• Ocean and Polar Research
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• 제25권spc3호
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• pp.423-426
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• 2003

The seawater exchange breakwater equipped with an oscillating water channel and water transmitting pipes has a very spectacular function that seawater supply can be greatly increased due to the upsurge of the water surface inside the channel at resonance condition which can be reached when the incident wave period becomes close to the natural period of the channel. The variations of the water level and period inside the channel are very important factors in enhancing the efficiency of sea water exchange, especially when designing the breakwater cross-section in shallow water zone which requires longer resonance period with the elongated horizontal projection of the channel. In the present study, a hydraulic experiment was performed varying the length of the oscillating channel, and the resonance periods and water surface variations are analyzed in terms of water transmission through the pipes.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제15권2호
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• pp.101-110
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• 2012

가막만 두 개의 만구에서의 수온·염분변화 및 해수교환특성을 이해하기 위하여, 하계 및 동계에 수온 염분 및 흐름을 15일간 동시 관측하였다. 현장조사결과, 흐름은 바람과 비교적 밀접한 상관관계를 가지고 있었고, 또한, 상관분석결과 수온은 조석보다는 기온의 영향을 더 크게 받고 있는 것으로 나타났다. 특히, 수온은 남쪽만구의 얕은 수심으로 인하여, 동쪽만구보다 계절에 따라 더 민감한 반응을 보였다. 염분의 농도변화에 기초한 해수교환율은 하계에 동쪽만구에서 0.5~29.9%(평균 11.6%), 남쪽만구에서 1.3~62.6%(평균 18.6%)로 각각 나타났다. 반면, 동계의 해수 교환율은 동쪽만구에서 0.3~28.5%(평균 8.9%), 남쪽만구에서 0.1~97.9%(평균 31.2%)로 각각 나타났다. 따라서, 가막만의 해수교환율은 남쪽만구가 동쪽만구에 비해 약 3배정도 더 높았고, 하계에는 동쪽만구, 그리고 동계에는 남쪽 만구의 해수교환율이 각각 타 계절에 비해 증가하는 것으로 나타났다. 이 결과는 계절에 따른 풍향변화가 가막만의 해수교환율에 영향을 미치고 있음을 반증하였다.

• Ocean and Polar Research
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• 제25권spc3호
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• pp.393-397
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• 2003

The seawater exchange breakwaters can be effectively employed to conserve or enhance the water quality inside harbors by transmitting the exterior water into the harbor. In the present study, three shapes of the breakwater, that is, the flow conduit embedded type, the wave chamber type and the oscillating water channel type are compared far their water exchanging capability through regular wave experiments. The results show that the net influx of water appears differently depending on wave period for each breakwater type. The net influx of the wave chamber type is much greater than that of the flow conduit embedded type. It is also ascertained that the influx of the oscillating water channel type can be greatly enhanced by attaining the resonance condition inside the channel at the wave periods frequently occurring at the fields where the breakwaters are to be installed.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.253-262
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• 2018

진동수주형(OWC) 파력발전구조물(WEC)은 진동수주실 내의 수위진동에 의해 발생된 공기흐름을 Power-Take-Off (PTO) 시스템을 통해 전기에너지로 회수하는 시스템이다. 일반적으로 PTO 시스템에서 높은 공기유속을 획득하기 위해서는 해수에 비해 상대적으로 적은 단면적을 갖는 공기실이 요구되므로 정확한 공기유속을 모의하기 위해서는 3차원적인 해석이 요구된다. 본 연구에서는 불규칙파동장을 대상으로 해수소통구를 구비한 진동수주형 파력발전구조물의 동적응답을 수치해석적으로 검토하였다. 수치해석에는 오픈소스 기반의 OpenFOAM 및 FOAM 확장 커뮤니티를 위한 파동장 해석을 위해 개발된 OLAFLOW를 적용하였다. 선행연구와 동일한 형상의 해수소통구와 OWC-WEC에 불규칙파랑이 입사한 경우 공기실 내에서 3차원공기흐름과 구조물 주변에서 파랑변형 및 해수소통구 내에서 3차원해수흐름 등에 관한 변동특성을 논의하였다. 이로부터 유의파에 대한 Ursell 수가 클수록 공기실 내 최대 공기흐름속도가 증가하며, 공기실 내부에서 외부로 유출되는 공기속도가 외부에서 공기실 내부로 유입되는 공기속도보다 더 크다는 사실을 알 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.43-49
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• 2011

