• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제25권3호
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• pp.172-180
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• 2013

이 연구의 초점은 실험적 연구결과를 바탕으로 투수성 블록 2층적으로 구성된 잠제에서 목표 전달파 성능을 만족시키는 잠제의 제원을 결정하거나 혹은 잠제 제원이 주어졌을 때 전달파고비를 예측하는 기술을 제시함에 있다. 이를 위해서 테트라포드 및 삼각뿔블록을 이용한 수리모형실험을 수행하고 실험자료의 분석과정에서 파라메터 $K_Th_b/h$를 도입 제안하였다. 실험자료의 분석을 통해 얻어진 선형 회귀식을 이용하면 잠제가 전달파고를 크게 감소시키는 여건에서는 잠제의 마루수심 변화에 대응하여 전달파고비를 쉽게 예측하는 것이 가능하였다. 이 방법은 서로 다른 블록을 사용하여 구성된 잠제의 전달파 특성을 비교하고, 블록의 소요수량을 추정함에도 효과적으로 이용될 수 있을 것이다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.335-349
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• 2017

수중에 설치되는 잠제는 해안침식을 방어하기 위한 대표적인 연안구조물로 지금까지 다양한 형태의 잠제가 제안 연구되어 왔다. 이와 같은 잠제는 천단에서의 급격한 수심변화에 의해 구조물 주변에서 복잡한 파동장을 형성한다. 본 연구는 3차원투과성잠제를 대상으로 잠제 주변에서 형성되는 파고분포 및 평균수위분포를 수치적으로 검토하였다. 수치해석에는 오픈소스 CFD 소스코드인 OLAFOAM을 적용하였으며, 투과성직립벽 및 불투과성 잠제에 대한 기존의 실험결과와의 비교를 통해 수치해석모델의 적용성을 검증하였다. 이를 바탕으로 설상사주의 형성조건에 있는 투과성잠제 주변에서 형성되는 파고분포 및 평균수위분포를 검토하였다. 수치해석결과, 잠제 사이의 개구부 폭이 감소할수록 개구부 중앙에서는 파고가 증가하지만 개구부 배후에서는 개구폭이 증가할수록 파고가 증가하며, 연안으로부터의 잠제 설치위치는 파고의 변화에 크게 영향을 미치지 않음을 확인하였다. 또한, 잠제의 개구부 폭이 감소함에 따라 잠제 개구부의 제두부 근방에서 평균수위 하강이 증가함을 확인하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제61권2호
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• pp.231-244
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• 2017

The aim of this study is to develop a semi-analytical method to investigate fluid-structure coupling of concentric double shells with different lengths and elastic behaviours. Co-axial shells constitute a cylindrical circular container and a baffle submerged inside the stored fluid. The container shell is made of functionally graded materials with mechanical properties changing through its thickness continuously. The baffle made of steel is fixed along its top edge and submerged inside fluid such that its lower edge freely moves. The developed approach is verified using a commercial finite element computer code. Although the model is presented for a specific case in the present work, it can be generalized to investigate coupling of shell-plate structures via fluid. It is shown that the coupling between concentric shells occurs only when they vibrate in a same circumferential mode number, n. It is also revealed that the normalized vibration amplitude of the inner shell is about the same as that of the outer shell, for narrower radial gaps. Moreover, the natural frequencies of the fluid-coupled system gradually decrease and converge to the certain values as the gradient index increases.

• Ocean Systems Engineering
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• 제6권4호
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• pp.345-362
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• 2016

This study aims to develop the numerical method to estimate level ice impact load and investigate the dynamic interaction between an arctic Spar with sloped surface and drifting level ice. When the level ice approaches the downward sloped structure, the interaction can be decomposed into three sequential phases: the breaking phase, when ice contacts the structure and is bent by bending moment; the rotating phase, when the broken ice is submerged and rotated underneath the structure; and the sliding phase, when the submerged broken ice becomes parallel to the sloping surface causing buoyancy-induced fictional forces. In each phase, the analytical formulas are constructed to account for the relevant physics and the results are compared to other existing methods or standards. The time-dependent ice load is coupled with hull-riser-mooring coupled dynamic analysis program. Then, the fully coupled program is applied to a moored arctic Spar with sloped surface with drifting level ice. The occurrence of dynamic resonance between ice load and spar motion causing large mooring tension is demonstrated.

• 대한조선학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.20-28
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• 1998

몰수체의 운동을 정확하게 예측하기 위해서는 동적 모형의 비선형 구조를 선택하고, 이에 해당하는 조종계수를 모형 시험을 통해 추정하여야 한다. 모형 구조가 주어지면 조종계수들의 값만이 미지수가 되어 추정은 표준 최소 자승 문제로 정식화될 수 있다. 불행하게도 몰수체들의 비선형모형 구조는 거의 알려지지 않고 있다. 따라서, 모형 시험에서 측정된 자료들로부터 운동 방정식의 구조를 결정하는 방법을 개발하여 계수 추정 절차에 중요한 한 부분으로 포함시켜야 한다. 본 연구에서는 모형 시험 결과 해석을 위해 널리 사용되고 있는 최소 자승 알고리즘과 그 성능평가법에 대해 살펴보고, Gram-Schmidt에 의한 직교 분리법에 기초를 둔 계수 식별 알고리즘을 매우 단순하고 효과적으로 구조 선택법과 계수 추정법을 결합할 수 있도록 확장하였다. 마지막으로 시뮬레이션과 실제 몰수체에 대한 모형 시험 자료로의 적용을 통해 이 기법의 성능을 검증하였다. 결론적으로 본 연구의 방법은 모형 시험 결과로부터 효율적으로 운동 방정식의 구조를 식별하고 조종 계수를 추정함을 확인하였다.

