• 한국해양공학회지
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• 제34권6호
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• pp.406-418
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• 2020

In this study, a nonlinear wave simulation code is developed using a higher-order spectral (HOS) method. The HOS method is very efficient because it can determine the solution of the boundary value problem using fast Fourier transform (FFT) without matrix operation. Based on the HOS order, the vertical velocity of the free surface boundary was estimated and applied to the nonlinear free surface boundary condition. Time integration was carried out using the fourth order Runge-Kutta method, which is known to be stable for nonlinear free-surface problems. Numerical stability against the aliasing effect was guaranteed by using the zero-padding method. In addition to simulating the initial wave field distribution, a nonlinear adjusted region for wave generation and a damping region for wave absorption were introduced for wave generation simulation. To validate the developed simulation code, the adjusted simulation was carried out and its results were compared to the eighth order Stokes theory. Long-time simulations were carried out on the irregular wave field distribution, and nonlinear wave propagation characteristics were observed from the results of the simulations. Nonlinear adjusted and damping regions were introduced to implement a numerical wave tank that successfully generated nonlinear regular waves. According to the variation in the mean wave steepness, irregular wave simulations were carried out in the numerical wave tank. The simulation results indicated an increase in the nonlinear interaction between the wave components, which was numerically verified as the mean wave steepness. The results of this study demonstrate that the HOS method is an accurate and efficient method for predicting the nonlinear interaction between waves, which increases with wave steepness.

• 한국해안해양공학회지
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• 제4권3호
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• pp.178-186
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• 1992

어떤 특정 위치에서 파속이 빠른 파가 느린 파를 추월하도록 여러가지 다른 주파수의 파를 중첩시킴으로써 심해쇄파에 대한 실험을 수행하였다. 예상 쇄파지점 근처에서 큰 파고를 갖는 붕괴파와 권파를 조파시켰다. 쇄파점에 가까워 질수록 붕괴파와 권파의 파형경사가 뚜렷하게 증가되었고 쇄파 후에는 감소되었다. 격렬한 권파시에는 파형경각가 보다 더 증가됨을 볼 수 있었다. 파군 중의 기본적인 주파수들은 파낭의 전파과정이나, 특히 격렬한 권파시에도 별 변동이 없었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권6호
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• pp.750-757
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• 2016

본 연구에서는 파 주기와 기울기에 따른 단일 실린더와 다중 실린더의 wave run-up을 추정하였다. 3차원 비압축성 점성 난류 유동이며 서로 다른 상을 가지는 이상유체에 대한 수치해석을 수행하기 위하여, 본 연구에서는 전산 유체 역학 상용코드인 "STAR-CCM+"을 기반으로 하여 VOF기법과 realizable $k-{\varepsilon}$ 난류 모델을 사용하였다. 모델스케일에 대한 파 주기는 단일 실린더의 경우 1.269초와 1.692초이고, 다중 실린더의 경우 1.716초이다. 각 케이스 별로 1/30, 1/16의 파 기울기를 가진다. 최종적으로 파 기울기와 주기에 대한 wave run-up 추정 결과는 관련 실험 결과와 비교하였다. 수치해석 결과는 실험과 비교하여 정성적으로 유사함을 확인하였다.

• 소성∙가공
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• 제13권6호
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• pp.497-502
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• 2004

The shape of cold rolled steel sheets is defined as the degree of flatness, and the flatter, the better. Because undesirable strip shapes of cold rolled steel sheets can affect not only visible problem but also automatic working process in customer's lines, the requirement of the customers is more and more stringent. So we usually used the tension leveler to make high quality of strip flatness. For the improvement of the quality of strip flatness, this report developed three- dimensional FEM (Finite Element Method) simulation model, and analysis about the strain and stress distribution of strip in the tension leveling process. The numerical study can be summarized as follows. (1) If we pass the edge wave material (steepness: $1.0\%$) that the stress-difference between the strip center and the edge is 5.2kgf through tension leveler. the stress-difference is decreased 0.45kgf and the steepness is improved to $0.29\%$. (2) If the Intermesh is increased from 6mm to 7mm, the steepness is improved from $0.294\%$ to $0.268\%$. (3) If the initial steepness is decreased form $1.0\%$ to $0.75\%$, the final steepness is improved from $0.294\%$ to $0.263\%$. We know that more increased intermesh and lower initial steepness make the final steepness improved.

• 한국해양공학회지
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• 제34권4호
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• pp.245-252
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• 2020

Wave run-up is an important phenomenon that should be considered in ocean structure design. In this study, the wave run-up of a surface-piercing circular cylinder was calculated in the time domain using the three-dimensional linear and fully nonlinear numerical wave tank (NWT) techniques. The NWT was based on the boundary element method and the mixed Eulerian and Lagrangian method. Stokes second-order waves were applied to evaluate the effect of the nonlinear waves on wave run-up, and an artificial damping zone was adopted to reduce the amount of reflected and re-reflected waves from the sidewall of the NWT. Parametric studies were conducted to determine the effect of wavelength, wave steepness, and the draft of the cylinder on the wave run-up of the cylinder. The maximum wave run-up value occurred at 0°, which was in front of the cylinder, and the minimum value occurred near the circumferential angle of 135°. As the diffraction parameter increased, the wave run-up increased up to 1.7 times the wave height. Furthermore, the wave run-up was 4% higher than the linear wave when the wave steepness was 1/35. In particular, the crest height of the wave run-up increased by 8%.

