• 제목/요약/키워드: Wave elevation

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사파중 진동수주형 파력발전장치의 성능평가 (Performance of Oscillating Water Column type Wave Energy Converter in Oblique Waves)

  • 김길원;현범수;홍기용;류진
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.182-188
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    • 2014
  • 진동수주형 파력발전시스템의 성능은 OWC챔버의 형상 뿐만 아니라 입사파의 각도와 터빈의 효과로 인한 압력강하등과 같은 작동환경의 영향도 받는다. 기존의 대부분 연구들은 파랑에너지 흡수효율에 초점을 맞췄기 때문에 입사파 방향이 OWC챔버 입구면과 직각을 이룬다는 가정 하에 수행되었다. 하지만 실해역에서는 입사파가 해양환경에 따라 사파의 형태로 입사하게 될 것이고, 고정식 구조물인 경우에는 그 영향이 더욱 지배적이다. 본 논문은 실험 및 수치해석적인 방법으로 사파중 OWC챔버의 성능에 대하여 고찰하였다. 실험은 3차원 조파수조를 이용하여 다양한 입사파 각도조건에서 수행하였다. 터빈의 영향을 고려하기 위하여 오리피스를 적용하여 챔버내 진동수주의 수위 변동을 계측하였다. VOF모델을 기반으로 한 수치조파수조를 구축하여 실험과 동일한 조건으로 계산을 수행하여 실험결과와 비교분석하여 공기실과 그 인근의 유동변화를 고찰하였다.

레일리파 분산을 역산하여 구한 횡파속도를 이용한 춘천시의 부지특성 (Site Characterization using Shear-Wave Velocities Inverted from Rayleigh-Wave Dispersion in Chuncheon, Korea)

  • 정진훈;김기영
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제17권1호
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    • pp.1-10
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    • 2014
  • 춘천시 인구 밀집지역의 지반특성 파악 및 분류를 목적으로 2011년 1월부터 2013년 5월까지 고유진동수 1 Hz인 수직성분 속도센서 4대와 4.5 Hz 수직 지오폰 24개를 이용하여 춘천시계 내의 50 지점(산림지 4 곳 포함)에서 레일리파를 기록하였다. 확장된 공간자기상관함수법으로 얻은 레일리파 분산곡선을 두께 1 m인 40개 수평층의 횡파속도($v_s$) 모델로 역산하였다. 또한 이를 바탕으로 풍화암질 기반암의 깊이($D_b$) 및 횡파속도($v_s^b$), 토양층의 평균 횡파속도($\bar{v}_s^s$), 깊이 30m까지의 횡파속도($v_s30$)를 각각 산출하였다. 46개 저고도 측점에서 구한 $D_b$, $v_s^b$, $\bar{v}_s^s$, $v_s30$는 각각 5 ~ 29 m, 404 ~ 561 m/s, 208 ~ 375 m/s, 226 ~ 583 m/s의 범위를 갖는다. 이는 국내 내진설계기준에 따르면 단단한 토사지반 $S_D$와 매우 조밀한 토사지반 및 연암지반인 $S_C$에 해당한다. $v_s30$의 대표적 지시자를 파악하기 위해 토지피복 종류, 기반암 암상, 지표면 경사도 및 지표 고도와의 상관도를 분석하였다. 그 결과, 가장 좋은 지시자인 고도와의 상관성(r = 0.41)도 미약하게 나타나서, 상대적으로 작은 면적의 춘천시만을 대상으로 적용하기에는 신뢰성에 한계가 있다고 판단된다.

토지피복유형과 지형특성이 폭염일수에 미치는 영향 분석 (Analysis on the Effects of Land Cover Types and Topographic Features on Heat Wave Days)

  • 박경훈;송봉근;박재은
    • 한국지리정보학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.76-91
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    • 2016
  • 본 연구는 최근 폭염 문제로 주목을 받고 있는 밀양시를 대상으로 토지피복과 지형과 같은 공간 특성이 폭염일수에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 폭염일수는 RCP 기반의 남한상세 기후자료(2000~2010년)를 활용하여 산출하였고, 토지피복유형은 2000년 토지피복도와 2005년, 2010년 환경부 중분류 토지피복도를 이용하여 시가화지역, 농업지역, 산림지역, 수역, 초지 및 나지로 유형을 재분류하였다. 지형특성은 공간해상도 30m급의 수치표고모델을 이용하여 계산된 지형위치지수로 분석하였다. 분석결과, 폭염일수는 2000년 평균 31.4일로 가장 많이 발생하였고, 2008년 26.9일, 2001년 24.2일, 2010년 24.0일 순으로 나타났다. 폭염일수는 농경지와 계곡부 일대, 도시 외곽지역에서 많아지는 것으로 분석되었다. 밀양시의 지형적 특성은 평지(19.7%) 보다는 경사지(51.6%)의 산악지역이 많은 것으로 나타났으며, 서쪽 일부지역은 대규모 계곡지역(12.2%)이 분포하는 것으로 확인되었다. 공간특성과 폭염의 상관성 분석 결과, 산림지역에서 폭염일수와 음의 상관성(-0.109)으로 나타나 폭염을 완화하는 요인으로 도출되었다. 지형적인 측면에서는 평지와 폭염이 양의 상관성(0.305)으로 나타났다. 이러한 결과들은 도시계획가와 환경관리자에게 토지개발과 지형변화가 폭염에 미치는 영향을 이해하는데 중요한 시사점을 제공할 수 있다.