최근 친환경항만(Eco-port)을 건설하려는 노력과 쾌적한 워터프론트 개발에 관한 관심이 고조되면서, 항만의 방파제를 중심으로 수질개선을 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 이러한 항 내의 수질개선을 위한 연구로서 최근 해수교환방파제가 주목받고 있지만, 여전히 항 내 안쪽의 영역에서는 해수교환방파제로부터 유입된 해수가 도달하지 못하여 해수의 순환이 잘 안 되는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 해수교환방파제의 단점을 보완하고자, 다기수로라는 새로운 개념의 해수교환방파제를 도입하여, 항 내 안쪽 영역까지 해수의 순환을 촉진할 수 있는 방법을 모색하였다. 이를 위해서 현재 해수교환방파제가 설치된 주문진 항에 가상의 다기수로를 설치하고, 수중유출구의 위치, 크기, 방향을 제어하여 해수유입에 따른 항 내 유동패턴을 비교 검토하고, 해수순환을 촉진시킬 수 있는 방법을 모색하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.242-252
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• 2018

진동수주형의 파력발전구조물(OWC-WEC)는 파랑에너지 흡수장치 중에 가장 효율적인 것으로 알려져 있다. 이 장치는 공기실 내부에서 해수면의 상 하운동을 공기흐름으로 변환하고, Wells 터빈으로 대표되는 터빈의 구동력으로부터 전기에너지가 생산된다. 따라서, 높은 전기에너지를 얻기 위해서는 공기실 내부에서의 수면변동에 피스톤모드의 공진을 유발시켜 수면진동을 증폭시킬 필요가 있다. 본 연구에서는 해수소통구를 구비한 신형식의 OWC-WEC를 상정하고, 구조물에 의한 파랑변형, 공기실 내에서 수면변동과 노즐에서 공기유출속도 및 해수소통구에서 해수흐름속도를 수치해석적으로 상세히 평가한다. 수치해석모델은 Navier-Stokes solver의 혼상류해석기법에 기초한 공개 CFD code인 OLAFLOW 모델을 적용하며, 모델의 타당성을 검증하기 위하여 기존의 실험결과 및 수치해석결과와를 비교 논의한다. 본 연구의 범위 내에서 Ursell수가 커질수록 노즐에서 공기흐름속도가 증가하며, 공기실 내부에서 외부로 유출되는 공기속도가 외부에서 공기실 내부로 유입되는 공기속도보다 더 크다 등의 중요한 사실을 알 수 있었다.

• 한국해양공학회지
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• 제14권3호
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• pp.20-28
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• 2000

Using the hydraulic and numerical model of semi-enclosed bay (Chinhae Bay), the efficiencies of flow-control structures on the seawater-circulation in the inner bay were investigated. Expecially, this study was confirmed the effectiveness of the flow-control structures at the mouth and narrow channel of Chinhae Bay through the experiments. The system of flow-control structures could enhance the water exchange improvement appropriately. The results of this study can be used as the long-term and integrated environmental impact assessment model in the inner bay.

• 한국해양공학회지
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• 제15권3호
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• pp.35-42
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• 2001

The characteristics of tidal circulation with the flow-control structures using the three-dimensional numerical model (POM, Princeton Ocean Model) of Chinhae Bay, Korea were investigated. To confirm th efficiencies of flow-control structures, the training wall and submerged training wall were constructed at the mouth and narrow channel in Chinhae Bay. On the basis of the present investigation, the tidal circulation induced by the construction of flow-control structures could enhance the water exchange improvement appropriately. And, th training wall at the central is more dominated than the other structures for the efficient of water exchange. The sites and types of structure and flow patterns seem to be very sensitive in tidal simulation and changes in flow fields.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 2003년도 한국해안해양공학발표논문집
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• pp.303-306
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• 2003

해수교환방파제 설치로 항내의 수질개선 효과를 기대하려면 방파제를 통해 항내로 순유입량이 발생되어야 한다. 순유입량이 발생되기 위해서는 방파제 전면의 최대수위 또는 평균수위가 증대되거나 방파제의 도수로 내에서 항외측으로 발생하는 흐름을 감소시켜야 한다. (중략)