• 한국패류학회지
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• 제27권2호
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• pp.99-105
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• 2011

남해안 내만해역에서 인공부착판 투입시기와 투입기간에 따른 군집구조의 차이를 보고자 하였다. 거제도 장목만에서 2007년 3월에서 10월에 이르는 기간 동안 매월 PVC 재질의 인공부착판을 수심 50 cm에 수직방향으로 투입하였다. 2007년 11월에 저서동물이 부착된 PVC판을 회수하여 부착생물군집을 조사한 결과 지중해담치는 3월에서 7월에 투입된 부착판에서 우점종으로 출현하였고, 석회관갯지렁이와 주름멍게는 5월 이후 10월까지 투입한 부착판에서 우점종으로 남았다. 주걱따개비와 다발이끼벌레류는 6월-9월 사이에 투입한 부착판에서 우점하였다. 실험종료 시에 회수한 부착판에서의 분류군별 개체수와 습중량은 지중해담치의 우점으로 3월-7월 사이에 투입된 부착판에서 최대치를 보였다. 종간 경쟁으로 인하여 최대가입시기와 우점시기가 일치하지 않은 부착생물들이 나타났고, 투입기간과 생물량이나 개체수 간에는 가입시기의 차이로 인하여 뚜렷한 관련성을 보이지 않았다. 투입시기별 및 투입기간별로 특정 저서생물이 우점종으로 출현하였는데, 이는 유생 공급을 결정하는 가입시기와 나중에 유입되는 유생을 배제하는 종간경쟁에 의해 최종 부착생물군집의 조성에 중요한 결정 요인이 되는 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권3B호
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• pp.323-334
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• 2008

본 연구는 유체장에 대한 Navier-Stokes방정식과 자유수면을 효과적으로 추적할 수 있는 VOF법을 지배방정식으로 사용하는 수치파동수로를 적용하여 고립파(지진해일)에 대한 이열투과성수중방파제의 파랑제어기능을 수치적으로 검토한다. 고립파의 조파는 수치파동수로의 계산영역내에 설치된 수치조파기(내부조파소스)를 이용하였으며, 구조물에 의한 고립파의 파랑변형을 논한 기존의 연구결과와 본 해석결과를 비교함으로써 본 연구의 타당성을 확인하였다. 이로부터 일렬 및 이열의 투과성수중방파제에 의한 고립파의 파랑변형, 전달율, 반사율 및 에너지플럭스를 포함한 파동장의 변화를 수치시뮬레이션하였다. 비록 한정된 범위의 연구결과이지만, $h_0/h=0.925$($h_0$는 수중방파제의 천단고, h는 수심)를 갖는 이열수중방파제의 경우에 수중방파제 배치간격 $l/L_{eff}>0.4$(여기서, $L_{eff}$는 고립파의 유효거리)의 범위에서 입사파랑의 파고는 이열수중방파제에 의해 약 60%까지 감쇠되는 것을 알 수 있었으며, 일렬수중방파제에 비해 반사율이 약 47%정도로 증가하고, 전달율은 약 18%로 감소하였다. 따라서, 본 연구에서 고립파의 제어를 위해 처음으로 도입되는 투과성이열수중방파제는 일렬의 경우와 대비하여 경제적으로, 그리고 보다 효과적으로 고립파를 제어하는 것을 알 수 있었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문집
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• pp.416-421
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• 2002

This paper dealt with an experimental study on the hydro-elastic vibration of clamped perforated rectangular plates submerged in water. The penetration of holes in the plates had a triangular pattern with P/D (pitch to diameter) 1.750, 2.125, 2.500, 3.000 and 3.750. The natural frequencies of the perforated plates in air were obtained by the analytical method based n the relation between the reference kinetic and maximum potential energy and compared with the experimental results. Good agreement between the results was found for the natural frequencies of the perforated plates in air. It was empirically found that the natural frequencies of the perforated plate in air increase with an increase of P/D, on the other hand, the natural frequencies of the perforated plate in contact with water decrease with an increase of P/D. Additionally, the effect of the submerged depth on the natural frequency was investigated.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.70-78
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• 2003

This paper dealt with an experimental study on the hydroelastic vibration of clamped perforated rectangular plates submerged in water. The penetration of holes in the plates had a triangular pattern with P/D (pitch to diameter) 1.750, 2.125, 2.500, 3.000 and 3.750. The natural frequencies of the perforated plates in air were obtained by the analytical method based on the relation between the reference kinetic and maximum potential energy and compared with the experimental results. Good agreement between the results was found for the natural frequencies of the perforated plates in air. It was empirically found that the natural frequencies of the perforated plate in air increase with an increase of P/D, on the other hand, the natural frequencies of the perforated plate in contact with water decrease with an increase of P/D. Additionally. the effect of the submerged depth on the natural frequency was investigated.

• Ocean Systems Engineering
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• 제5권2호
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• pp.109-123
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• 2015

In the present study, the coupled dynamic response of a Submerged Floating Tunnel (SFT) and mooring lines under regular waves is solved by using two independent numerical simulation methods, OrcaFlex and CHARM3D, in time domain. Variations of Buoyancy to Weight Ratio (BWR), wave steepness/period, and water/submergence depth are considered as design and environmental parameters in the study. Two different mooring-line configurations, vertical and inclined, are studied to find an optimum design in terms of limiting tunnel motions and minimizing mooring-line tension. The numerical results are successfully validated by direct comparison against published experimental data. The results show that tunnel motions and tether tensions grow with wave height and period and decrease with submergence depth. The inclined mooring system is more effective in restricting tunnel motions compared to the vertical mooring system. Overall, the present study demonstrates the feasibility of this type of structure as an alternative to traditional bridges or under-seabed tunnels.