• 한국해양공학회지
• /
• 제30권6호
• /
• pp.505-519
• /
• 2016

If the seabed is exposed to high waves for a long period, the pore water pressure may be excessive, making the seabed subject to liquefaction. As the water pressure change due to wave action is transmitted to the pore water pressure of the seabed, a phase difference will occur because of the fluid resistance from water permeability. Thus, the effective stress of the seabed will be decreased. If a composite breakwater or other structure with large wave reflection is installed over the seabed, a partial standing wave field is formed, and thus larger wave loading is directly transmitted to the seabed, which considerably influences its stability. To analyze the 3-D dynamic response characteristics of the seabed around a composite breakwater, this study performed a numerical simulation by applying LES-WASS-3D to directly analyze the wave-structure-soil interaction. First, the waveform around the composite breakwater and the pore water pressure in the seabed and rubble mound were compared and verified using the results of existing experiments. In addition, the characteristics of the wave field were analyzed around the composite breakwater, where there was an opening under different incident wave conditions. To analyze the effect of the changed wave field on the 3-D dynamic response of the seabed, the correlation between the wave height distribution and pore water pressure distribution of the seabed was investigated. Finally, the numerical results for the perpendicular phase difference of the pore water pressure were aggregated to understand the characteristics of the 3-D dynamic response of the seabed around the composite breakwater in relation to the water-structure-soil interaction.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제26권3호
• /
• pp.131-139
• /
• 2014

주기가 약 1~3분인 외중력파는 항만 내의 계류선박의 거동해석 및 연안 표사이동 해석에 직접적인 영향을 미치는 인자이다. 먼 바다의 유의미한 외중력파가 항만으로 전파되어 증폭될 경우 대형선박의 하역작업을 중단시켜 경제적인 손실을 유발할 수 있다. 본 연구에서는 포항신항의 항외 및 항내에서 약 5년 동안 동시 관측한 파랑 자료에 대한 통계분석 및 전달함수를 사용하여 항만 외부로부터 내부로의 외중력파 전파특성을 분석하였다. 전파 특성분석은 외중력파의 파고가 0.1 m 이상이 되는 사상만을 이용하였다. 통계적인 특성분석 결과, 항만 내부의 파고분포는 외부와 유사한 반면 주기분포는 항만 외부보다 분산이 컸다. 전달함수의 매개변수는 각각의 사상에 대하여 최적 추정하였다. 항만 내부의 파고 추정 평균 RMS 오차는 0.013 m 수준이었다. 추정 매개변수는 외중력파의 파고, 주기 및 파향의 선형조합 정보와 강한 상관관계가 있었다(R = 0.95). 본 연구에서 제안한 전달함수는 사전 예측된 외중력파 정보를 이용하여 항만 내부의 외중력파 정보를 빠르고 간단하게 추정할 수 있으므로 예상하지 못한 항만이용 제한에 따른 피해를 저감할 수 있을 것으로 기대된다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
• /
• 제12권1호
• /
• pp.768-783
• /
• 2020

Typically, a Dynamic Positioning System (DPS) uses a PID feed-back system, and it often adopts a wind feed-forward system because of its easier implementation than a feed-forward system based on current or wave. But, because a ship's drifting motion is caused by wind, current, and wave drift loads, all three environmental loads should be considered. In this study, a motion predictive control for the PID feedback system of the DPS is proposed, which considers the three environmental loads by utilizing predicted drifted ship positions in the future since it contains information about the three environmental loads from the moment to the future. The prediction accuracy for the future drifted ship position is ensured by adopting deep learning algorithms and a replay buffer. Finally, it is shown that the proposed motion predictive system results in better station-keeping performance than the wind feed-forward system.

• 한국해양공학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.47-52
• /
• 2010

This study presents a modified scheme for the radar image simulation of sea waves. A simulated radar image was obtained by taking into account the dot product of the directed vector from the radar and the normal vector of the sea surface. Moreover, to calculate the radar image, we used the radar received power and radar cross section. To demonstrate the effectiveness of the proposed scheme, the wave spectrum from field data was utilized to obtain the simulated sea waves. The radar image was simulated using numerically generated sea waves. The wave statistics from the simulation agrees comparatively with those of the original field data acquired by real radar measurements.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
• /
• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
• /
• pp.43-46
• /
• 2006

The main tsunami wave triggered by the December 2004 Sumatra tsunami was detected in the ocean south of India by satellite altimeters on Jason, Topex/Poseidon and Envisat. All three altimeters also detected shorter-wavelength (10 to 100 km), slower-propagating surface waves, spreading from the site of the earthquake. The shorter waves give additional information about the tsunami event, and can be used to better define the generating region in this, and future tsunamis. The properties of the area of shorter tsunami-generated waves may also be important in designing a future satellite-based detection system.