On the second order effect of the springing response of large blunt ship

  • Kim, Yooil;Park, Sung-Gun
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제7권5호
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    • pp.873-887
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    • 2015
  • The springing response of a large blunt ship was considered to be influenced by a second order interaction between the incoming irregular wave and the blunt geometry of the forebody of the ship. Little efforts have been made to simulate this complicated fluid-structure interaction phenomenon under irregular waves considering the second order effect; hence, the above mentioned premise still remains unproven. In this paper, efforts were made to quantify the second order effect between the wave and vibrating flexible ship structure by analyzing the experimental data obtained through the model basin test of the scaled-segmented model of a large blunt ship. To achieve this goal, the measured vertical bending moment and the wave elevation time history were analyzed using a higher order spectral analysis technique, where the quadratic interaction between the excitation and response was captured by the cross bispectrum of two randomly oscillating variables. The nonlinear response of the vibrating hull was expressed in terms of a quadratic Volterra series assuming that the wave excitation is Gaussian. The Volterra series was then orthogonalized using Barrett's procedure to remove the interference between the kernels of different orders. Both the linear and quadratic transfer functions of the given system were then derived based on a Fourier transform of the orthogonalized Volterra series. Finally, the response was decomposed into a linear and quadratic part to determine the contribution of the second order effect using the obtained linear and quadratic transfer functions of the system, combined with the given wave spectrum used in the experiment. The contribution of the second order effect on the springing response of the analyzed ship was almost comparable to the linear one in terms of its peak power near the resonance frequency.

낮은 수심을 통과하는 해양파의 변화에 대한 연구 (Investigation on the Variation of Ocean Waves passing through Shallow Waters)

  • 석우찬;원윤상
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.161-167
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    • 2022
  • 낮은 수심에 있는 수중보를 통과하는 해양파 문제는 수심이 낮아지면서 발생하는 Shoaling 효과, 이로 인한 비선형파의 간섭효과, 그리고 수중보를 통과한 후 수심이 다시 깊어지면서 발생하는 파주기 별 분산효과 등을 복합적으로 포함하고 있다. 따라서, 이 문제는 해양파의 이론적 접근이나 CFD의 유효성을 검증하는 좋은 사례로 많이 활용되고 있는데, 주로 규칙파에 대해서 시간영역에서의 파형변화를 수조실험 결과와 비교하여 분석한다. 본고에서는 주파수 영역에서의 에너지 스펙트럼 변화를 분석하여, OpenFOAM 등의 CFD를 적용함에 있어서 초기위상조건 등 별다른 제약이 없는지, 비선형파의 간섭효과로 인한 배음 주파수 간의 에너지 교환이 나타나는지 등을 연구하였다.

실시간 관측정보를 이용한 이안류 경보체계 개선 연구: 발생정도 DB함수의 활용 (A modification of the rip current warning system utilizing real-time observations: a database function of likelihood distributions)

  • 최준우
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제55권10호
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    • pp.843-854
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    • 2022
  • 이안류 안전사고 저감을 목적으로 운영되는 실시간 이안류 경보체계에서 위험지수를 생산하는 방법을 개선하는 연구를 수행하였다. 상기 체계는 실시간 관측정보를 기반으로 신속한 이안류 위험지수를 생산할 필요가 있기 때문에 사전 수치모의 결과(즉, 발생가능 시나리오에 따른 이안류 발생정도)를 이용한다. 본 연구에서는 기존 기법의 곡선적합 경험식을 사용하는 대신에, 다변수 함수인 이안류 발생정도를 2차원 분포(예, 파고-주기, 파고-조위, 파고-파향, 파고-주파수 스펙트럼 광협도, 파고-파향 스펙트럼 광협도)로 저장하여 사용하므로 이안류 위험지수 생산 기법을 개선하였다. 2021년에 운영된 해운대 파랑 관측자료와 부산조위소의 조위정보를 개선된 방법에 적용하였고, CCTV를 통해 확인된 몇 차례의 이안류 발생사건에 대하여 관측정보와 적용한 결과를 비교하여 제시하였다.

