• 제목/요약/키워드: Shallow water wave

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얕은 수심에서 동작하는 소형 수중 디바이스를 위한 음향 모뎀 설계 및 구현 (Design and Implementation of an Acoustic Modem for Small Underwater Devices Operating at Shallow Water)

  • 전준호;박성준
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권11호
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    • pp.110-117
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    • 2012
  • 내수면 및 연근해에서 수질 오염 감시, 수중 생태 관찰, 수중 침입 감지 등을 효과적으로 수행하는 시스템이 요구됨에 따라 근거리 수중 음파 통신을 수행하는 음향 모뎀에 대한 관심도 증대되고 있다. 얕은 수심에서는 음파의 수중 전달 과정에서 발생하는 확산, 흡수, 반사, 산란 등에 의해 채널 해석이 용이하지 않으며 음향 모뎀의 개발 사례 및 성능이 매우 제한적이다. 또한, 얕은 수심에서 수중 음파 통신 시스템을 구성할 경우 고정형 수중 노드 및 이동형 수중 이동체에 탑재되는 수중 모뎀의 크기에 대한 제약이 존재한다. 본 논문에서는 수중 채널에서 음파의 전송 중 발생하는 손실에 대해 고찰하고, 고정형 및 이동형 근거리 수중 음파 통신에 적합한 고효율 초소형 음향 모뎀을 설계 구현한다. 개발한 수중 음향 모뎀을 활용하여 최대 500 미터, 2 kbps의 전송속도로 수심이 얕은 호수에서 실증 실험을 실시함으로써 적용 가능성을 검증한다.

천해 사질 퇴적층에서 종파감쇠계수의 깊이별 변화가 음파손실에 미치는 영향 (Effects of Depth-varying Compressional Wave Attenuation on Sound Propagation on a Sandy Bottom in Shallow Water)

  • 나영남;심태보;정문섭;최진혁
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제13권2E호
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    • pp.76-82
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    • 1994
  • 천해 해저 퇴적물의 특성은 수 미터 깊이에서도 변할 수 있다. 퇴적층에서의 음속 뿐만 아니라 감쇠계수도 퇴적물의 성분과 특성 자체에 의해서 결정되므로 감쇠계수는 퇴적층 깊이에 따라 가변적이라고 여기는 것이 합리적이다. 본 연구에서는 포물선 방정식 기법을 도입한 음향모델을 이용하여 퇴적층 종파 감쇠계수의 변화가 100-805 Hz 대역 음파의 전파에 미치는 영향을 고찰하였다. 대상 해역은 해저면이 사질로 구성되어 있고, 수심과 최적층의 깊이는 각각 40 m, 10m이다. 감쇠계수가 퇴적층 깊이에 따라 일정하게 또는 가변적으로 가정함에 따라 음파의 전파손실은 15 km 거리에서 10dB 까지 차이가 발생한다. 모델에 의하여 계산된 전파손실은 감쇠계수를 퇴적층 깊이에 따라 변하게 할 경우 실측된 전파손실과 잘 일치한다.

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선형 천수방탁식의 ADI 유한차분법 (ADI Finite Difference Method of Linear Shallow Water Wave Equation)

  • 이종찬;서승남
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.108-120
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    • 1992
  • 천수방정식의 유한 차분에 많이 이용되는 ADI 방법에 다른 Factorization 방법을 적용하여 각 방법에 의한 모형을 비교 검토하였다. 낙 모형을 해석해가 존재하는 선형 일차원 간제에 적용하여 수표, 저면마찰 및 시간간격에 따른 모형의 정확성을 분석하였다. 2차원 간제의 경우 선형 천수 방정식의 해석해를 구하여, 이 해석해와 각 모형의 수치 결과를 비교 검토하였다. 선형 천수 방정식의 경우 본 연구에서 제시한 ADI 방법이 기존 ADI 방법보다 정확하고 안정된 결과를 얻었다.

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군장신항만의 항주파로 인한 계류안정성해석 (Mooring Analysis due to Ship Wave at Gunzang New Port)

  • 김재수;공병승;홍남식
    • 한국해양공학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.69-74
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    • 2008
  • This study performed a numerical simulation to predict the development of ship waves and their propagation in the shallow water region of Gunzang New Port and to examine the stability of taut line mooring at the sea wall using the design criteria. In order to predict the propagation of ship waves based on the speeds of various ships under complicated and shallow water depths, a computer model was constructed based on the Boussinesque equation with a fixed coordinate system. Additionally, an investigation if the stability was made by applying MOSES under the environmental loadings estimated by OCIMF.

