• 대한조선학회논문집
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• 제58권6호
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• pp.382-390
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• 2021

The present study suggests the application of a depth camera for wave height field measurement, focusing on the calibration procedure and test setup. Azure Kinect system is used to measure the water surface elevation, with a field of view of 800 mm × 800 mm and repetition rate of 30 Hz. In the optimal optical setup, the spatial resolution of the field of view is 288 × 320 pixels. To detect the water surface by the depth camera, tracer particles that float on the water and reflects infrared is added. The calibration consists of wave height scaling and correction of the barrel distortion. A polynomial regression model of image correction is established using machine learning. The measurement results by the depth camera are compared with capacitance type wave height gauge measurement, to show good agreement.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.125-130
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• 1992

실제 해상에서 운항중인 선박의 6자유도 운동 및 해상의 파도를 계측할 수 있는 시스템을 개발하였다. 이 시스템은 Miles의 방법에 따라 7개의 가속도계로 선체의 운동을 계측하고, 초음파 파고계를 이용하여 선수부에서의 상대운동을 계측하여 상대운동에서 선체운동을 소거함으로써 해상에서의 파랑에 관한 정보(파고 및 주기)를 해석할 수 있다. 모형시험을 수행하여 개발된 시스템의 우수성을 확인하였으며, 원격조종 모형시험시 운동계측기로의 적용가능성도 발견하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.296-306
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• 2020

수압식 파고계(WTG)로 관측한 파고가 저파랑 환경에서 저평가되는 문제가 제기되어 왔으며 이 자료를 보정하여 관측오차를 줄이는 것은 WTG 실측자료를 사용해 항만정온도 기준을 개선하는데 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 네 지점에서 관측한 AWAC 및 부이식 파고계(Waverider buoy) 자료를 사용하여 동일 지점에서 관측한 WTG 유의파고를 보정하였다. 먼저 저파랑 조건 하에서 WTG 유의파고(H_m0) 값이 저평가되는 경우에도 유의파고와 첨두주기의 곱인 WTG HT는 저평가되지 않고 AWAC 및 부이식 파고계의 HT와 선형관계를 유지함을 발견하였으며, 이 선형성을 적용하여 WTG HT와 H_m0 간의 분포를 대표하는 3차 함수를 각 지점 별로 산정하였다. 이 함수를 사용하여 저파랑 임계파고로 설정한 0.7 m 이하의 WTG H_m0를 보정하였으며, 그 결과 보정된 WTG H_m0와 AWAC 및 Waverider buoy H_m0의 선형관계가 향상되었고 저평가되었던 파고도 상당부분 개선되었음을 확인하였다. 본 연구 결과를 적용하면 HT의 선형성이 유지되는 타 지역의 WTG 관측 파고를 보정하는 일과, 나아가 보다 정확한 실측자료를 제공해 해당 항만의 개선된 정온도 기준을 마련하는 일에 기여할 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제14권1호
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• pp.34-40
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• 2002

본 연구에서는 해안선 부근의 장주기파가 해안침식과 관련이 있음에 주목하며 심해파의 특성으로부터 천해역의 장주기파의 파고를 추정하기 위해 파고계 3대를 해안으로부터 외해방향의 해안종단 방향으로 일직선상에 배치하여 현장관측을 실시하고 그 결과를 분석하였다. 아울러, 장주기파의 발생기구에 관한 기존의 이론을 현장관측을 통해 검증하고, 장주기파의 발생기구를 토대로 심해파 제원과 천해역의 장주기 파고와의 관계를 검토하였다. 관측된 장주기파는 기존의 이론과 대체적으로 일치하였으며, 심해파와 장주기파 사이에는 선형적인 대응이있음을 확인하였다. 또한, 장주기파의 공간적·시간적 변화를 추가하기 위하여 각 지점별로 관측된 장주기파를 합성함으로서 장주기파의 파고를 계산하였다. 그 결과, 장주기파와 심해파 사이의 관계는 더욱 뚜렷한 경향을 나타내었으며, 양자로부터 장주기파의 추정식을 도출할 수 있었다. 따라서, 이를 이용함으로서 해당지역의 천해역에 존재하는 장주기파랑의 규모가 심해파랑의 자료로부터 예견될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제55권1호
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• pp.83-91
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• 2018

