• Title/Summary/Keyword: Wave Energy Dissipation

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$\cdot$수중방파제$\cdot$지반의 비선형 동적응답에 관한 연구 (Nonlinear Dynamic Responses among Wave, Submerged Breakwater and Seabed)

  • 허동수;김창훈;염경선;김도삼
    • 한국해양공학회지
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    • 제19권6호통권67호
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    • pp.35-43
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    • 2005
  • Recently, various-shaped coastal structures have been studied and developed. Among them, the submerged breakwater became generally known as a more effective structure than other structures, bemuse it not only serves its original function, but also has the ability to preserve the coastal environment. Most previous investigations have been focused on the wave deformation and energy dissipation due to submerged breakwater, but less interest was given to their internal properties and dynamic behavior of the seabed foundation under wave loadings. In this study, a direct numerical simulation (DNS) is newly proposed to study the dynamic interaction between a permeable submerged breakwater aver a sand seabed and nonlinear waves, including wave breaking. The accuracy of the model is checked by comparing the numerical solution with the existing experimental data related to wave $\cdot$ permeable submerged breakwater $\cdot$ seabed interaction, and showed fairly nice agreement between them. From the numerical results, based on the newly proposed numerical model, the properties of the wave-induced pore water pressure and the flow in the seabed foundation are studied. In relation to their internal properties, the stability oj the permeable submerged breakwater is discussed.

포물형 파랑모형을 이용한 수중천퇴상 불규칙파의 수치모의 (Numerical Simulation of Irregular Waves Over a Shoal Using Parabolic Wave Model)

  • 윤성범;이정욱;연영진;최병호
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.158-168
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    • 2001
  • 불규칙파의 방향분산과 부분쇄파의 정도 높게 고려하기 위해 광각 포물형 근사식을 이용하는 수치모형이 수립되었다. 이 수치모형은 불규칙파를 여러 개의 단일주기의 규칙파로 분해한 다음, 각 성분파를 동시계산하여 중첩함으로써 합성파고를 구한다. 불규칙파의 부분쇄파를 고려하기 위해 합성파고를 이용하여 쇄파에 의한 에너지 감쇠량을 산정한다. 기존의 불규칙파 수리실험 결과와 비교하여 수립된 수치모형의 정확성을 검사한 바, 비쇄파의 경우 규칙파와 불규칙파 모두에 대해 상당한 정확도가 있음이 확인되었으나, 쇄파 발생 시에는 수치모형의 정도가 크게 저하됨을 발견하였으며, 그 이유에 대한 분석을 제시하였다.

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1.29 GHz 펄스파로 산출한 대기경계층 고도 (Atmospheric Boundary Layer Height Estimated based on 1.29 GHz Pulse Wave)

  • 서지우;권병혁;이경훈;이건명
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.1049-1056
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    • 2023
  • 대기경계층 고도는 지면의 가열로 인해 발생한 난류가 경계층 내의 열, 수증기 등을 혼합하면서 생성되는 꼭대기로 일반적으로 열역학적 방법을 통해 결정한다. 윈드프로파일러는 대기 중으로 보낸 신호의 산란 정보로 대기의 정보를 산출한다. 윈드프로파일러 관측으로 대기경계층 깊이를 결정하기 위해 난류 성분의 스펙트럼 및 난류운동에너지 소산율, 굴절지수구조계수를 산출하는 방법을 제시하였다. 라디오존데 자료를 기반으로 산출한 온위와 비습의 연직 분포 특징과 비교하여 윈드프로파일러 산출물 기반의 대기경계층 고도 결정 방법이 매우 유용한 것으로 평가되었다.

