some discussions are made on the effects of the domain breadth on the Green water impact pressure.

해저지형${\cdot}$지층탐사에 적용되는 음파특성 (Acoustic Characteristics Applied to Seafloor and Sub-bottom Survey)

  • 김성렬;이용국;정백훈
    • 한국지구과학회:학술대회논문집
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    • 한국지구과학회 2005년도 추계학술발표회 논문집
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    • pp.42-50
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    • 2005
  • The electromagnetic (light) waves are limited to penetrate the media, ie, water and sea-bottom layers, due to high energy attenuation, but acoustic (sound) waves play as the good messenger to gather the underwater target information. Therefore the acoustic methods are applied to almost of ocean equipments and technology in terms of in-water and sub-bottom surveys. Generally the sound character is controlled by its frequency. In case that the sound source is low frequency, the penetration is high and the resolution is low. On the other hand, its character is reversed at the high frequency. The common character at the both of light and sound is the energy damping according to the travel distance increase.

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방향 웨이브렛을 적용한 해양파 이미지 분석 (Application of Directional Wavelet to Ocean Wave Image Analysis)

  • 권순홍;이형석;박준수;하문근
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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    • pp.377-380
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    • 2002
  • This paper presents the results of a study investigating methods of interpretation of wave directionality based on wavelet transforms. Two-dimensional discrete wavelet was used for the analysis. The proposed scheme utilizes a single frame of ocean waves to detect their directionality. This fact is striking considering the fact that traditional methods require long time histories of ocean wave elevation measured at various locations. The developed schemes were applied to the data generated from numerical simulations and video images to test the efficiency of the proposed scheme in detecting the directionality of ocean waves.

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