• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권3호
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• pp.180-201
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• 2020

유한길이의 혼성방파제 선단에서 발생되는 회절파의 영향으로 방파제 길이를 따라 중복파고가 변동하고, 이로 인하여 케이슨에 작용하는 파압이 공간적으로 변동하며, 또한 케이슨의 활동거리가 상이한 사행피해가 발생한다는 것은 잘 알려져 있다. 제체에 작용파력의 공간적인 변동은 2차원적인 실험이나 수치해석으로서는 접근될 수 없는 문제이다. 본 연구는 olaFlow 모델을 적용하여 고천단의 사석마운드 상에 놓인 케이슨의 선단 주변에서 회절파의 발생과 배후역으로의 영향 및 제체에 작용하는 충격쇄파압을 포함한 파압의 공간적인 변동 등을 2차원 및 3차원수치기법으로 접근한다. 또한, 수치해석에서는 혼성방파제 주변에서 평균파고, 평균수평유속 및 평균난류운동에너지의 변동특성을 면밀히 분석·검토한다. 이로부터 동일한 입사파랑에 대해 케이슨에 작용하는 파압분포가 방파제의 길이에 따라 크게 변동하며, 2차원수치해석에서는 발생되지 않았든 충격쇄파압이 3차원수치해석에서는 발생되는 경우가 나타나고, 충격쇄파압의 발생 시 경우에 따라 기존의 설계조건보다 매우 큰 파압이 정수면 근방의 케이슨 전면 벽체에 작용되는 등의 중요한 결과를 확인할 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권3호
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• pp.161-169
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• 2020

테트라포드로 피복된 경사식방파제 상부구조물에 파가 경사 입사할 때의 파력 변화를 관찰하기 위한 수리모형실험을 수행하였다. 입사파향은 0, 15, 30, 45° 4가지로 변화시켰으며 상부구조물 전면 및 하부면에 파압계를 부착하여 수평 및 연직파력을 계측하였다. 실험을 통해 입사각과 구조물 전면이 이루는 각도가 증가할수록 수평 및 연직 파력이 모두 감소함을 확인하였다. 실험자료 분석 결과로부터 입사파향에 대한 수평 및 연직 파력 감소율 산정식을 각각 제시하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.531-552
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• 2020

선행연구에서는 3차원규칙파에 대해 olaFlow 수치모델을 적용하여 혼성방파제의 선단 주변에서 파랑특성 및 케이슨에 작용하는 파압특성을 검토하였다. 본 연구에서는 동일한 수치모델과 혼성방파제의 배치 및 형상을 적용하여 일방향불규칙파의 작용 하에 고천단의 마운드 상에 놓인 케이슨의 선단 주변에서 회절파의 발생과 배후역으로의 영향 및 케이슨에 작용하는 충격쇄파압을 포함한 파압의 공간적인 변동 등을 2차원 및 3차원적으로 검토한다. 또한, 수치해석으로부터 혼성방파제 주변에서 주파수스펙트럼, 평균유의파고, 평균수평유속 및 평균난류운동에너지의 변동특성도 면밀히 분석·검토한다. 이로부터 2차원수치해석에서는 발생되지 않았던 충격쇄파압이 3차원수치해석에서는 발생되는 경우가 나타나고, 충격쇄파압의 발생 시 경우에 따라 기존의 설계조건보다 매우 큰 파압이 정수면 근방의 케이슨의 전면 벽체에 작용되는 등의 중요한 결과를 얻을 수 있었다. 또한, 동일한 입사유의파랑에 대해 케이슨에 작용하는 파압분포가 방파제의 길이에 따라 변동하는 것을 확인할 수 있었으며, 이러한 변동은 크기에서 차이를 나타내지만, 3차원규칙파에 대한 선행연구의 경우와 유사한 특성을 갖는다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.119-127
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• 2022

본 연구에서는 테트라포드로 피복된 경사식 마운드 위의 직립벽에 작용하는 충격쇄파압을 쇄파 형태에 따라 구분하기 위해 규칙파를 생성하고 충돌 직전의 유속장과 기포분율을 측정하였다. 유속장 측정을 위해 쇄파 중 발생하는 기포의 움직임을 추적하는 기포영상유속계를 사용하고 기포분율 측정을 위해 복합파고계 기법(Na and Son, 2021)을 활용하였다. 측정된 입사파의 주기가 짧을수록 최대평균유속은 사면에서 파속에 비해 적은 감소율을 보였지만 파랑이 사면을 따라 진행하며 쇄파가 더 빨리 발생하여 기포분율이 증가하였고 결과적으로 중복파압형태의 파압이 작용하였다. 주기가 큰 실험파의 경우 충돌 전 유입되는 공기가 적어 flip-through 형태(Cooker and Peregrine, 1991)의 흐름양상을 보였고, 파압이 급격하게 증가함을 확인할 수 있었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제3권4호
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• pp.255-266
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• 2011

Knowledge of seismic earth pressure against rigid retaining wall is very important. Mononobe-Okabe method is commonly used, which considers pseudo-static approach. In this paper, the pseudo-dynamic method is used to compute the distribution of seismic earth pressure on a rigid cantilever retaining wall supporting dry cohesionless backfill. Planar rupture surface is considered in the analysis. Effect of various parameters like wall friction angle, soil friction angle, shear wave velocity, primary wave velocity, horizontal and vertical seismic accelerations on seismic earth pressure have been studied. Results are presented in terms of tabular and graphical non-dimensional form.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제53권3호
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• pp.393-410
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• 2015