경계적분 방정식법에 의한 항내 청정도 해석 (Analysis on the Harbor Tranquility by Boundary Integral Equation Method)

  • 이철응;편종근;이길성
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.223-234
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    • 1991
  • 본 연구에서는 경계적분 방법을 사용하여 기존에 문제점으로 지적되온 외해 경계조건을 임의의 가상 경계상에 용출점을 분포시키는 기법으로 처리하여 항만 입구의 방파제나 기타 구조물 등에 의하여 발생되는 파랑의 회절효과를 반영하였다. 또한 항내 에너지 손실효과는 부분 반사개념을 사용하여 해석하였다. 본 연구의 수치적 검증은 해석해를 구할 수 있는 직사각형 항만과 여러 반원형 항만에 대한 파랑응답 특성을 비교하였으며 그 결과는 잘 일치하였다. 또한 후포항에 대한 파고분포를 계산하여 수리 모형실험의 결과 및 시간의존 완경사 방정식을 이용한 수치모형의 결과와 비교하여 좋은 결과를 얻었다.

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직립벽 앞에 놓인 일정깊이 잠긴 슬릿판에 의한 반사율 해석 (On an Analysis of Reflection Coefficients by a Partially Immersed Slotted Plate with a Back Wall)

  • 조일형
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.143-150
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    • 2003
  • 고유함수전개법을 사용하여 수직벽 앞에 일정깊이 잠긴 슬릿판과 규칙파의 상호작용문제를 살펴보았다. 슬릿판에 의한 반사율에 영향을 미치는 주요 설계변수들은 공극율, 잠긴깊이, 챔버길이, 입사각도, 입사파의 주파수임을 확인하였다 슬릿판의 공극율이 0.1일 때 반사율이 전주파수에 걸쳐서 최소가 됨을 밝혔다. 반사율에 대한 해석결과와 Zhu(2001) 모형실험결과를 챔버길이와 잠긴깊이 그리고 입사파의 주기를 변화시키면서 비교한 결과, 두 결과는 서로 잘 일치하였다. 본 해석방법은 슬릿판 후면에서 발생한 박리에 의한 에너지 손실을 정확히 고려할 수 있으므로 슬릿 케이슨 방파제 제작에 필요한 설계정보를 제공할 것이다.

박막형 소음기의 주파수 특성 (Frequency Characteristics of a Membrane Duct)

  • 최성훈;김양한
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.420-425
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    • 2001
  • Theoretical analysis of noise reduction by a membrane-duct system is presented. When acorn waves propagate in the membrane-duct, the membrane is also excited and its motion is coup with interior medium. It has been shown that propagating waves with supersonic wave speed exist beyond a certain critical frequency that is determined from the mass ratio of the me and the fluid. Also found are subsonic waves which couple strongly wi th the membrane a provide a powerful mechanism of energy dissipation. Existence of an exterior medium alter dispersion characteristics. It provides additional mass loading and reduces the subsort speed further. The effect of mean flow speed on dispersion characteristics is also consider results show that the membrane-duct system can be applied to diminish and absorb 1 frequency noise in duct instead of passive muffler, such as a simple expansion chamber absorption material.

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Reflection and refraction of plane waves in layered nonlocal elastic and anisotropic thermoelastic medium

  • Lata, Parveen
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제66권1호
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    • pp.113-124
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    • 2018
  • In the present paper, we have considered a layered medium of two semi-infinite nonlocal elastic solids with intermediate transversely isotropic magnetothermoelastic solid. The intermediate slab is of uniform thickness with the effects of two temperature, rotation and Hall current and with and without energy dissipation. A plane longitudinal or transverse wave propagating through one of the nonlocal elastic solid half spaces, is made incident upon transversely isotropic slab and it results into various reflected and refracted waves. The amplitude ratios of various reflected and refracted waves are obtained by using appropriate boundary conditions. The effect of nonlocal parameter on the variation of various amplitude ratios with angle of incidence are depicted graphically. Some cases of interest are also deduced.

