• Title/Summary/Keyword: Shallow water wave

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쇄파와 조류의 영향을 고려한 천해성에서의 Wave Spectrum에 대한 연구 (Breaking Directional Wave Spectrum in Water of Variable Depth in the Presence of Current)

  • 조용준
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.76-83
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    • 1993
  • Miche의 쇄파기준을 활용하여 쇄파 발생시에도 적용할 수 있는 파낭모형을 제시하였고 이 모형을 근간으로 하여 천해역에서의 방향성 파낭 Spectrum에 쇄파로 인한 에너지 소산을 도입할 수 있는 기법을 개발하였다. 본 연구에서 제안된 기법의 타당성을 검증하기 위하여 천해성에서 shear current, upwelling current와 조우하는 방향성 Wallops 파랑 spectrum에 적용하였다.

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A Study on Shape and Height of Shipwaves

  • Gang, Song-Jin;Kim, Mi-Kum;Kim, Chang-Je
    • 한국항해항만학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.105-110
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    • 2009
  • Shipwaves am have harmful effects on ships working on the sea, in a harbour or navigational channel and caused beach erosion, seawall destruction. This study aims to investigate describe the characteristics of the wave pattern generated by an individual model ship tested at different velocities and hull forms for a given water depth and to investigate the variations at a given distance from the sailing line under the same conditions. As a result, the angles a's by model ship tests are smaller than those by real ship ones. Wave heights decreases with an increasing the mid-ship cross sectional area $A_s$. The maximum wave height and period increase rapidly in the subcritical speed, and beyond the critical speed the height and period decrease with increasing depth Froude number. And the period keeps constant with the distance from the sailing line.

물 표면 시뮬레이션을 위한 보존적 USCIP법 (A Conservative USCIP Simulation Method for Shallow Water)

  • 전세종;송오영
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제25권5호
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    • pp.21-30
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    • 2019
  • 이 논문은 물 표면을 효율적, 효과적으로 표현하기 위한 물리적 시뮬레이션 방법을 제안한다. 이 논문에서 표현하고자 하는 물은 깊이에 비해 너비가 매우 크고 상하 유동이 적은 상태로서, 이를 효율적으로 계산하기 위해 Navier-Stokes 방정식을 간략화한 천수방정식(shallow water equation)을 지배방정식으로 사용한다. 천수방정식의 대류항을 수치적으로 계산하기 위한 방법으로 기존의 Constrained Interpolation Profile(CIP)법을 개선하여, 수치적인 정확성을 높이고 물리량을 보존할 수 있는 Conservative Unsplit Semi-lagrangian CIP(CUSCIP)을 소개한다. 이 방법은 Kim 등이 제안한 USCIP[9]기법에서 사용하는 제약 조건에 적분값을 반영한 항을 추가하여 대류항을 계산한다. 실험결과를 통해, CUSCIP방법은 수치 소산(numerical dissipation)으로 인한 물리량 손실에 강건하여, 물결의 세밀함과 더불어 물결의 지속성이 향상됨을 알 수 있다.

해안구조물과 파랑상호작용에 관한 수치모델 및 실험 (Measurement and Numerical Model on Wave Interaction with Coastal Structure)

  • 김인철
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.30-38
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    • 2009
  • 최근에 해안구조물의 시공에 있어 친수성 및 방재 기능을 동시에 갖는 구조물이 검토되는 사례가 증가하고 있다. 본 연구의 목적은 비교적 급한 1:5 사면을 가진 해안구조물 위로 전파하는 파랑변형 및 파의 처오름을 예측하는 것이다. 사면 위의 파랑변형 및 처오름을 해석하기 위하여 비선형 천수방정식을 사용하였으며, 투수층 내의 유체운동에는 확장형 Forchheimer의 저항법칙에 근거한 비선형, 비정상 Darcy법칙을 적용하여 규칙파 및 불규칙파를 대상으로 수행되었고, 계산결과는 PBREAK 수치모델의 적용성 및 한계성을 검토하기 위하여 수리모형실험 결과와 비교검토 되었다. PBREAK 수치모델은 사면 위의 파형의 변화를 잘 예측하였으나 질량 및 운동량의 교환이 많이 발생하는 쇄파대 내에서 수리모형실험 결과와 약간의 차이를 보여주었다. 또한 수심평균된 수립자 유속은 파봉 부근을 제외하고 파곡 아래에서 계측한 실험치와 잘 일치하였다.

