• 대한토목학회논문집
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• 제26권4B호
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• pp.413-420
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• 2006

연안역에 설치되는 구조물로서 경관이나 해수 교환면에서 높은 기능을 가지고 있는 수중방파제의 건설이 증가하고 있다. 수중방파제의 경우, 천단이 정수면 아래에 위치하기 때문에 소형선박의 항해에 대한 표식으로서 일반적으로 부이가 많이 이용되고 있으나, 경관면 뿐만 아니라 쇄파파력에 의한 계류시스템의 파단과 같은 문제점이 지적되고 있다. 이로 인해, 최근에는 계류부이방식 대신에 자연에 가까운 경관을 창조할 수 있는 표식암을 이용하는 경우가 늘고 있으며, 이러한 표식암에 작용하는 파력의 정확한 예측은 설계 시 매우 중요하다. 본 연구에서는 불규칙 파동장을 대상으로 표식암에 작용하는 파력특성을 수리모형실험에 근거하여 검토하였다. 무차원 파력은 수중방파제상의 표식암 설치위치가 연안측으로 이동함에 따라 감소하는 경향을 보였다. 또한, Morison식을 이용하여 얻어진 항력계수와 관성력계수의 변동특성이 K.C.수의 변화와 연관되어 논의되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제60권2호
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• pp.193-209
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• 2016

In this study, wave force tests were carried out for the four types of offshore support structures with scale factor 1:25 and wave forces to the support structure shapes were investigated. As the results of this study, it was found that, as the wave period increased at the normal wave condition, wave force decreased for the most cases. Extreme wave force was affected by the impact wave force. Impact wave force of this study significantly effect on Monopile and slightly on GBS and Hybrid type. Accordingly, Hybrid type indicated even lower wave force at the extreme and irregular wave conditions than the Monopile although Hybrid type indicated higher wave force at the normal wave condition of the regular wave because of the larger wave area of wave body. In respects of the structural design, since critical loading is extreme wave force, it should be contributed to improve structural safety of offshore support structure. However, since the impact wave force has nonlinearity and complication dependent on the support structure shape, wave height, wave period, and etc., more research is needed to access the impact wave force for other support structure shapes and wave conditions.

• 한국항해항만학회지
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• 제27권1호
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• pp.55-61
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• 2003

계류된 선박의 시뮬레이션을 위해 조종방정식을 사용하였고, 파 중의 선박에 가해지는 파강제력은 3차원 특이점 분포법에서 얻어진 주파수 전달함수로부터 시간영역해석법을 적용하였다. 운동을 유발하는 입사파의 주기와 동일한 선형 파강제력과 성분파 주파수의 차이에 기인하는 장주기 표류력을 외력항에 고려하였다. 규칙파와 불규칙 중에서의 선박의 거동을 비교하여 계류 중 선박에 발생할 수 있는 SLEW MOTION에 불규칙파 및 비선형 파강제력이 미치는 영향을 고찰하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.233-246
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• 2022

기존 케이슨방파제의 전면 또는 후면에 추가로 케이슨을 설치하여 구조물의 안정성을 향상시키기 위한 설계 및 시공사례가 보고되고 있다. 본 연구에서는 상용프로그램인 ANSYS AQWA를 이용하여 신규 케이슨이 추가로 설치되는 경우 입사하는 파랑과 케이슨들간의 상호작용 영향에 의해 개별 케이슨에 작용하는 파력 특성을 분석하였다. 앞뒤 케이슨간의 간격변화에 따른 개별 케이슨에 작용하는 파력 특성을 주파수영역에서 수치해석을 수행하였다. 그리고 특이한 파력분포 특성이 발생되는 주파수에 대해서는 불규칙파 조건에서의 시간영역 수치해석을 통해 개별 케이슨에 작용하는 동적파력 특성을 면밀하게 검토하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제25권4호
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• pp.7-11
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• 2011

The installation phase for a topside module suggested can be divided into 9 stages, which include start, pre-lifting, lifting, lifted, rotating, positioning, lowering, mating, and end of installation. The transfer of the topside module from a transport barge to a crane vessel takes place in the first three stages, from start to lifting, while the transfer of the module onto a floating spar hull occurs in the last three stages, from lowering to the end. The coupled multi-body motions are calculated in both calm water and in irregular waves with significant wave height (1.52m), with suggested force equilibrium diagrams. The effects of the hydrodynamic interactions between the crane vessel and barge during the lifting stage have been considered. The internal forces caused by the load transfer and ballasting are derived for the lifting phases. The results of these internal forces for the calm water condition are compared with those in the irregular sea condition. Although the effect of pitch motion on the relative vertical motion between the deck of the floating structure and the topside module is significant in the lifting phases, the internal force induced pitch motion is too small to show its influence. However, the effect of the internal force on the wave-induced heave responses in the lifting phases is noticeable in the irregular sea condition because the transfer mass-induced draught changes in the floating structure are observed to have higher amplitudes than the external force induced responses.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권5호
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• pp.388-397
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• 2012