In this paper, usefulness of marine radar for water waves measurement in coastal waters is presented. We installed a marine radar to acquire radar images of water wave around light beacon at Jujeon in Ulsan. Also, a series of analysis procedures for obtaining the wave information from the acquired image is described with a schematic diagram. We compared analysis results of radar images with measurement values using wave height gauge at light beacon. In order to improve accuracy of analysis results, detailed water depth information is essential. In conclusion, in case of the use of radar for water waves measurement, it is shown that it is very necessary to increase the accuracy of measurement by consideration of the water depth in the dispersion relation of water waves.

• 한국해안해양공학회지
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• 제14권1호
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• pp.51-64
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• 2002

협수로로 연결된 속초항과 청초호의 장주기파 공진을 검토하기 위하여 항내·외 8개 정점에서 파향·파고계, 초음파식 파고계, 수압식 파고계, 유속계 등을 이용하여 장·단주기파 현장관측을 실시하였다 자료 분석 결과 속초항과 청초호의 Helmholtz 공진 모드의 주기는 각각 13.6분과 54.5분으로 제시되었으며, 협수로 내 주된 유속의 출현 주기는 55.2분으로 청초호의 Helmholtz 공진 조건에 지배됨을 알 수 있었다. 저중력파로 인한 국부 부진동의 에너지 수준은 평상시보다 폭풍시에 훨씬 더 큰 것으로 나타났다. 항내·외 정점에서의 저중력파 파고와 항외의 단주기파고에 대한 회귀분석 결과 양자는 거의 선형적인 상관 관계를 가지는 것으로 나타났다. 그러나 양자의 주기들, 단주기 파향과 저중력파 파고, 단주기 파고와 저중력파 주기 사이에는 특별한 상관 관계를 발견하지 못하였다. 한편, 향후 장기간 자료가 축적되면 속초항 해역에서의 저중력파 파고에 대한 극치 해석을 통하여 재현빈도별 저중력파 파고를 추정할 수 있을 것으로 사료되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권3호
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• pp.293-300
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• 2013

본 연구는 해상풍력발전을 위한 기초적인 연구로서 풍력타워에 가해지는 조파에 대한 타워의 거동을 해석하기 위한 장치를 구축하여 그 타당성연구를 하고자한다. 파고 발생이 수조 내부에서 적절히 만들어졌으며, 이를 고속카메라와 파고계를 이용하여 시간에 따른 인공적인 파고의 발생을 측정하였으며, 이때 조파기는 세 가지 주기에 따라 파고를 발생시켰다. 본 연구에서 최저 20mm에서 시작해서 최고 34mm까지의 파고를 만들어 낼 수 있는 조파수조를 설치하여 파고를 이용한 구조물과의 상관관계를 밝히는 데 큰 도움이 되었다. 고속카메라로 촬영한 가시화된 파고를 살펴보면 소파장치가 없을 때는 단순조화운동에 그쳤으나, 소파장치를 설치한 경우에는 진행파임을 확인할 수 있었다.

• 한국해양공학회지
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• 제35권1호
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• pp.82-90
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• 2021

Owing to the advantages of assuring the best views and seawater exchange, submerged breakwaters have been widely installed along the eastern coast of Korea in recent years. It significantly contributes to promoting the advancement of shorelines by partially inhibiting incident wave energy. Observations were carried out by a pressure-type wave gauge in the Bongpo Beach to evaluate the coefficients of wave transmission via a submerged breakwater, and the results obtained were compared with those of existing conventional equations on the transmission coefficient derived from hydraulic experiments. After reviewing the existing equations, we proposed a transmission coefficient equation in terms of an error function. Although it exhibited robust relationships with the crest height and breaking coefficient, deviations from the observed data were evident and considered to be triggered by the difference in the incident wave climate. Therefore, in this study, we conducted a numerical experiment to verify the influence of wave period on the coefficients of wave transmission, in which we adopted a parabolic-type mild-slope equation model. Consequently, the deviation from calculated results appears to practically cover all deviation range in the observed data. The wave period and direction of the incident wave increased, the transmission coefficient decreased, and the wave direction was determined to demonstrate a relatively significant influence on the transmission coefficient. It was inferred that this numerical study is expected to be used practically in evaluating the design achievement of the submerged breakwater, which is adopted as a countermeasure to coastal beach erosion.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권2호
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• pp.135-145
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• 2020