• 한국해안해양공학회지
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• 제7권3호
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• pp.209-218
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• 1995

비선형 간섭항들을 고려하여 다방향 심해 불규칙파를 해석하였다. 선형 위상함수를 사용하여 섭동해를 파기을기의 3차항까지 구하였으며, 비선형 간섭에 기인하는 파특성들의 변조를 살펴보았다. 해의 수렴성은 파기울기뿐 아니라 파성분들 사이의 파장비에도 크게 영향을 받는다. 섭동해중 장파의 특성을 나타내는 성분은 빠른 수렴속도를 가지나, 장파의 의해 간섭되어지는 단파의 섭동해는 수렴속도가 매우 느리거나 발산하는 경향을 보인다. 단파해에서 발생하는 수렴의 어려움은 단파 주파수의 연조특성을 선형파형법이 정확히 표현하지 못하기 때문이다. 따라서 광대역 파스텍트럼의 특성을 갖는 해양파에서 고주파 성분의 특성을 해석하기 위한 목적으로는 선형파형법의 사용이 부적합하다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제18권2호
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• pp.147-153
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• 2006

본 연구에서는 s-소단 경사식 방파제에서의 처오름 특성을 검토하기 위하여 수리모형실험을 수행하였다. 소단의 높이와 폭을 변화시켜가며 파형경사 및 쇄파계수의 변화에 따른 처오름높이 계측결과를 분석하였다. 그 결과 소단의 폭과 높이가 증가될수록 처오름높이는 감소함을 알 수 있었으며, 파형경사와 쇄파계수의 변화에 따른 처오름높이의 변화는 크지 않음을 알 수 있었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제13권3호
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• pp.202-208
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• 2001

현재 실무에서 많이 적용되고 있는 Saville의 가상 구배법에 기초하여 복합사면에서의 도파고를 간단히 산정하기 위한 양해적 근사식을 개발하였다. 수심대 파고비, 사면경사, 파형경사 등과 도파고비와의 관계를 도출하였다. 또한 도파고 산정에 있어 정확도를 검증하기 위하여 양해적 근사식의 산정결과를 Saville의 관측결과와 네덜란드 Delft 공식의 산정결과와 비교하였다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제3권2호
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• pp.150-158
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• 2011

Present study aims to investigate the influence of relative breakwater width W/L (W=width of breakwater, L=wavelength), wave steepness $H_i/gT^2$ (Hi=incident wave height, T=wave period) and relative wave height d/W (d=water depth) on forces in the moorings of horizontal interlaced multi-layered moored floating pipe breakwater (HIMMFPB) model. Studies were conducted on scaled down physical models having three layers of Poly Vinyl Chloride (PVC) pipes, wave steepness $H_i/gT^2$ varying from 0.063 to 0.849, relative width W/L varying from 0.4 to 2.65 and relative spacing S/D=2 (S=horizontal centre-to-centre spacing of pipes, D=diameter of pipes). Peak mooring forces were also measured and data collected is analyzed by plotting non-dimensional graphs depicting variation of $f_s/{\gamma}W^2$ ($f_s$=Sea side Mooring force, ${\gamma}$=specific weight of water) & $f_l/{\gamma}W^2$ ($f_l$=Lee side Mooring force) with $H_i/gT^2$ for d/W varying from 0.082 to 0.276 and also variation of $f_s/{\gamma}W^2$ and $f_l/{\gamma}W^2$ with W/L for $H_i$/d varying from 0.06 to 0.400.

• 한국해안해양공학회지
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• 제12권1호
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• pp.39-52
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• 2000

3파 상호작용은 천수파 또는 유한 수심 풍파의 경우에만 중요한 것으로 알려져 왔다. 파랑 성분간의 에너지 전달에 의한 풍파의 성장 관점에서 볼 때 심해에서 3파 상호작용은 4파 상호작용에 비해 별로 중요하지 않다. 그러나, 심해에서도, 특히 풍파 성장의 초기 단계에서는, 3파 상호작용이 중요할 수 있는데, 이는 3파 상호작용이 쇄파에 결정적인 영향을 미치는 파형경사, 수면 위에서의 공기 흐름의 항력, 선박의 항해 등과 밀접한 관계를 가지고 있기 때문이다. 본 연구에서는 일련의 실험실 실험 결과를 제시하고, 이에 대한 bispectrum 분석을 통하여 심해 풍파의 3파 상호작용을 고찰한다. 스펙트럼 첨두 주파수에서의 bicoherence와 파형경사가 거의 정비례하는 것으로 나타나는데, 이는 파봉이 뽀족하고 파곡이 밋밋한, 경사가 큰 파가 3파 상호작용의 결과임을 나타낸다. Bicoherence 및 파형경사 모두가 파랑 성장의 초기 단계에서는 파령에 따라 증가하다가 파랑이 발달함에 따라 다시 작아진다. 파랑 성장의 초기 단계에서 3파 상호작용에 의하여 발달된 스펙트럽 2차 첨두의 에너지가 그 이후에는 4파 상호작용에 의해 주변의 주파수들로 재분배되는 것으로 추측된다.