• 대한조선학회논문집
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• 제51권4호
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• pp.274-282
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• 2014

Time series of the dynamic response of a slender marine structure was predicted using quadratic Volterra series. The wave-structure interaction system was identified using the NARX(Nonlinear Autoregressive with Exogenous Input) technique, and the network parameters were determined through the supervised training with the prepared datasets. The dataset used for the network training was obtained by carrying out the nonlinear finite element analysis on the freely standing riser under random ocean waves of white noise. The nonlinearities involved in the analysis were both large deformation of the structure under consideration and the quadratic term of relative velocity between the water particle and structure in Morison formula. The linear and quadratic frequency response functions of the given system were extracted using the multi-tone harmonic probing method and the time series of response of the structure was predicted using the quadratic Volterra series. In order to check the applicability of the method, the response of structure under the realistic ocean wave environment with given significant wave height and modal period was predicted and compared with the nonlinear time domain simulation results. It turned out that the predicted time series of the response of structure with quadratic Volterra series successfully captures the slowly varying response with reasonably good accuracy. It is expected that the method can be used in predicting the response of the slender offshore structure exposed to the Morison type load without relying on the computationally expensive time domain analysis, especially for the screening purpose.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제31권3호
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• pp.235-240
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• 2015

Zelkova serrata is an important hardwood species for the timber industry in Japan. Tree breeding programs for this species have mainly focused on growth characteristics such as stem diameter (D), tree height (TH), stem form, and branching. In order to fulfill timber industry needs, wood quality improvement should be included in the tree breeding program of this species. In the present study, growth characteristics, such as D and TH, and the stress-wave velocity (SWV), which is highly correlated with Young's modulus of wood, were measured for 20-year-old Z. serrata from eight half-sib families planted in a progeny test site with three different initial spacings. Significant differences in all the measured characteristics were found among the eight half-sib families. The variance components of the half-sib families for D, TH, and SWV were 27.2%, 47.3%, and 33.5%, respectively. These results indicate that all the measured characteristics of this species could be improved by tree breeding programs. In addition, only low correlation coefficients were obtained between the growth characteristics and SWV, indicating that extensive selection on SWV in tree breeding programs may not always lead to a reduction in yield volume.

• 수산해양기술연구
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• 제51권4호
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• pp.600-613
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• 2015

The Fishing gear loss has been repeated every year in the West Sea; however, there has been no solution. So fisher men have undergone economic loss every year. Thus it is required to reduce the loss of fishing gear. In this study to find out the reason that the fishing gear is lost in the Sea, 10 years data of wave and current for 6 locations in the West Sea were investigated and a numerical modelling were conducted into the behaviour of a gillnet in wave and current. The fishing gear was modelled with the mass spring model. As a result, it came out into the open that the location where fishing gear loss occurred most frequently was Choongnam province. The height of the maximum significant wave in this province was 6.7 m and the period of that was 4.4 second. The maximum current speed was 0.7 m/s. As a result of simulation with these data, it was revealed that the buoy is one of the reasons to decrease the holding power of the gillnet. For example, the tension of anchor rope was decreased to 50% while the drag coefficient or volume of buoy was decreased to 25%. So it is predicted that an improvement of the buoy contributes to the reduction of the gillnet loss.

• 한국항해항만학회지
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• 제34권10호
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• pp.741-746
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• 2010

선박이 파랑중을 항행할 경우에는 정수중에 비하여 저항이 증가하기 때문에 예부선의 안정성 확보를 위해 예선의 예인마력과 예인삭의 절단하중 등을 산정할 때에 부선의 정수중 저항값 및 파랑중 저항값을 정확히 추정해야 안전한 예항업무를 이행할 수 있다. 현재 정부에서 제안하고 있는 방법에 의하면 부선의 전저항 산정시 마찰저항, 조파저항, 공기저항은 선체의 형상 및 예선의 속력 등을 고려하여 산정하지만 부가저항은 유의파고에 따라 일률적으로 적용하고 있다. 본 연구에서는 파랑중 부가저항 추정을 위해 수치계산을 실시하여 wigley 선형에 대한 기존의 실험 데이터와 상호 비교함으로서 본 계산법의 유효성을 검증하고, 검증된 수치계산법을 토대로 실무에서 많이 사용되고 있는 두개의 부선 모델을 대상으로 계산을 실행한 결과 부선의 부가저항은 파도와의 만남각에 따라 약 0.3∼1.1톤, 예인속력에 따라 약 0.4∼1.2톤, 선수형상에 따라 약 0.5∼1.1톤으로 차이가 발생함을 확인하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.181-190
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• 2013