머신러닝을 이용한 새로운 Munk-type 쇄파파고 예측식의 제안 (Development of a New Munk-type Breaker Height Formula Using Machine Learning)

  • 최병종;남형식;이광호
    • 한국항해항만학회지
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    • 제45권3호
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    • pp.165-172
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    • 2021
  • 쇄파는 연안류, 표사이동, 충격파압, 에너지소산 등과 같은 연안에서 발생하는 다양한 물리현상과 직접적인 관계가 있으므로 항만 구조물의 설계시 반드시 고려되어야 하는 중요한 설계인자 중 하나이다. 쇄파에 대한 연구들은 쇄파가 가진 고유의 복잡성으로 인해 주로 수리모형실험을 통해 쇄파파고와 쇄파수심 등과 같은 쇄파지표를 예측하기 위한 많은 경험식이 제안되어 왔다. 하지만, 기존의 쇄파지표에 대한 경험식은 일정한 방정식의 가정하에 자료의 통계적 분석을 통해 가정한 방정식의 계수들을 결정하고 있다. 본 연구에서는 회귀 혹은 분류문제와 관련된 다양한 연구분야에 있어서 높은 예측성능을 보여주는 대표적인 선형기반의 머신러닝 기법을 적용하여 천수변형에 의해 발생하는 쇄파의 한계파고를 산정하기 위한 새로운 Munk형식의 경험식을 제안하였다. 새롭게 제안된 쇄파지표식은 단순한 형태의 다항식에도 불구하고 기존의 경험공식과 유사한 예측성능을 보였다.

파랑중 자유 횡동요 시험에 의한 소형어선의 횡동요 감쇠모멘트에 관한 연구 (Roll Damping Moment of a Small Fishing Vessel by Free Rolling Test in Waves)

  • 전호환;천승현;김시영
    • 대한조선학회논문집
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    • 제37권2호
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    • pp.30-37
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    • 2000
  • 3톤급 소형어선의 나선, 빌지킬 및 중앙날개(central wing)가 부착된 상태의 3가지 모델에 대해 파랑중(선수파)에서 속도 변화, 초기각의 변화 및 OG(무게중심과 횡동요 중심간의 거리)의 변화에 따른 횡동요 감쇠시험에 의해 감쇠 특성을 비교하였다. 파주기 변화에 대한 영향도 포함시켰다. 또한 에너지법에 의해 선형 및 비선형 속도항에 의존하는 횡동요 감쇠모멘트를 계산하여 시험값과 비교하였으며 3가지 모델에 대한 에너지 발산 형태도 비교하였다. 파랑이 있을 때 감쇠력은 전진속도가 없는 경우는 증가하였으나 전진속도가 있는 경우는 부가물이 부착된 경우에는 양력증가에 의한 감쇠력 증가 기여도가 아주 크기 때문에 파랑에 의한 감쇠력 증가는 미소하였다.

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초단기 파랑예측시스템 구축 및 예측성능 검증 (Development and Verification of a Rapid Refresh Wave Forecasting System)

  • 노민;라나리;오상명;강기룡;장필훈
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제32권5호
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    • pp.340-350
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    • 2020
  • 한반도 대기모델의 해상풍을 입력자료로 사용하는 초단기 파랑예측시스템을 구축하고, 예측성능을 결정하는 중요한 요소인 입력바람장-파랑 상호작용을 고려하여, 수치모의실험을 수행하였다. 예측성능을 검증하기 위해 비태풍시기와 태풍시기에 대한 파랑모델의 예측결과를 기상청 계류부이 관측자료와 비교하였다. 비태풍시기에는 전반적으로 모델의 과소모의 경향이 나타났으며, 입력바람장과 파랑의 상호작용 물리계수를 증가시키면 과소모의하는 예측경향과 평균제곱근오차(RMSE)는 감소하는 것을 확인할 수 있었다. RMSE가 최소가 되는 실험조건을 적용하여 태풍시기를 분석한 결과, 비태풍시기와 비교하여 예측오차가 증가하였다. 이는 파랑모델이 상대적으로 약한 비태풍시기의 바람장 영향을 고려했기 때문으로 보이며, 강한 바람장 형성으로 인한 파랑의 비선형효과와 파랑에너지 소산효과가 충분히 반영되지 않았던 것으로 판단된다.