해양에서의 파랑관측은 부이나 압력계 등을 이용하여 수면변위를 관측하는 직접관측방법과 Radar를 이용하여 관측하는 원격관측방법으로 구분된다. 직접관측방법은 정확도가 높지만, 악기상 시 파손 및 유실 위험이 크며 외해 설치 시 많은 유지 보수비용이 필요하다는 단점을 가지고 있다. 반면 Radar와 같은 원격관측방법은 장비를 육지에 계류하여 유지관리가 용이하지만 직접관측방법과 비교하면 정확도가 다소 낮은 단점이 있다. 본 연구에서는 원격파랑관측자료의 품질을 개선하기 위해 독도에 설치되어 운영 중인 MIROS Wave and Current Radar(MWR) 관측자료의 수집 및 분석을 하였으며, 이를 기상청에서 운영 중인 해양파고부이(CWB)의 관측자료와 비교하였다. 그리고 MWR 관측자료의 품질을 개선하기 위해 1) MIROS사에서 개발한 필터(Reduce Noise Frequency, Phillips Check, Energy Level Check)의 복합적인 사용(최적필터; Optimal Filter), 2) OOI(Ocean Observatories Initiative)에서 개발한 Spike Test 알고리즘(Spike Test) 그리고 3) 유의파고-주기 관계식을 이용한 새로운 필터(H-Ts QC)를 사용하여 신뢰도가 낮은 이상자료(Noise; 시계열 자료 중 급격하게 자료가 발산하여 정상자료가 아닌 것으로 판단되는 자료)의 제거 및 보정을 수행하였다. 결과적으로 3가지의 품질관리기법을 적용한 MWR의 파랑관측자료는 유의파고에 대해서는 일정 부분 신뢰도를 가지지만 유의파주기에서는 여전히 오차가 존재하며 이에 대한 개선이 요구된다. 또한, MWR의 파랑관측자료는 3 m 이상의 고파랑에서는 CWB와 다소 양상이 달라지는 한계가 발생하므로 이를 위한 장기간의 원격파랑관측 자료의 수집과 분석, 그리고 필터 개발 등에 관한 지속적인 연구가 필요하다.

• 수산해양기술연구
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• 제50권3호
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• pp.233-243
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• 2014

The difference of mooring tension by type of buoy was investigated in the circulating water channel and the wave tank for deducting the most stable buoy from the current and the wave condition. 5 types of buoy made up of short cylinder laid vertically (CL-V), short cylinder laid horizontally (CL-H), capsule (CS), sphere (SP) and long cylinder (CL-L) were used for experiments. A mooring line and a weight were connected with each buoy. A tensile gauge was installed between a mooring line and a weight. All buoy's mooring tension was measured at the same time for the wave test with periods of 1.5~3.0 sec and wave heights of 0.1~0.3 m, and the current test with flow speeds of 0.2~1.0 m/sec. As a result, the order of tension value in the wave test was CL-H > CL-V > SP > CS > CL-L. In the current test CL-V and CL-H were recorded in the largest tension value, whereas SP has the smallest tension value. So it seems that SP buoy is the most effective in the location affected by fast current. CS is predicted to be suitable for a location that influence of wave is important more than that of current if practical use in the field is considered. And it was found that the difference of mooring tension among buoys in wave is related to the product of the cross sectional area and the drag coefficient for the buoy's bottom side in high wave height. The factor for the current condition was not found. But it was supposed to be related to complex factors like a dimension and a shape by buoy's posture to flow.