본 연구에서는 사석 방파제 위에 피복한 Rakuna-IV에 대하여 파랑조건과 구조물의 경사를 변화시키며 51가지 실험을 수행하여 안정공식을 유도하였다. 안정공식에서 안정수는 상대피해, 파의 개수, 구조물 경사 및 surf similarity parameter의 함수로 표시된다. 안정공식은 권파와 쇄기파에 대하여 따로따로 유도되었으며, 둘 중 안정수를 크게 계산하는 공식을 사용한다. 또한 권파와 쇄기파의 경계가 되는 critical surf similarity parameter를 제시하였다. 마지막으로, Hudson 공식에서 사용되는 안정계수에 익숙한 기술자들에게 Rakuna-IV의 안정성을 설명하기 위하여, 대표적인 권파와 쇄기파 조건에 대하여 유의파고의 변화에 따른 Rakuna-IV의 소요중량을 계산하고, 이를 몇몇 다른 안정계수를 사용한 Hudson 공식의 결과와 비교하였다.

• 대한조선학회지
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• 제20권2호
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• pp.1-20
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• 1983

In this paper design criteria for semi-submersibles, effective at the stage of basic design, are reviewed first generally. Thereafter an extensive study is focussed on essential problematic areas such as design load, heaving motion, overall structural analysis and welding technique. The necessity for this kind of research is apparent in the light of the fact that ocean exploration and exploitation becomes extended to deeper ocean and that semi-submersibles are the most favorite unit for operation under this environment. In some sense principles in naval architecture are indeed applicable to the design of semi-submersible. However, because of the difference in geometry between ships and semi-submersibles, there are significant deviations in design method. A thorough discussion is made on particular behaviours of a semi-submersible in stability, wave load, motion characteristics and structural responses. Then some calculation-procedures and design guidelines are tentatively proposed. A numerical calculation for a semi-submersible Sedco 708 is exemplified for better understanding of the concept. The structure has 4 main and another 4 secondary stabilizing columns with catamaran-type lower hull. In this example design condition is supposed to be 28m wave height, 90 knots wind speed for survival condition and seastate 6 for operational condition in water of 100m depth. The numerical result implies that the actual design of this model can be assessed close to optimum. Further intensive research is strongly required in the subject fields of dynamic stability, rational evaluation of wave load statistical basis for fatigue life judgement.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.524-530
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• 2020

세굴에 의한 해상풍력터빈 지지구조물의 위험도 평가기법을 제안하였다. 제안방법은 세굴깊이별 발생확률과 세굴깊이에 따른 취약도를 이용한 위험도 평가방법이며 지진위험도 평가기법을 변형한 것이다. 세굴깊이의 확률분포는 유의파고, 유의 주기, 조류속 등 해양 환경조건을 고려하기 적합한 경험식을 이용해 산정했으며, 해상풍력터빈 지지구조물의 동적응답을 이용하여 세굴취약도 곡선을 산정하였다. 세굴깊이별 발생확률과 세굴에 의한 구조물의 세굴취약도 곡선을 결합하여 세굴위험도를 분석하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권10호
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• pp.788-793
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• 2017

