• 제목/요약/키워드: Wave Transformation

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2차원수조내에서 단파의 변형과 구조물에 작용하는 단파파력에 관한 수치해석 (Numerical Analysis of Wave Transformation of Bore in 2-Dimensional Water Channel and Resultant Wave Loads Acting on 2-Dimensional Vertical Structure)

  • 이광호;김창훈;김도삼;황용태
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권5B호
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    • pp.473-482
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    • 2009
  • 본 연구에서는 대부분이 수조실험에 의한 추정되어 온 해중의 방파제나 호안 등의 연직벽체에 작용하는 undular 및 turbulent bore에 의한 단파파력을 수치적으로 추정하기 위하여 Navier-Stokes운동방정식에 수면형상의 추적에 VOF법(Hirt and Nichols, 1981)을 채용하고 있는 CADMAS-SURF(CDIT, 2001)를 적용한다. 적용에서는 소스코드를 본 연구의 목적에 부합하도록 일부 수정하였다. 얻어진 원수치데이터에는 급격한 파력의 증감을 나타내는 스파이크현상이 강하게 표현되었으며, 이에 수치필터를 적용하여 5Hz 이상의 고주파수성분을 필터링하였다. 수치해석결과의 신뢰성을 확보하기 위하여 Matsutomi(1991) 및 Ramsden(1996)의 수조실험결과와 비교 검토하였으며, 이로부터 매우 좋은 일치성과 유용성을 확인할수 있었고, 단파성지진해일의 작용하에 있는 구조물의 설계에 도입될 수 있을 것으로 판단된다. 그리고, 본 2차원수조내에서 단파의 변형을 수위의 시 공간변화로부터 추정함과 동시에 전파속도의 변화특성을 나타내었다. 단파의 전파속도는 전파과정에서 변화되는 것을 확인할 수 있었다.

다양한 변환 공진기에 형성되는 비등방성 속삭임의 회랑 모드 (Anisotropic Whispering Gallery Modes Formed in Various Transformation Cavities)

  • 김인보;최무한
    • 한국광학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.104-109
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    • 2018
  • 이 논문에서는 변환 광학의 기본 원리를 설명하고 이를 적용하여 공진기 모양이 원형으로부터 크게 변형되어도 속삭임의 회랑 모드(WGM)의 특성을 유지할 수 있는 다양한 변환 공진기 설계 기법을 소개한다. 특정 등각 변환 하에서 다양한 변환 공진기를 얻는 방법으로서 초기 정의역을 평행 이동시키는 방법과, 타원을 정의역으로 잡고 회전시키는 방법을 제시하였고, 이를 통해 설계된 몇 가지의 공진기 모드에 대한 내부 파형 및 원거리장 출력 특성을 수치해석적으로 계산하였다. 이러한 결과로부터, 하나의 주어진 등각 좌표변환과 관련된 다양한 GRIN 공진기가 가능하다는 것을 확인하였다.

표면파 성분을 고려한 해면전파 현상에 관한 연구 (A Study on Phenomena of Sea Propagation Considering Surface Wave)

  • 서덕수;이민수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.376-383
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    • 1996
  • 일반적인 수직 다이폴 안테나에 대한 전자계 해석은 공간파 성분을 주로 다루고 있다. 하지만 공간파 성분만을 고려하띤 수산점이 매칠 표면에 가까울수록 수신 전계강도가 급격히 떨어진다. 본 논문에서는 이라한 문제점을 보완하기 위해 표면파 성분을 공간파 성분과 함께 고려하였다. 표변파 성분을 유도하기 위해 벡더 포텐셜을 각 스펙트럼으로 변환하여 해석하면 최종적인 전계식에 공간파 성분과 표면파 성분이 포함된다 이러한 최종전계식을 이용하여 해면에서 나타나는 표면파 영향을 분석하고 그래프를 통하여 해 면천파 현상에 영향을 미치는 요소에 대해 세부적으로 고찰하였다. 또한 이동 통신 주파수대인 880,2MHz에서의 측정값을 그래프를 통해 이론값과 비교함으로써 이론식의 타당성을 입증하였다.

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생태계제어 구조물의 파랑제어 효과에 관한 연구 (A study on the wave control function of ecosystem control structures)

  • 김현주;류청로;손원식
    • 한국해양공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.149-159
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    • 1996
  • Multipurpose development of the coast and ocean can be considered as multifunction construction combining the functions of coastal protection, waterfront amenity and creation or rehabilitation of habitats. Multfunction development of coastal and ocean spaces can be accomplished by applying the ecosystem control structure of artificial habitats which will cultivate fishing ground with ecological harmony to the coastal protection system. To evaluate the applicability of ecosystem control structures as as fundamental coastal protection structure, wave control function of the structure is studied by numerical and physical analyses. Dimensional analysis and hydraulic experiment point out the importance of width and crest depth of ecosystem control structure, construction water depth and wave steepness. Wave control efficiency is estimated by the attenuation coefficient $(K_H)$ according to wave steepness $(H_0/L_0)$, relative constructed water depth $(h_i/H_0)$, relative berm width $(B/L_0)$ and relative crest depth $(h_B/H_0)$ of eosystem control structure. Empirical fomulas are suggested based on the results of model test by applying the multiple model based on this experimental results and numerical wave shoaling-dissipation-breaking model appears to be valid for the analysis of wave transformation around ecosystem control structure in the coastal waters.