Two dimensional numerical models and physical models have been developed to study the highly nonlinear interactions between waves and breakwaters, but several of these models consider the effects of the structural dynamic responses and the shape of the breakwater axis on the wave pressures. In this study, a multi-material Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE) method is developed to simulate the nonlinear interactions between nonlinear waves and elastic seawalls on a coastal rubble mound breakwater, and is validated experimentally. In the experiment, a solitary wave is generated and used with a physical breakwater model. The wave impact is validated computationally using a breakwater - flume coupling model that replicates the physical model. The computational results, including those for the wave pressure and the water-on-deck, are in good agreement with the experimental results. A local breakwater model is used to discuss the effects of the structural dynamic response and different design parameters of the breakwater on wave loads, together with pressure distribution up the seawall. A large-scale breakwater model is used to numerically study the large-scale wave impact problem and the horizontal distribution of the wave pressures on the seawalls.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 추계학술발표회논문집(1)
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• pp.481-486
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• 1997

The interfacial shear stress is experimentally investigated for co-current air-water stratified flow in inclined rectangular channels having a length of 1854mm, width of 120mm and height of 40mm at almost atmospheric pressure. Experiments are carried out in several inclinations from $0^{\circ}\;up\;to\;10^{\circ}$. The local film thickness and the wave height are measured at three locations, i.e., L/H = 8,23, and 40. According to the inclination angle, the experimental data are categorized into two groups; nearly horizontal data group ($0^{\circ}\;{\leq}\;{\theta}\;{\leq}\;0.7^{\circ}$), and inclined channel data group ($0.7^{\circ}\;{\leq}\;{\theta}\;{\leq}\;10^{\circ}$). Experimental observations for nearly horizontal data group show that the flow is not fully developed due to the water level gradient and the hydraulic jump within the channel. For the inclined channel data group, a dimensionless wave height, $\Delta$h/h, is empirically correlated in terms of $Re_{G}$ and h/H. A modified root-mean-square wave height is proposed to consider the effects of the interfacial and wave propagation velocities. It is found that an equivalent roughness has a linear relationship with the modified root-mean-square wave height and its relationship is independent of the inclination.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권5호
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• pp.725-734
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• 2010

본 연구에서는 2종류의 피라미드형 패조류용 인공어초의 안정성 평가를 위해 Froude 상사법칙을 적용한 고정상 및 이동상 수리모형실험을 수행하였으며, 현장 설계외력(파랑, 흐름 등) 조건에 따라 이론적/실험적 검토를 하였다. 실험 결과는 파랑-흐름 공존장에서 어초의 안정성에 영향을 미치는 무차원 영향인자(설계파라메타)인 쇄파상사지수, 수립자속도, 파압 등을 사용하여 상호관련성을 검토하였다. 그 실험결과, 어초의 활동을 일으키는 한계조건은 고정상 실험에서는 쇄파상사지수에 따라서 무차원 최대수립자속도가 약 0.4 이상일 때, 이동상 실험에서는 무차원 파압에 따라서 상대수심이 약 0.11 이하일 때 나타났다. 또한 상대수심에 따른 수평 및 연직 파압은 상대수심이 증감함에 따라서 선형적으로 감소하는 경향을 나타내었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.296-296
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• 2015

The aim of this paper is to numerically explore the feasibility of designing a Mini-Hydro turbine. The interest for this kind of horizontal axis turbine relies on its versatility. For instance, in the field of renewable energy, this kind of turbine may be considered for different applications, such as: tidal power, run-of-the-river hydroelectricity, wave energy conversion. It is fundamental to improve the turbine performance and to decrease the equipment costs for achievement of "environmental friendly" solutions and maximization of the "cost-advantage". In the present work, the commercial CFD code ANSYS is used to perform 3D simulations, solving the incompressible Unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes (U-RANS) equations discretized by means of a finite volume approach. The implicit segregated version of the solver is employed. The pressure-velocity coupling is achieved by means of the SIMPLE algorithm. The convective terms are discretized using a second order accurate upwind scheme, and pressure and viscous terms are discretized by a second-order-accurate centered scheme. A second order implicit time formulation is also used. Turbulence closure is provided by the realizable k - turbulence model. In this study, a mini hydro turbine (3kW) has been considered for utilization of horizontal axis impeller. The turbine performance and flow behavior have been evaluated by means of numerical simulations. Moreover, the performance of the impeller varied in the pressure distribution, torque, rotational speed and power generated by the different number of blades and angles. The model has been validated, comparing numerical results with available experimental data.

• 한국항만학회지
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• 제8권1호
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• pp.23-30
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• 1994

This study discusses the wave transformation(wave reflection and transmission) by a impermeable submerged breakwater with one ray, and integrated horizontal wave pressure acting on the structure. Numerical method in this study is based on the simplified eigenfunction expansion method and linear wave theory. Although this method is very simple, the results give good agreement with the one of the strict eigenfunciton expansion method, especially, in case that the crown width of the submerged breakwater becomes longer and its crown water depth shallower. Therefore, it is concluded that this simplified method is one good method in planning coastal structures as like the submerged breakwater in this study, and computing their wave transformations.