본 논문에서는 거친 바다표면의 마이크로파 반사를 계산할 수 있는 이론적 모델의 정확도를 검증한다. 우선 Pierson-Moskowitz 해양 스펙트럼을 이용하여 거친 바다표면을 생성하였다. 생성된 바다표면의 유의파고와 유효높이(root-mean square height)값을 추정하여 풍속에 따른 유의파고, 유효높이 관계식을 유도하였고, 다른 측정 데이터들과 비교하였다. 수치해석적 방법을 이용하여 다양한 거칠기 조건(풍속)에서 생성된 바다표면의 반사계수를 계산하였고, 기존에 반사계수를 계산하기 위해 사용하는 이론적 모델인 Ament 모델, PO(Physical Optics) 모델, GO(Geometrical Optics) 모델, B-M(Brown-Miller) 모델과 비교하였다. 비교적 거칠기가 매우 낮은 경우($kh_{rms}$<0.4, k는 파수, $h_{rms}$는 RMS 높이) 외에는 Ament 모델은 정확하지 않았다. 또한 거칠기가 크지 않은 바다($kh_{rms}$<10)에서는 PO, GO, B-M 모델들의 정확도가 보장되지만, 풍속이 높아 거칠기가 높은 바다($kh_{rms}$>10)에서는 입사각이 $70^{\circ}$ 이하에서는 PO 모델과 GO 모델이 수치해석결과와 비교적 잘 일치하였으며, $80^{\circ}$ 이상에서는 B-M 모델이 수치해석 결과와 비교적 잘 일치함을 보였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제16권1호
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• pp.27-38
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• 2004

본 연구에서는 Shimosako and Takashi(1999)가 직립방파제 케이슨의 기대활동량을 계산하기 위해 개발한 신뢰성 설계법을 방향 불규칙파의 방향 분산, 심해 설계주파향이 해안선에 직각 방향과 이루는 각도, 심해 주파향의 설계치에 대한 변동 등과 같은 파향의 변동성을 고려할 수 있도록 확장하였다. 심해로부터 방파제 설계 위치까지의 파랑변형을 계산하기 위하여 Shimosako and Takahashi는 평행한 등심선을 갖는 직선 해안에 직각으로 입사하는 일방향 불규칙파를 가정하여 Goda(1975)가 개발한 모형을 사용하였다. 본 연구에서는 방향 불규칙파의 변형을 계산하기 위하여 Kweon et al.(1997)이 개발한 모형을 사용하였다. 파랑의 방향분산 및 심해 주파향의 변동에 의한 영향은 별로 크지 않은 반면에, 심해 설계주파향이 해안선에 직각 방향과 이루는 각도의 영향은 상대적으로 커서, 이 각도가 증가함에 따라 기대활동량이 감소하는 경향을 보였다. 특히 우리나라 동해안 일부 지역의 현장 자료를 이용한 경우 파향의 변동성을 고려했을 때의 기대활동량이 이를 고려하지 않았을 때에 비해 약 1/3수준으로 감소하였다. 파랑변형 계산을 위하여 Goda 모형을 사용하는 경우 무시되는 굴절의 영향을 보정하기 위하여 계산된 유의파고를 일률적으로 6% 감소시키는 것은 심해 설계주파향이 약 20$^{\circ}$인 경우에 적합한 값이며, 심해 설계주파향이 보다 작은 경우에는 6%보다 작은 값을, 보다 큰 경우에는 6%보다 큰 값을 사용해야 한다. 케이슨의 기대활동량을 30cm로 설계할 경우 수심이 약 25 m 이하의 지역에서는 파향의 변동성을 고려하지 않더라도 기존의 결정론적 설계보다 최대 약 30% 정도까지 케이슨의 폭을 줄일 수 있다. 동해안 일부 지역의 현장 자료를 사용하여 파향의 변동성을 고려할 경우에는 이를 고려하지 않은 경우보다 최대 약 10% 정도까지 케이슨의 소요 폭이 감소하며, 고려한 전 수심 구간(10∼30 m)에서 결정론적 설계보다 작은 케이슨 폭이 요구된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.358-363
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• 2015

서남해 해상풍력 실증단지 건설의 기초단계로 실증단지 예정부지에서 해상작업가능시간을 산정하고 분석하였다. 활용 자료로는 해모수 기상타워의 해양 및 기상자료와 기상청 수치모델 자료이다. 해상작업이 가능한 파고와 풍속 기준을 선정하고 기준별 작업시간을 산정한 결과 계절적으로는 고파랑이 지나가는 겨울의 작업시간이 봄, 가을보다 적은 것으로 나타났고 여름의 경우 작업시간이 가장 많은 것으로 나타났다. 그러나 월별로는 7,9월보다 5,6,8월에 가장 많은 작업시간이 나타났다. 그리고 파고1.5 m와 풍속 8 m/s 이상의 기상조건에서는 파고와 풍속이 증가하더라도 작업시간은 크게 변하지 않는 것을 확인할 수 있었다.