장거리 공중-지상 영상정보용 데이터링크의 수신 안테나 최적 고각 제어 방법 (Optimum Elevation Angle Control of the Receiving Antenna for the Long Distance Air-Ground Common Data Link)

  • 류영재;안재민
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권11호
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    • pp.1528-1538
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    • 2016
  • 영상정보용 데이터링크는 장거리의 공중-지상 환경에서 영상과 신호정보를 전송하도록 설계된 통신 시스템이다. 본 논문은 장거리 공중-지상 채널환경의 신호 분석에 적합한 곡면지구 2-Ray 모델을 사용하여 영상정보용 데이터 링크의 통신거리에 따른 수신전력 변화 폭을 분석하고 지면 반사파에 의한 수신전력의 변화폭을 경감할 수 있는 수신 안테나의 최적 고각 제어방법을 제안한다. 제안된 방법은 추가적인 하드웨어 성능 향상 없이도 기존의 고각 제어 방법에 비하여 추가적인 링크마진을 확보할 수 있다.

5.25GHz 무선 LAN을 위한 T-Slot Weathercock-Shaped 마이크로스트립 패치 안테나 설계 및 제작 (Fabrication and measurement of a Weathercock-Shaped Microstrip patch Antenna with T-Slot for 5.25-GHz Band Wireless LAN)

  • 최선호;정계택;이화춘;곽경섭
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권12A호
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    • pp.1183-1187
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    • 2005
  • 본 논문에서는 5.15-5.35GHz Wireless LAN 대역의 사용을 위한 Weathercock-Shaped의 마이크로스트립 패치 안테나에 대하여 설계 및 제작하였다. 이동성을 위해 소형화하였고 Weathercock패치 모양에 T-Slot을 삽입하여. 적절한 대역폭을 얻고자 하였다. 시뮬레이션 설계는 Weathercock 모양과 T-Slot의 길이, 폭 그리고 급전위치를 최적화하여 제작 및 측정하였고 단일 양면 기판만을 사용해서 제작하였다. 실제 제작된 안테나의 측정결과는 Voltage Standing Wave Ratio (VSWR) < 2에서 $7.62\%$의 대역폭과 5.25${\~}$6.70dBi의 Gain을 얻었으며 3-dB 빔폭은 Azimuth와 Elevation이 각각 $80.32^{\circ}$$83.88^{\circ}$이 측정되었다.

기계평면시일에서 온도전파를 위한 파속도의 이론적해석 (ANALYSIS OF WAVE VELOCITY FOR TEMPERATURE PROPERGATION IN A MECHANICAL FACE SEAL)

  • 김청균
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 1987년도 제5회 학술강연회초록집
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    • pp.50-56
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    • 1987
  • A mechanical face seal is most commonly used to seal liquids and gases at various speeds, pressures and temperatures. The primary seal ring is in sliding contact with the seal seat and as a result heat in the vicinity of the interface is generated. Local temperatures at points along the circumferential direction will fluctuate as asperities on the surfaces pass. This kind of fluctuation of temperature has been investigated to take place. This may lead to the hot spots phenomenon between the contacting asperities. Sibley and Allen showed photographic evidence of systemically moving hot spots in the contact zone. The appearance of such a temperature disturbance has been attributed to a kind of thermoelastic instabilities between two surfaces: This involves a feedback loop which comprises localized elevation of frictional heating, resultant localized thermal bulding, localized pressure increase as the result of the bulging and futher elevation of frictional heating as the result of the pressure increase. The heating of hot spots will be continued until the expanded material due to the frictional heating is worn off. Therefore to predict the speed of temperature propagation into the body is essential to the analysis of heat transfer on the edge of the seal.

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Experimental study on liquid sloshing with dual vertical porous baffles in a sway excited tank

  • Sahaj, K.V.;Nasar, T.;Vijay, K.G.
    • Ocean Systems Engineering
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    • 제11권4호
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    • pp.353-371
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    • 2021
  • Sloshing behavior of liquid within containers represents one of the most fundamental fluid-structure interactions. Liquid in partially filled tanks tends to slosh when subjected to external disturbances. Sloshing is a vicious resonant fluid motion in a moving tank. To understand the effect of baffle positioned at L/3 and 2L/3 location, a shake table experiments was conducted for different fill volumes of aspect ratio 0.163, 0.325 and 0.488. For a fixed amplitude of 7.5 mm, the excitation frequencies are varied between 0.457 Hz to 1.976 Hz. Wave probes have been located at both tank ends to capture the surface elevation. The experimental parameters such as sloshing oscillation and energy dissipation are discussed here. Comparison is done for with baffles and without baffles conditions. For both conditions, the results showed that aspect ratio of 0.163 gives better surface elevation and energy dissipation than obtained for aspect ratio 0.325 and 0.488. Good agreement is observed when numerical analysis is compared with the experiments results.