• 한국해양공학회지
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• 제11권2호
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• pp.122-130
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• 1997

Coastal diaster induced by waves and countermeasures were investigated in the viewpoint of reduction of overtopping rate with enviroment in fishing port. The reduction method of wave overtopping rate using ecosystem control structures was proposed and studied on the efficiency by hydraulic and numerical experiments. The estimation models on wave overtopping rate was proposed after comparing previous models with dimensional analysis and experimental results. Control function o fwave overtopping by use of ecosystem controlstructures was simulated and discussed with combining wave shoaling-dissipation-breaking deformation model around ecosystem control structures and newly proposed calculation model for wave overtopping rate. Feasiblilty of ecosystem control structures could be confirmed for reduction of wave overtopping and fisheries-based multipurpose development of coastal zone.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권7호
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• pp.1012-1016
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• 2009

This paper describes the control and monitoring system for OWEC (Overtopping Wave Energy Converter) which shows the characteristic of power stabilization in overtopping wave energy converter system. Overtopping waves generates different water pressure and the turbine is rotated by this pressure. As a result, overtopping wave energy converter is able to convert wave energy into electricity. Small size of overtopping wave energy converter is developed to simulate the control monitoring system which is able to control power generation and also monitor the system condition. The result shows the reduction of fluctuation from the overtopping wave energy system by the developed control monitoring system. In addition, the DB(Data Base) of test results are contributed to the research and development for OWEC.

• 한국해양공학회지
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• 제19권6호통권67호
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• pp.8-15
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• 2005

Wave energy has been considered to be one of the most promising energy resources for the future, as it is pollution-free and an abundant natural resource. However, since it has drawbacks of non-stationary energy density, it is necessary to change the wave energy into a simple concentrated energy. Progressive waves in a coastal area can be amplified, swashed, and overtopped by a wave overtopping control structure. By conserving the quantity of overflow in a reservoir, the kinetic energy of the waves can be converted to the potential energy with a hydraulic head above the mean sea level. The potential energy in the form of a hydraulic head can be utilized to produce electric power, similar to hydro-electric power generation. This study aims to find the most optimal shape of wave overtopping structure for maximum overtopping volume of sea water; for this purpose, we carried out the wave overtopping experiment in a wave tank, under both regular and irregular wave conditions.

• 한국항해항만학회지
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• 제30권8호
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• pp.649-655
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• 2006

연안으로 입사해 들어오는 파랑은 월파형 파랑제어구조물에 의해 증폭, 월파되어 구조물 배후의 유수지에 위치 에너지로 저장될 수 있으며, 수두차의 형태로 저장된 위치에너지는 초저낙차 수차 터빈을 통해 전기에너지로 변환될 수 있다. 본 연구는 이와 같은 월파형 파력발전에 있어서 주어진 입사파 조건에 대해 최대 월파 유량을 획득하는 월파형 파랑제어구조물의 최적 형상을 도출하기 위한 실험적 연구이다. 월파형 파랑제어구조물의 형상 도출을 위한 수조 실험은 삼차원 조파 수조에서 이루어졌으며, 평면 파랑 집중 형상을 가진 삼차원 구조물의 형상은 5가지의 종류로 제작되었다. 파랑제어구조물은 신과 홍(2005)에서 제안한 월파형 파랑제어구조물의 이차원 단면 형상을 토대로 수로폭 및 수렴각을 가진 삼차원 형상으로 확장한 것이다. 본 삼차원 월파실험에서는 20개의 입사파 조건과 각각의 파에 대한 $0^{\circ},\;15^{\circ},\;30^{\circ}$의 상대 입사각을 부여하여 계측된 월파량을 분석하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제14권1호
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• pp.11-18
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• 2011

