• 한국해안해양공학회지
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• 제4권3호
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• pp.178-186
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• 1992

어떤 특정 위치에서 파속이 빠른 파가 느린 파를 추월하도록 여러가지 다른 주파수의 파를 중첩시킴으로써 심해쇄파에 대한 실험을 수행하였다. 예상 쇄파지점 근처에서 큰 파고를 갖는 붕괴파와 권파를 조파시켰다. 쇄파점에 가까워 질수록 붕괴파와 권파의 파형경사가 뚜렷하게 증가되었고 쇄파 후에는 감소되었다. 격렬한 권파시에는 파형경각가 보다 더 증가됨을 볼 수 있었다. 파군 중의 기본적인 주파수들은 파낭의 전파과정이나, 특히 격렬한 권파시에도 별 변동이 없었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.122-127
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• 2021

선수 주변의 쇄파 과정 및 작은 스케일의 특징과 같은 유동 특성을 조사하기 위해 수치적 연구가 수행되었다. 본 연구에 사용된 쐐기형 선수의 형상은 이전 연구 [1, 2]에서 가져온 것이며 계산 조건은 Re = 1.64 × 10⁵ 및 Fr = 2.93이다. 상업용 전산유체역학(CFD) 소프트웨어 중 하나인 Star CCM +을 사용하여 수치 시뮬레이션을 수행하였다. 전반적인 선수 주변의 파 프로파일, 플런징 제트 모양, 공기 혼입 및 쇄파 과정과 같은 결과는 다른 실험 및 수치 연구와 비교되었고 일치하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 선수파 프로파일은 쐐기 앞에서부터 뒤로 가면서 뒤집힘 제트가 형성되고 마지막으로 제트가 쇄파 되는 것을 볼 수 있다. 플런징 쇄파 현상도 쐐기 모양을 따라가면서 일어나는 것을 알 수 있고 이전 플런징 쇄파에서 나타나는 플런징 쇄파의 4가지 과정을 보여 주고 있다. 플런징 쇄파 시 제트 주위의 속도가 급격하게 커지는 것을 확인할 수 있다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제9권4호
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• pp.439-445
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• 2017

Plunging breaker slamming pressures on vertical or sloping sea dikes are one of the most severe and dangerous loads that sea dike structures can suffer. Many studies have investigated the impact forces caused by breaking waves for maritime structures including sea dikes and most predictions of the breaker forces are based on empirical or semi-empirical formulae calibrated from laboratory experiments. However, the wave breaking mechanism is complex and more research efforts are still needed to improve the accuracy in predicting breaker forces. This study proposes a semi-empirical formula, which is based on impulse-momentum relation, to calculate the slamming pressure due to plunging wave breaking on a sloping sea dike. Compared with some measured slamming pressure data in two literature, the calculation results by the new formula show reasonable agreements. Also, by analysing probability distribution function of wave heights, the proposed formula can be converted into a probabilistic expression form for convenience only.

• 한국해안해양공학회지
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• 제6권2호
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• pp.157-163
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• 1994

비선형 심해파의 전개과정을 통하여 그리고 어떤 특정한 위치에서 파속이 빠른 파가 느린 파를 추월하도록 하여 파의 중복을 유도함으로써 심해쇄파를 발생시키는 실험을 수행하였다. 2차원과 3차원적인 파랑의 불안정상태와 그로 인한 쇄파의 발생이 비선형 심해파의 전개과정에서 관찰되었고 또한 예상 쇄파지점에서 출 파고를 갖는 붕괴파(spilling waves)와 권파(plunging waves)를 관찰하였다. 비선형 심해파의 전개에서는 파랑이 거의 초기에너지를 가지고 전개하였으며 쇄파가 일어난 후에는 많은 에너지가 감소하는 것으로 나타났다. 붕괴파와 권파에서도 쇄파후의 에너지의 감소가 나타났지만 특히 격렬한 권파에서의 에너지감소가 두드러지게 관찰되었다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제9권6호
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• pp.624-640
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• 2017

In this paper, the slamming coefficients on local members of a jacket structure under plunging breaker are studied based on numerical simulations. A 3D numerical model is used to investigate breaking wave forces on the local members of the jacket structure. A wide range of breaking wave conditions is considered in order to get generalized slamming coefficients on the jacket structure. In order to make quantitative comparison between CFD model and experimental data, Empirical Mode Decomposition (EMD) is employed for obtaining net breaking wave forces from the measured response, and the filtered results are compared with the computed results in order to confirm the accuracy of the numerical model. Based on the validated results, the slamming coefficients on the local members (front and back vertical members, front and back inclined members, and side inclined members) are estimated. The distribution of the slamming coefficients on local members is also discussed.