본 연구에서는 3차원수치파동수조에 규칙파뿐만 아니라 안정적인 불규칙파가 조파될 수 있는 새로운 조파시스템 3D-NIT(3-Dimensional Numerical Irregular wave Tank)모델을 제안한다. 그의 타당성을 검증하기 위하여 1) 조파지점에서 계산파형과 목표파형을 비교 검토하고, 2) 경사수심역에 설치된 호안구조물을 대상으로 산정된 기존 월파량에 대한 실험치와 비교 검토하며, 3) 연직원주 구조물에 작용하는 파력 및 구조물에 의한 파랑변형의 해석에 적용하여 기존의 수치 및 수리실험결과와 비교한다. 이상의 결과를 기초로 3D-NIT모델을 경사수심역에 설치된 원주구조물에 작용하는 쇄파력의 해석에 적용하여 입사파고, 구조물의 이격거리 등에 따른 작용쇄파력의 특성을 규명하고, 더불어 국내현장의 특수방파제에 적용하여 반사율, 월파량 등을 검토하였다. 그 결과 본 연구에서 제안하는 3D-NIT모델을 이용한 수치실험결과는 기존의 수리모형실험을 잘 재현하고 있음을 확인하였고 복잡한 형상을 갖는 해안구조물의 해석에 적용할 수 있음이 확인되었다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제12권1호
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• pp.39-61
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• 2022

Renewable energy such as wave energy has gained popularity as a means of reducing greenhouse gases. However, the high cost and lack of available sea space in some countries have hindered the deployment of wave energy converters (WEC) as alternative means of sustainable energy production. By combining WECs with infrastructures such as floating breakwaters or piers, the idea of electricity generated from WECs will be more appealing. This paper considers the integration of vertical raft-type WEC (commonly known as the vertical flap WEC) with floating breakwater as means to generate electricity and attenuate wave force in the tropical sea. An array of 25 WECs attached to a floating breakwater is considered where their performance and effect on the wave climate are presented. The effects of varying dimensions of the WEC and mooring system of the floating breakwater have on the energy generation are investigated. The integrated WECs and floating breakwater is subjected to both the regular and irregular waves in the tropical sea to assess the performance of the system. The result shows that the integrated vertical flap-floating breakwater system can generate a substantial amount of wave energy and at the same time attenuate the wave force effectively for the tropical sea when optimal dimensions of the WECs are used.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제12권1호
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• pp.297-313
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• 2020

An Arctic Spar is characterized by its conical shape near the waterline. In this case, the nonlinear effects from its irregular hull shape would be significant if there is either a large amplitude floater motion or steep wave conditions. Therefore, in this paper, the nonlinear effects of an Arctic Spar are numerically investigated by introducing a weakly nonlinear time-domain model that considers the time dependent hydrostatic restoring stiffness and Froude-Krylov forces. Through numerical simulations under multiple regular and irregular wave conditions, the nonlinear behavior of the Arctic Spar is clearly observed, but it is not shown in the linear analysis. In particular, it is found that the nonlinear Froude-Krylov force plays an important role when the wave frequency is close to the heave natural frequency. In addition, the nonlinear hydrostatic restoring stiffness causes the structure's unstable motion at a half of heave natural period.

• 한국해안해양공학회지
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• 제19권6호
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• pp.586-595
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• 2007

고유함수전개법을 사용하여 구한 파일 방파제에 의한 규칙파의 산란 해석해를 다방향 불규칙파로 확장하였다. 규칙파중 입사파의 주파수 그리고 입사각을 변화시키면서 구한 반사율과 투과율 그리고 파랑하중을 가지고 산란파 스펙트럼과 하중 스펙트럼을 표현하였다. 주파수와 입사각의 함수인 2차원 스펙트럼을 적분하여 산란파와 파랑하중의 대푯값을 구하고 방향분포함수, 주파향, 잠긴깊이 그리고 공극율이 투과율과 파랑하중에 미치는 영향을 살펴보았다.

• 한국기계가공학회지
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• 제12권1호
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• pp.15-21
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• 2013

The safety and stability of 5MW class offshore wind turbine Jack-up platform was investigated through ocean basin experiment. For simulating the environmental condition of yellow sea in the South Korea, diverse waves, winds and currents were performed based on Froude's number. Regular wave and irregular wave based on Froude's number were applied to the wind turbine structure. In experiments, the height and period of regular wave type were scaled down as the 1:50 ratio of real wave condition. Irregular wave type was simulated with TMA(Texel Storm, Marsen and Arsloe)spectrum. The vertical reaction force, resonance period and wave pressure applied to multi-supporters of wind offshore structure were measured experimentally. Finally, the results showed that the capsizing situation of the offshore structure was generated by the severe environmental condition.