암초형 월류 파력발전 시스템은 암초형 구조물에 입사 되는 파랑 에너지를 낙차로 전환하고 이를 전기 에너지로 변환 시키는 파력 발전 방식이다. 기존 연구에서 월파제의 사면 경사, 천단고, 가이드 베인 형상에 따른 월류 성능이 연구 되었다. 본 연구에서는 이러한 기존 연구를 통해 설계된 1/7 축소 모형을 제작하고 수차 터빈 및 발전 시스템, 전력제어시스템, 운전제어 및 모니터링 시스템을 연계하여 통합 축소 모형 시스템을 구축하였다. 이러한 시스템에서 서로 다른 파고와 주기를 갖는 파에 따른 월류량과 발전량을 계측하여 기존 연구와 비교 검증하였다. 이를 통해 설계시 계획한 월류량과 발전량을 확인하였고 다수 터빈에 의한 효율적인 제어 시스템 구동 방안을 제안하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.113-128
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• 1990

해안지대(海岸地帶)의 토지(土地) 이용(利用)이 고도화(高度化) 되면서 호안배후지(護岸背後地)에 발생(發生)하는 재해(災害)에 대한 관심도(觀心度)가 날로 증가(增加)하고 있다. 재해(災害)는 태풍(颱風)이 해안지대(海岸地帶)에 내습(來襲)하여 호안(護岸)을 파괴하고 해수(海水)가 육지(陸地)에 침입함으로써 발생(發生)하고 있다. 이러한 월파(越波)에 대한 재해(災害)는 과거(過去)에는 방재불능(防災不能)의 재해(災害)로 인식(認識)되어 왔지만 현재(現在)는 월파(越波)에 대한 연구(硏究)와 대책(對策)이 충분히 강구(講究)되어 있는 실정(實情)이다. 이들 재해(災害)를 방지(防止)하고 호안배후지(護岸背後地)를 유지관리(維持管理)하기 위해서는 내습(來襲)하는 고파랑(高波浪)을 먼 바다에서 강제쇄파(強制碎波) 시킴으로 인해서 월파(越波)가 발생(發生)하기 직전(直前)에 파고(波高)를 저감(低減)시키는 것도 면적방어공법(面的防禦工法) 가운데 하나이다. 본(本) 연구(硏究)에서는, 내습(來襲)하는 파랑(波浪)의 특성(特性)(쇄파(碎波), 비쇄파(非碎波) 그리고 불규칙파(不規則波), 규칙파(規則波))을 고려(考慮)하여 불규칙파(不規則波)의 인공(人工)Reef상에서 파고(波高) 주기결합분포(週期結合分布)의 적용성(適用性)을 검정(檢定)하고, 월파량(越波量)을 산정(算定)함으로써, 보다 정도(精度) 높은 월파량(越波量)을 산정(算定) 할 수 있는데 특성(特性)이있다. 한편, 불규칙파(不規則波)의 월파량(越波量) 실험(實驗)을 통하여 기존식(旣存式)들과 비교(比較)하여 본(本) Model의 적용성(適用性)을 밝히고, 규칙파(規則波)와 불규칙파(不規則波)의 월파량(越波量)의 차(差)를 밝혀서 직접(直接) 설계(設計)의 기초자료(基礎資料)로 이용(利用) 하도록 하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.286-304
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• 2017

본 연구에서는 어항 등과 같은 소규모 항에서 적용 가능한 격자블록결속에 의한 신형식의 원형유공케이슨을 제안하고, 이러한 방파제의 수리특성을 수치적으로 검토하였다. 본 연구에서 적용한 수치해석 코드는 최근들어 다양한 분야에서 공학적 문제해결을 위해 그 사용예가 급증하고 있는 공중사용허가서(오픈소스 기반) 라이선스 기반의 OpenFOAM(Open Field Operation and Manipulation)에 조파모듈, 투과층 해석모듈, 및 반사파 제어기능 등을 추가한 OLAFOAM을 적용하였다. 본 연구는 먼저, 1) 규칙파 하 3차원슬리트케이슨 방파제에서 파의 파압변동에 대해 기존의 실험 결과와 비교 검토하고, 2) 불규칙파를 조파하여 목표한 파의 재현과 주파수스펙트럼을 비교 검토하여 OLAFOAM의 타당성을 검증하였다. 이로부터 슬리트케이슨과 유사한 원형유공케이슨이 설치된 일정수심의 3차원수치파동수조에 불규칙파를 조파하여 유수실 폭과 유의파고 및 유의주기의 변화에 따른 원형유공케이슨 방파제에서 월파량, 반사율, 파압분포 및 그들의 상호연관성을 면밀히 검토 분석하였다. 이로부터 파압분포는 불투과연직벽체에 대한 Goda 식의 결과보다 매우 작은 결과를 나타내었으며, 반사율은 기존의 슬리트케이슨에서 반사율의 변동범위 내에 존재하는 것을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.470-475
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• 2019