• 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.

• Ocean Systems Engineering
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• 제12권4호
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• pp.439-459
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• 2022

This paper describes experimental studies of impact pressure generated by breaking regular waves in shallow water on a vertical cylinder. Experimental work was carried out in a shallow water flume using a 1:30 - scale model of a vertical rigid circular hollow cylinder with a diameter 0.2 m. This represents a monopile for shallow water offshore wind turbines, subjected to depth induced breaking regular waves of frequencies of 0.8 Hz. The experimental setup included a 1 in 10 sloping bed followed by horizontal bed with a constant 0.8 m water depth. To determine the breaking characteristics, plunging breaking waves were generated. Free surface elevations were recorded at different locations between the wave paddle to the cylinder. Wave impact pressures on the cylinder at a number of elevations along its height were measured under breaking regular waves. The depth-induced wave breaking characteristics, impact pressures, and wave run-up during impact for various cylinder locations are presented and discussed.

• 한국해안해양공학회지
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• 제11권3호
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• pp.141-148
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• 1999

圓形 파일에 작용하는 卷波性 碎波力은 쇄파제원과 동일한 正弦波를를 대상으로 한 모리슨식의 계산치보다 그 크기는 월등 크나 보통 백분의 수초 이내의 매우 짧은 시간 동안 작용한다. 따라서, 碎波力을 받는 파일의 설계에서 파일의 變位를 정확히 결정하기 위해서는 쇄파력 작용에 의한 動的擧動을 해석하여야 한다. 이를 위해서는 파일 延長上 쇄파력의 시게열에 대한 事前정보가 필요하며, 이는 파일 주변의 碎波壓 시계열로부터 간접적으로 추정할 수 있다. 본 연구에서는 卷波性 碎波의 작용에 따른 쇄파압의 특성을 정량적으로 고찰하기 위하여 實海域에 설치되어 잇는 원형파일에 波壓計를 부착하여 쇄파압을 관측하고 그 결과를 제시하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제17권6호
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• pp.1-6
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• 2003

Wave energy dissipation and energy transfer between wave components, during the directional wave breakings, are investigated. Directional incipient and plunging breakers were generated by focusing the multi-frequency and multi-directional wave components at a designed location, based on a constant wave amplitude and a constant wave steepness frequency spectrum. The time series of surface wave elevation was measured at 9 different locations around the wave focusing point, using a wave gauge array. In order to examine the variation of the directional spreading function, the horizontal velocity of fluid motion was also measured. By comparing energy spectrums, before and after the breaking, the characteristics of energy dissipation and energy transfer, caused by wave breaking, are investigated. Their dependencies on directionality, as well as frequency, are analyzed. The breakings significantly dissipate wave energy, through energy transfer, in the upper region of the peak-frequency band, while enhancing wave energy in the low-frequency band.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제10권4호
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• pp.187-192
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• 2007

플런징 쇄파에 의해 실린더에 작용하는 충격력을 실험적으로 고찰하였다. 쇄파는 조파기의 구동주파수를 선형적으로 감소시켜 수조의 목표지점에 파랑을 집중시킴으로써 생성되며, 쇄파의 파형은 등파기울기 스펙트럼을 채택하였다. 실린더와 쇄파 전면의 접촉각이 충격력에 미치는 영향을 고찰하기 위해 3개의 경사각을 적용하였으며, 압력 분포 및 정점 값에 대한 실린더 직경의 영향을 살피기 위해 3개의 서로 다른 직경을 갖는 실린더가 사용되었다. 충격 압력의 최대 값을 찾기 위해 실린더를 수조 길이방향으로 조금씩 이동하며 총 8개 지점에서 실험을 수행하였다. 실린더 표면의 압력과 합력은 piezo-electric형 압력계와 3축 로드셀을 사용하여 30 kHz의 빈도로 계측하였다. 실린더 직경, 경사각 및 회전각에 따른 정점 충격압력과 충격력의 변화를 분석하였으며, 실린더 표면의 압력분포를 고찰하였다. 실린더의 수조 내 위치 및 실린더 표면의 위치는 정점압력의 크기와 시계열 형상을 지배하는 주요 인자이며, 반면에 실린더 직경과 경사각의 영향은 상대적으로 미미하다. 충격현상은 매우 불안정하기 때문에 동일조건의 반복 실험에서도 계측 값의 넓은 분포가 발생한다.