• 대한토목학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.595-608
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• 2013

본 연구는 항만 공진 현상을 고려한 계류선박의 동요량 산정방법을 제시하고 공진현상이 선박의 동요에 미치는 영향을 정량적으로 평가한 것이다. 공진 현상의 해석은 타원형완 경사방정식을 채용한 CGWAVE 모형을 사용하였고, 계류선박의 동요 해석은 3차원 Green 함수 모형을 사용하였다. 본 방법은 현지 계류선박의 동요량 계측 결과를 이용하여 타당성을 검증하였고, 포항신항의 최근 파랑 관측 자료와 비교하여 현지 항만의 적용성을 검토하였다. 파랑 관측 기록에서 얻어진 포항신항의 공진주기는 80분, 33분, 23분, 8분 등의 장주기 성분과 항내 슬립에서 발생한 주기 42초, 54초, 60초 등의 외중력파 성분이었으며 공진 해석 모형은 이들 공진주기를 잘 재현하였다. 본 연구에서는 포항신항의 제 8부두에 5,000톤, 10,000톤, 30,000톤의 선박이 계류되었을 때 공진 성분을 포함한 경우와 포함하지 않은 경우의 동요량을 각각 산정하여 공진 현상이 선박 동요에 미치는 영향을 검토하였다. 공진 성분을 포함한 경우는 그렇지 않은 경우에 비하여 12~400 %의 동요량 증가를 보였다. 공진 현상이 동요량에 미치는 영향은 Surge, Heave 동요는 선박이 클 수록, Roll과 Yaw 동요는 반대로 선박이 작을 수록 커짐을 알 수 있었다.

• Selected Papers of The Society of Naval Architects of Korea
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• 제1권1호
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• pp.4-14
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• 1993

A natural and an artificial harbor can exhibit frequency (or period) dependent water surface oscillations when excited by incident waves. Such oscillations in harbors can cause significant damages to moored ships and adjacent structures. This can also induce undesirable current in harbor. Many previous investigators have studied various aspects of harbor resonance problem. In the present paper, both a localized finite element method(LFEM) which is based on the functional constructed by Chen & Mei(1974) and Bai & Yeung(1974) and an integral equation method which was used by Lee(1969) are applied to harbor resonance problem. The LFEM shows computationally more efficient than the integral equation method. Our test results show a good agreement compared with other results. In the present computations, specifically two harbor geometris are treated here. The present method by LFEM can be extended to a fully three dimensional harbor problem.

• 대한조선학회지
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• 제25권3호
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• pp.3-12
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• 1988

A natural or an artificial harbor can exhibit frequency(or period) dependent water surface oscillations when excited by incident waves. Such oscillations in harbors can cause significant damage to moored ships and adjacent structures. This can also induce undesirable current in harbors. Many previous investigators have studied various aspects of harbor resonance problem. In the percent paper, both a localizes finite element method(LFEM) which is based on the functional constructed by Chen & Mei(1974) and Bai & Yeung(1974) and an integral equation method which was used by Lee(1969) are applied to harbor resonance problem. The present method(LFEM) shows computationally more efficient than the integral equation method. Our test results shows good agreement compared with other results. This enhanced computational efficiency is due to the fact that the present method gives a banded symmetric coefficients matrix and requires much less computational time in the calculation of the influence coefficients matrix than the integral equation method involved with Green's function. To test the present numerical scheme, two models are treated here. The present method(LFEM) can be extended to a fully three dimensional harbor problem with the similar computational advantage.

• 한국해안해양공학회지
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• 제14권1호
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• pp.86-93
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• 2002

항만부진등 해석에 사용되는 유한요소의 적정 크기를 검토하기 위해 완전개방 직사각형 항만에 대해서 다양한 크기의 요소를 사용한 수치실험을 실시하였다. 수치실험 결과, 공진주기와 증폭비의 허용 오차율을 모두 2%로 하는 경우 파장당 9개, 1%로 하는 경우 12개의 요소가 필요한 것으로 나타났다. 또한, 요소 수의 증가에 따라 공진주기의 오차율은 선형적으로, 증폭비의 오차는 진동하면서 감소하였으며, 요소 수를 9개보다 적게 하는 경우 증폭비의 오차가 상대적으로 크게 증가하였다

• 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.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.607-618
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• 1994

항만(港灣)의 진동(振動)을 일으키는 발생원인(發生原因)을 규명하고자 항만(港灣) 진동해석(振動解析)에서 현재까지 고려되지 않았던 파군효과(波群效果)를 고려하였다. 동해항(東海港)과 임원항(臨院港)에 대한 항만의 공진주기는 경계적분(境界積分) 방정식법(方程式法)으로 구하였으며, 동해항(東海港) 입구에서 관측된 불규칙(不規則) 파군(波群)에 따른 장주기파(長週期波)는 잉여응력(剩餘應力) 이론(理論)과 에너지 이력개념(履歷槪念)을 이용하여 유도된 이론식(理論式)으로 구하였다. 주기(週期)의 관점에서 해석할 때 파군(波群)에 따른 장주기파(長週期波)는 어항(漁港)과 같은 소규모 항만(港灣)에 큰 진동을 일으킬 수 있으며, 산업항(産業港)과 같은 대규모 항만(港灣)에는 정박중인 선박(船舶)의 동요(動搖)를 일으키는 에너지원(源)이 될 수 있음을 규명(糾明)하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제5권1호
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• pp.25-34
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• 1991

An accurate estimation of water level variation when thewaves propagate to the coastal regionis very important for the port and harbor development plan. This study describes the application of a hybrid element model to harbor oscillation problem due to the construction of shore structure and implementation of shore boundary. The site selected is Pusan Harbor area with the third development and the Artificial Island plan. The observed water level changes at the site are compared with the result of the numerical experiment. The model gives a very important prediction of water level changes for navigation and harbor design.

• 한국해안해양공학회지
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• 제13권2호
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• pp.122-138
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• 2001

얕은 수심 위를 전파하는 파가 갑자기 훨씬 깊은 수심을 만나면 더 이상 전파하지 못하고 반사된다는 사실이 잘 알려져 있다. 이러한 현상을 항만에 적용하여 항내 수심을 항회에 비하여 매우 깊게 만들면 항내로 침입하는 파를 수심이 급변하는 지점에서 반사시킴으로써 항만 정온도를 개선할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 우선 완경사방정식 및 확장형 완경사방정식을 사용한 모형들을 입구에 급격한 수심 경사가 있는 직사각형 항만에서의 장주기 부진동에 적용한 결과 두 모형 사이에 차이가 거의 없음을 확인하였다. 이 수치모형을 항내 전체를 준설한 현실감 있는 모형 항만에 적용한 결과 기존 수심의 2배로 준설한 경우에는 저감 효과가 크지 않았으나 3배로 준설한 경우 선체운동에 악영향을 미칠 수 있는 주기 1∼5분의 장주기파를 크게 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 또한 항내 수역의 일부만 준설하는 경우에도 준설된 지역에서 전체 준설의 경우와 비슷한 정도의 효과가 있음을 확인함으로써 이 방법이 항내 장주기파 저감 대책의 하나로 고려될 수 있음을 제시하였다.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 2008년도 발표논문집
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• pp.172-175
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• 2008

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 2008년도 발표 논문집 제17권
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• pp.172-175
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• 2008