• 정보처리학회논문지A
• /
• 제12A권4호
• /
• pp.327-332
• /
• 2005

컴퓨터 그래픽스 분야에서는 해양파(ocean waves)를 표현하기 위한 여러가지 방법들이 있지만, 완전한 해결책은 아직까지 제시되지 못하고 있다. 해양파는 여러가지 원인에 의해 생성되지만, 가장 지배적인 요소는 바람과 중력에 의한 표면 중력파(surface gravity waves)이다. 본 논문에서는 해앙학 분야의 정밀한 해양파 모델에 기초하여, 실시간에 표면 중력파를 시뮬레이션하는 방법을 제시한다. 기존 연구들은 수심이 무한대라고 가정하는 Pierson-Moskowitz(PM) 모델[1]을 사용하여, 얕은 바다를 시뮬레이션하기에는 무리가 따랐다. 본 논문에서는 좀더 정밀한 Texel-Marsen-Arsloe(TMA) 모델[2]을 사용하여 더욱 사실적인 해양파를 표현할 수 있다. TMA 모델을 분석한 후, 3차원 컴퓨터 그래픽스 프로그램들에서 사용할 수 있는 실제적인 구현 모델(implementation model)을 정립하였고, 이를 구현한 프로토타입 시스템은 펜티엄-4 1.6GHz PC들에서 초당 30프레임 이상을 표시할 수 있음을 보였다. 본 논문에서 제안하는 방법은 기존 연구들에 비해, (1) 사용자가 제어할 수 있는 매개변수들이 더욱 다양해짐으로써, 사용자 요구에 적합한 파형(wave shape)들을 다양하게 생성할 수 있고, (2) 정밀한 해양파 모델을 사용하여, 얕은 바다에서도 더욱 사실적인 파도를 표현할 수 있다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
• /
• 대한원격탐사학회 2008년도 International Symposium on Remote Sensing
• /
• pp.344-347
• /
• 2008

Ocean surface waves may be modified by ocean current and their observation may be severely distorted if the observer is on a moving platform with changing speed. Tidal current near a sill varies inversely with the water depth, and results spatially inhomogeneous modulation on the surface waves near the sill. For waves propagating upstream, they will encounter stronger current before reaching the sill, and therefore, they will shorten their wavelength with frequency unchanged, increase its amplitude, and it may break if the wave height is larger than 1/7 of the wavelength. These small scale (${\sim}$ 1 km changes is not suitable for satellite radar observation. Spatial distribution of wave-height spectra S(x, y) can not be acquired from wave gauges that are designed for collecting 2-D wave spectra at fixed locations, nor from satellite radar image which is more suitable for observing long swells. Optical images collected from cameras on-board a ship, over high-ground, or onboard an unmanned auto-piloting vehicle (UAV) may have pixel size that is small enough to resolve decimeter-scale short gravity waves. If diffuse sky light is the only source of lighting and it is uniform in camera-viewing directions, then the image intensity is proportional to the surface reflectance R(x, y) of diffuse light, and R is directly related to the surface slope. The slope spectrum and wave-height spectra S(x, y) may then be derived from R(x, y). The results are compared with the in situ measurement of wave spectra over Keelung Sill from a research vessel. The application of this method is for analysis and interpretation of satellite images on studies of current and wave interaction that often require fine scale information of wave-height spectra S(x, y) that changes dynamically with time and space.

• Journal of information and communication convergence engineering
• /
• 제15권3호
• /
• pp.175-181
• /
• 2017

This paper describes the upgrade of an existing wave information retrieval algorithm by employing noise reduction in the pixel domain. Several algorithms for collecting wave information parameters from X-band radar image sequences including the wind field and current velocity have been developed over the past three decades. Using these algorithms, a band-pass filter (BPF) is applied to remove the non-wave contribution from the image spectra after the sea surface current velocity has been computed. However, such BPF designs have been both complex and insufficient in removing undesired components in X-band radar images. For this study, to improve the performance of wave information retrieval, an efficient noise reduction algorithm is incorporated into a regular wave information retrieval process. That is, the proposed algorithm was designed for operation in a more proper manner by effectively removing the undesired components in the pixel domain. Experiment results demonstrate that the proposed algorithm produces very close estimates to the buoy data records under undesirable noise conditions.

• 정보과학회 논문지
• /
• 제42권7호
• /
• pp.846-851
• /
• 2015

풍파와 너울은 바다 표면 시뮬레이션에 있어 가장 기본이 되는 파도로 해상 공간 배경의 시뮬레이터 구축에 매우 중요한 요소이다. 본 논문에서는 선박운항 시뮬레이터와 같은 실시간 시뮬레이터에 활용을 목적으로 서로 다른 시각적 특성을 가진 풍파와 너울에 대해 각각의 특성을 사실적으로 재현할 수 있는 실시간 시뮬레이션 방법을 제안하였다. 풍파에 비해 파장이 길고 마루가 둥근 너울은 절차적 방법을 통해 전역적으로 가시화 하였으며, 너울 가시화에 필요한 파라미터는 해양파 스펙트럼으로부터 추출하여 적용 하였다. 그리고 근거리에서 관측 시 그 특징이 잘 나타나는 풍파는 적용 가능 범위는 좁으나 사실적 시뮬레이션에 강점을 가진 해양파 스펙트럼 기반의 통계적 파도 모델을 활용하여 가시화 하였다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.586-595
• /
• 2007

고유함수전개법을 사용하여 구한 파일 방파제에 의한 규칙파의 산란 해석해를 다방향 불규칙파로 확장하였다. 규칙파중 입사파의 주파수 그리고 입사각을 변화시키면서 구한 반사율과 투과율 그리고 파랑하중을 가지고 산란파 스펙트럼과 하중 스펙트럼을 표현하였다. 주파수와 입사각의 함수인 2차원 스펙트럼을 적분하여 산란파와 파랑하중의 대푯값을 구하고 방향분포함수, 주파향, 잠긴깊이 그리고 공극율이 투과율과 파랑하중에 미치는 영향을 살펴보았다.