천해 저주파 양상태 잔향음 모델 (Bi-static Low-frequency Reverberation Model in Shallow Water)

  • 김남수;오선택;윤관섭;이성욱;나정열
    • 한국음향학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.472-481
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    • 2003
  • 천해에서 포물선 근사 (parabolic approximation)에 기초한 저주파 양상태 잔향음 모델 (LHYREV-B, Low-frequency Hanyang Univ. Reverberation model-Bistatic)을 제안하였다. LHYREV-B 모델에서는 해저와 해저지형 내의 상호작용을 포함하는 음향모델에 수평입사에 독립인 산란함수를 이용하여 양상태 잔향음을 계산하였다. 모델의 검증을 위하여 실측 잔향음 신호와 비교하였으며, 비교 결과 LHYREV-B 모델이 저주파 잔향음 예측에 적합함을 확인할 수 있다.

Modeling of the Formation of Long Grooves in the Seabed by Grounded Ice Keels

  • Marchenko, Aleksey
    • Journal of Ship and Ocean Technology
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    • 제7권4호
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    • pp.1-15
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    • 2003
  • The motion of passively floating body, whose keel can have a contact with seabed soil, is under the consideration. The body simulates ice ridge floating in shallow water. The force of seabed soil reaction applied to the grounded keel is estimated taking into account soil embankment near the grounded keel. Two-dimensional trajectories of body motion, the shape of the grooves in seabed and the height of soil embankment are calculated when the motion of the body is caused by semidiurnal $M_2$ tide. The influence of wave amplitude and bottom slope on the shapes of body trajectory and the grooves are analyzed.

투과성 해안구조물의 소상파 및 내부수위변동에 관한 수치모델링 (Numerical Modeling of Wave Run-up and Internal Set-up on and in Permeable Coastal Structures)

  • 남인식;김종욱;류청로
    • 한국해양공학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.34-40
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    • 2002
  • A numerical model has been developed for the permeable coastal structures to simulate hydraulic characteristics on the permeable slopes, which interact with internal four field the structures. The model includes hydraulics in the porous medium. Numerical model was calibrated using hydraulic model experiments performed in 2-D wave flume in the Institute of Ocean Hydraulics in PKNU. Better aggrements were obtained with the model which employed inertia resistance term than with the conventional model, PBREAK.

투과성해안구조물의 소상파 및 내부수위변동에 관한 수치모델링 (Numerical modeling of wave run-up and internal setup on and in permeable coastal structures)

  • 남인식;윤한삼;김종욱;류청로
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.172-179
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    • 2001
  • A numelical model has been developed for the permeable coastal structures to simulate hydraulic characteristics on the permeable slopes, which interact with internal flow field of the structures. The model includes hydraulics in the porous medium. Numerical model was calibrated using hydraulic model experiments performed in 2-D wave flume in the Institute of Orean Hydraulics in PKNU. Good agreement were obtained with the model which employed inertia resistance term than with the conventional model, PBREAK.

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파랑변형 및 해빈류에 대한 Boussinesq 모형의 적용성 검토 (Applicability of Boussinesq Models for Wave Deformation and Wave-Induced Current)

  • 조영준;박일흠
    • 해양환경안전학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.185-193
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    • 2010
  • Boussinesq 모형을 이용하여 규칙파 조건(Regular wave condition)에서 파랑변형 및 해빈류의 수치모의를 하였다. 파랑변형의 수치결과는 선행 연구에 의한 수리실험 결과와 비교하여 매우 좋은 일치를 보였으며, 검증한 파랑변형 결과를 바탕으로 충분히 안정한 상태 이후의 해빈류를 계산하여 예측하였다. 모형의 현장 적용성을 위해, 실규모해역에서 관측한 선행 연구의 현장자료와 비교하였으며, 파랑변형의 수치결과는 현장자료와 비교적 양호한 일치를 보였다. 해빈류의 수치결과는 연안사주가 발단된 지역에서 다소 과소평가 되었지만, 전반적으로 해빈류의 공간적 분포에 대하여 정도 있게 예측한 것으로 여겨진다.

비대칭 파봉선 길이에 따른 원형섬에서 고립파의 처오름높이 (Run-up heights of solitary waves on a circular island with asymmetric crest lengths)

  • 조혜린;조용식
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제50권9호
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    • pp.647-652
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    • 2017
  • 우리나라 해안지역에는 많은 섬들이 위치하고 있어 대규모 지진해일이 발생하였을 때 섬과 지진해일의 상호작용으로 예기치 않은 지진해일 피해가 우려된다. 2011년 발생한 동일본 지진해일의 경우 제주도를 비롯한 남해안 섬들에 영향을 미쳤다. 본 연구에서는 천수이론에 근거한 수치모형을 이용하여 섬 중앙에 대하여 비대칭으로 입사하는 고립파의 처오름높이에 관하여 연구한다. 연구에서 얻은 결과는 지진해일의 급습에 대비한 방재대책을 수립하는데 사용될 수 있을 것이다.