천해 음파전달 모의에 적합한 음선기반 광대역 신호 모델링 기법에 관한 연구 (A Study on the Ray Based Broad Band Modeling for Shallow Water Acoustic Wave Propagations)

  • 박철수;조용진;안종우;성우제
    • 한국음향학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.298-304
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    • 2006
  • 본 논문에서는 천해 음파전달 모의에 적합한 음선기반 광대역 주파수 신호 모의기법을 제안하였다. 본 기법은 깊이에 따라 음속이 선형적으로 변하는 환경 및 층매질에서의 음선추적을 기반으로 평면파 및 구형파의 반사 및 투과, 굴절 그리고 감쇠 등을 고려해 각 고유음선의 위상 및 크기로부터 신호를 모의한다. 본 기법의 가장 큰 특징은 주파수영역을 거치지 않고 시간영역에서 이산화된 신호를 직접 모의함으로써 주파수 대역에 관계없이 계산시간을 단축할 수 있다는 것이다. 끝으로 제안된 기법을 네 가지의 테스트환경에 적용하여 기존의 검증된 모텔 (ORCA, Ram) 의 결과와 비교하여 그 효용성을 검증하였다

심해 파랑모형의 비교연구 (An Intercomparison Study of Deep Water Wave Models)

  • 윤종태;안수한
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.1-13
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    • 1991
  • 천수 및 굴절현상을 포함한 이산형 파랑모형을 구성하였다. Inoue의 원천함수와 Gadd의 전파기법을 사용하여 먼저 심해조건에 대한 수치실험을 통해 여타모형과 비교분석하였다. 비교적 빠른 에너지의 성장률을 보여주었고, 비대칭풍장의 영향을 잘 반영하였다. 풍장에 대한 다양한 반응형태에도 불구하고 전반적인 에너지의 분포는 여타모형과 같이 좋은 결과를 보여주었다.

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불규칙파를 위한 약비선형 약분산 파랑 방정식 (Weakly Nonlinear and Dispersive Wave Equations for Random Waves)

  • 정재상;조용식
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제38권6호
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    • pp.429-438
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    • 2005
  • 본 연구에서는 Boussinesq 방정식을 이용하여, 불규칙 파랑의 직접적인 해석이 가능한 한 쌍의 상미분방정식을 유도하였다. 입사파랑은 TMA(TEXEL storm, MARSEN, ARSLOE) 천해 스펙트럼을 이용하여 재현하였으며, 지배방정식은 4차 Runge-Kutta 법을 이용하여 적분하였다. 새로 유도된 파랑 방정식을 이용하여, 일정 수심을 진행하는 파랑의 비선형 에너지 교환효과를 계산하였다. 또한, 일정 경사면의 정현파형 지형을 통과하는 불규칙파랑의 특성에 관해 수치적으로 검토하였다. 비선형성이 불규칙파랑의 통과와 반사에 큰 영향을 주었다.

단순화 모델에 의한 2차원 갑판침입수의 수치 시뮬레이션 (Numerical Simulation of Two-Dimensional Shipping Water by Using a Simplified Model)

  • 김용직;김인철
    • 대한조선학회논문집
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    • 제33권2호
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    • pp.1-12
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    • 1996
  • 본 논문에서는 갑판침입수의 유동특성을 단순화된 2차원 모델을 이용하여 고찰하였다. 기본방정식으로 천수파 모델에 기초한 보존형의 비선형 쌍곡선방정식이 도출되었고, 이를 계산하기 위한 시간영역 수치해법으로 predictor-corrector법과 2종 상류차분법을 채용한 유한차분법을 개발 적용하였다. 보아를 수반하는 몇가지 단순한 경우들에 대한 계산결과를 해석해와 비교하였으며, 본 수치해법이 갑판침입수의 유동해석에 유용한 방법임을 보였다. 갑판침입수의 유동 시뮬레이션 에들에서, 갑판침입수는 확산파의 형태로 감판상에 유입되며 갑판상의 구조물에 부딪힌 후 보아형태로 발달해 감이 보여지고 있다. 또한, 침입수 유동에 영향을 줄 수 있는 중요요소로서 갑판의 기울기, 상방향 가속도등이 다루어 졌고, 이들이 갑판 침입수의 유동에 상당한 영향을 미침을 확인하였다.

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천해역에서의 장ㆍ단주기파 상관관계 (Correlations between Long- and Short-Period Waves in Shallow Water Region)

  • 정원무;박우선;김규한;김지희
    • 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해안해양공학회 2002년도 한국해안해양공학발표논문집 Proceedings of Coastal and Ocean Engineering in Korea
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    • pp.35-41
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    • 2002
  • 천해역에서 관찰되는 장주기파는 발생 기구에 따라서 surf beat, setdown wave, locked wave, 또는 Far-infra-gravity wave 등으로 다양하게 불리 우며, 모두 0.5-수 분대의 주기를 갖는다. 이들은 정의에 따라 약간씩 다르기는 하지만 모두 계류된 선박의 동요뿐만 아니라 해안선 침식과도 밀접한 관련이 있다는 것이 일반적으로 인정되고있다(가등 등, 1989). (중략)

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