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수치모의를 통한 유사제트-파랑의 상호작용 해석 (Analysis of Interaction of Jet-like Current and Wave using Numerical Simulation)

  • 최준우;배재석;노민;윤성범
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.675-678
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    • 2008
  • The effect of wave and current interactions on jet-like current flowing against waves was investigated based on numerical simulations. The numerical simulations are conducted by a combined model system of REF/DIF(a wave model) plus SHORECIRC(a current model) and a Boussinesq equation model, FUNWAVE. In the simulations, regular and irregular waves refracted due to the jet-like opposing current were focused along the core region of current, and the jet-like current was earlier spreaded when the waves had larger wave heights. The numerical results show that the rapid change of wave height distribution in transverse direction near current inlet plays a significant role to spread the jet-like current. In other words, the gradients of radiation stress forcing in transverse direction have a more significant effect on the jet-like current than its relatively small gradients forcing in flowing direction, which tend to accelerate the current, do. In conclusion, it is indispensible to take into account the interaction effect of wave transformation and current characteristics when waves meet the opposing jet-like current such as river mouth.

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연직판형 부소파제의 수리학적 특성과 동적거동 (Hydraulic Characteristics and Dynamic Behaviors of Floating Breakwater with Vertical Plates)

  • 손병규;양용수;정성재;신종근;김도삼
    • 한국수산과학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.316-322
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    • 2005
  • In order to develop a floating breakwater, which can efficiently control long period waves, vertical plates are attached in pontoon. Wave control and dynamic behaviors of the newly developed vertical plates type are verified from numerical analysis and hydraulic experiment. As a result, for the wave control and energy dissipation, the newly developed vertical plates type is more efficient than the conventional pontoon type. For the floating body motion, the wave transmission, depending on incident wave period, is decreased at the natural frequency. Dimensionless drift distance has similar trend of the reflection rate of wave transformation near natural frequency except maximum and minimum values. Dimensionless maximum tension is 17 percent of the weight of floating breakwater in case of the conventional pontoon type and 18 percent or 14 percent in case of the newly developed vertical plates type. Thus, it is shown that the wave control is improved by the vertical plates type. In addition, by adjusting the interval of the front and back vertical plate, we would control proper wave control.

임의 형태의 해양구조물에 의한 해수파의 산란 (The Water Wave Scattering by the Marine Structure of Arbitrary Shape)

  • 신승호;이중우
    • 한국항해학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.61-78
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    • 1993
  • Large offshore structure are to be considered for oil storage facilities , marine terminals, power plants, offshore airports, industrial complexes and recreational facilities. Some of them have already been constructed. Some of the envisioned structures will be of the artificial-island type, in which the bulk of structures may act as significant barriers to normal waves and the prediction of the wave intensity will be of importance for design of structure. The present study deals wave scattering problem combining reflection and diffraction of waves due to the shape of the impermeable rigid upright structure, subject to the excitation of a plane simple harmonic wave coming from infinity. In this study, a finite difference technique for the numerical solution is applied to the boundary integral equation obtained for wave potential. The numerical solution is verified with the analytic solution. The model is applied to various structures, such as the detached breakwater (3L${\times}$0.1L), bird-type breakwater(318L${\times}$0.17L), cylinder-type and crescent -type structure (2.89L${\times}$0.6L, 0.8L${\times}$0.26L).The result are presented in wave height amplification factors and wave height diagram. Also, the amplification factors across the structure or 1 or 2 wavelengths away from the structure are compared with each given case. From the numerical simulation for the various boundary types of structure, we could figure out the transformation pattern of waves and predict the waves and predict the wave intensity in the vicinity of large artificial structures.

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완전비선형 Boussinesq 모형의 천수 및 쇄파 특성 (Shoaling and Breaking Characteristics of Fully Nonlinear Boussinesq Model)

  • 윤종태;박승민
    • 한국해양공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.29-33
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    • 2005
  • The accuracy of predicting wave transformation in the nearshore is very important to wave hydrodynamics, sediment transport, and design of coastal structures. Numerical experiments are conducted to identify the shoaling and breaking characteristics of a fully nonlinear Boussinesq equation-based model. Simulated shoaling showed good agreement with the Shouto's formula, and the results of the breaking experiment agreed well with experimented data, over several beach profile.

비선형 완경사 방정식의 유도 및 수치모의 (Derivation of Nonlinear Mild-Slope Equation and Numerical Simulation)

  • Lee, Jung-Lyul;Park, Chan-Sung
    • 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해안해양공학회 2000년도 한국해안해양공학발표논문집 Proceedings of Coastal and Ocean Engineering in Korea
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    • pp.103-112
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    • 2000
  • Early efforts to model wave transformation from offshore to inshore were based on the ray theory which accounts for wave refraction due to changes in bathymetry and the diffraction effects were ignored. Prediction of nearshore waves with the combined effects of refraction and diffraction as well as reflection has taken a new dimension with the use of the mild-slope equation and the Boussinesq equation. (omitted)

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에너지와 위상을 분리하여 해석하는 파랑변형 모형에 대한 소고 (A note on the wave transformation models analyzing wave energy and phase separately)

  • 이창훈;김건우;서경덕
    • 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해안해양공학회 2000년도 한국해안해양공학발표논문집 Proceedings of Coastal and Ocean Engineering in Korea
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    • pp.149-154
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    • 2000
  • 파랑은 먼바다에서 주로 바람에 의하여 생성되어 천해로 전파되어 오면서 천수, 굴절, 회절, 반사, 중첩의 여러 가지 변형 과정을 거친다. 이 변형 과정 가운데 바닥의 영향으로 발생하는 것은 천수, 굴절, 반사이고 파랑간에 발생하는 것은 회절, 중첩이다. 수심이 파장의 1/2보다 작은 경우 바닥의 영향을 받게 되는데 이 해역이 중간수심해와 천해에 해당한다. 파랑변형모형은 파향선추적법부터 시작된다. (중략)

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