본 논문에서는 진동수주형(OWC: Oscillating Water Column) 파력발전시스템을 위한 30kW 급 계통연계형 PCS(Power Conversion System)을 다룬다. 해양에너지 중 파력 발전은 삼면이 바다인 반도의 특성을 지닌 한국에 적용하기 적합하고 연안재해 시 파력 발전기가 방파제 역할을 하여 피해를 감소시킬 수 있고, 다른 해상 발전과 개발 대상 적지가 일치하므로 통합하여 효율을 증대 시킬 수 있다. 파력발전 방식은 작동 원리에 따라 가동 물체형과 진동수주형, 월파형 등 여러 형태로 구분하며, 설치 형태에 따라 고정식과 부유식으로 구분된다. 본 논문에서는 구조적으로 안정되고 터빈과 발전기의 유지 보수가 비교적 쉬운 진동수주형을 채택하여, 파력발전용 30kW 계통연계형 PCS 토폴로지 및 모델을 제안하고 계통에 안정적으로 전압을 공급할 수 있는 DC link 전압 제어 등 계통연계 시 필요한 제어방법에 대해 설명하였다. 또한 이를 검증하기 위해 시뮬레이션을 수행하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제44권4호
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• pp.305-311
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• 2020

지구온난화에 따른 연안의 해수면 상승은 해안에 가해지는 파랑에너지의 상승을 유발한다. 이러한 해수면의 상승은 상대적으로 수심이 깊어지는 효과를 초래하고 이는 과거 발생하지 않았던 해안지역의 침식 및 해빈에서의 모래를 유실시킨다. 일반적으로 연안침식에 대응하는 방법은 호안을 쌓아 보호하게 되는 경성공법으로 외력의 변화에 따라 현장여건에 맞는 호안의 경사, 단면형상 및 재료를 선택하게 된다. 하지만 현상에 대한 불충분한 이해에 근거한 공법 적용으로 다양한 피해가 발생하고 있으며, 이는 신뢰도 향상을 위한 기술개발 및 융합기술 도입의 필요성을 보여준다. 본 연구에서는 파랑저감에 효과적인 다공성 구조물 바이오코스트(Biocoast)를 활용하여 해안침식피해억제를 위한 친환경 투수 바이오폴리머 콘크리트 블록을 개발하였다. 자연에서 내구성이 강하고 안정된 구조인 벌집, 주상절리, 클로버에서 정육각형 모양과 삼각형의 복합체로 디자인을 도출하였으며, 월파방지와 처오름 현상 감소를 위해 바이오코스트로 요철(凹凸)을 적용하도록 디자인에 변화를 가하였다. 한국 동해안의 해수욕장의 자연조건을 반영하여 디자인 한 블록의 중량과 크기를 계산하여 실형을 제작하고 이를 현장에의 설치를 앞두고 있다. 특히, 자연해변 및 호안시설에 대해 자연 및 인위적 외력에 의한 침식과 세굴로부터 연안을 보호하고, 블록의 단위화를 통해 품질관리 및 공정관리의 효율성을 향상시킬 수 있을 것으로 사료되며 하천, 호수의 호안과 자연산책로에 확장 적용하고자 한다.