• 제목/요약/키워드: irregular wave spectrum

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불규칙파랑의 계통적 취급수법 (Systematic Approach for Predicting Irregular Wave Transformation)

  • 권정곤
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.83-95
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    • 1990
  • 현재 해안공학에 있어서 불규칙파랑을 표현하는 방법으로서 스펙트럼분석법과 파별해석법이 있다. 그 중,스펙트럼해석법은 수심이 깊고 입사파랑의 분산성이 큰 영역에, 파랑분석법은 수심이 얕고 비선형성이 강한 영역 및 석파와 같은 불연속현상을 취급할 경우에 각각적용 되어진다. 그러므로 현지 불규칙파랑장을 계통적으로 취급하기 위해서는 어느 수심영역에서 스펙트럼해석으로부터 파별분석으로 전의해야 할 것인가에 대한 연구가 필요하게 된다. 본 연구는 현지 불규칙파랑의 전파에 의한 변형을 계통적으로 취급할 수 있는 구체적인 방법을 확립하기 위해서 행한 일연의 연구로서 입사파랑의 방향분석이 없는 2차원 불규칙파에 대한 천수을 행하여 스펙트럼해석법의 적용한계, 스펙트럼에서 추정되어지는 파고, 주기의 결합확률분포, 불규칙파의 천수, 석파변형에 대한 파별분석법의 적용한계 등에 대해서 검토한 것이다.

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다방향 불규칙 파랑중 파일 방파제에 의한 산란파 스펙트럼 (Scattering Wave Spectrum by a Pile Breakwater in Directional Irregular Waves)

  • 조일형
    • 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.

2차원저천단구조물(LCS)의 주변에서 불규칙파동장의 변동특성 (Variation Characteristics of Irregular Wave Fields around 2-Dimensional Low-Crested-Breakwater)

  • 이광호;최군호;이준형;정욱진;김도삼
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.356-367
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    • 2019
  • 본 연구는 olaFlow 모델에 의한 혼상류수치해석법을 적용하여 저천단구조물에 의한 불규칙파랑의 변동특성을 수치적으로 검토한다. 목표스펙트럼에 의한 불규칙파형과 측정된 불규칙파형과의 비교 및 이로부터 산정된 두 주파수스펙트럼의 비교로부터 olaFlow의 타당성을 검증하고, 2차원저천단구조물에 의한 불규칙파의 주파수스펙트럼의 변동, 파전달율, Hrms의 공간분포, 평균유속과 평균난류운동에너지의 공간분포 등을 수치적으로 검토한다. 이로부터 LCS 외해측의 전면에서 시계방향의 해빈류와 반시계방향의 순환류셀이 형성되고, 내해측의 정수면 근방에서 항내로 향하는 강한 일방향흐름이 발생되는 등의 중요한 결과를 얻을 수 있었다.

설계불규칙파중에서 선박의 횡동요에 관한 연구 (A Study on the Roll Motion of a Ship in a Transient Irregular Wave)

  • 한주철;이승건;하태필
    • 한국항해항만학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.353-358
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    • 2004
  • ISSC 스팩트럼을 기초로 종래의 불규칙파가 아닌 새로울 과도 불규칙파를 설계하였다. 이 설계불규칙파를 장수조에서 조파기를 사용하여 발생시키고, 파고계와 6자유도계를 설치하여서 모형선의 횡동요 운동을 계측하였다. 모형선의 최대 횡동요각의 실험값과 이론값을 비교하여 단기 해상에서 발생 가능한 횡동요 피크치를 추정하는 방법에 관하여 검토하였다.

다방향불규칙파 조파수조의 조파특성에 관한 연구 (A Study on the Wave Generating Characteristics of the Multi-directional Irregular Wave Basin)

  • 손병규;류청로
    • 한국수산과학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.705-712
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    • 2001
  • 다방향불규칙파 조파장치를 이용하여 평면수조내의 발생파의 특성과 목표스펙트럼의 재현성 및 대표파의 통계적인 안정과 선형적인 관계를 검토하여 유효조파영역 및 모형구조물의 설치대상 영역을 검정하였다. 주요한 결과를 요약하면 다음과 같다. 다방향불규칙파에 의한 발생파의 특성과 목표스펙트럼의 재현성은 양호한 결과를 얻었으며, 이들 결과로부터 유효조파영역 및 대표적인 파랑의 재현성이 높은 영역을 설정할 수 있었다. 유효조파영역에서 얻어진 관측자료인 대표파는 통계적으로 안정하였으며, spectrum peakedness parameter $Q_p$와 평균 run-length, $Q_p$$U_r$로서 대표파의 선형적인 관계를 나타낼 수 있었다.

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Validity of Ocean Wave Spectrum Using Rayleigh Probability Density Function

  • Choi, Young Myung;Yang, Young Jun;Kwon, Sun Hong
    • International Journal of Ocean System Engineering
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    • 제2권4호
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    • pp.250-258
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    • 2012
  • The distribution of wave heights is assumed to be a Rayleigh distribution, based on the assumption of a narrow band and Gaussian distribution of wave elevation. The present study was started with doubts about the narrow band assumption. We selected the wave spectra widely used to simulate irregular random waves. The wave spectra used in this study included the Pierson-Moskowitz spectrum, Bretschneider-Mitsuyasu spectrum, and JONSWAP spectrum. The directionality of the waves was considered. The cosine 2-l type directional spreading function and mixed form of the half-cosine 2-s type with Mitsuyasu type directional spreading are considered here to investigate the effects of a directional spreading function on random waves. The simulated wave height distribution is compared with a Rayleigh distribution.

다방향 불규칙파에 대한 조파 기법 및 방향 스펙트럼 추정 연구 (Study on Wave Generation Technique and Estimation of Directional Wave Spectra for Multi-Directional Irregular Waves)

  • 오승훈;정성준;황성철;김은수;성홍근
    • 대한조선학회논문집
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    • 제60권4호
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    • pp.266-277
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    • 2023
  • In this study, fundamental research is conducted for the generation technique and analysis of multi-directional irregular waves in the Deep Ocean Engineering Basin (DOEB). A three-dimensional boundary element method-based numerical tank is implemented to perform wave generation simulations, and directional spectrum estimation is carried out using the results of simulations. The wave generation technique of the Snake type wave maker, generating multi-directional irregular waves, is implemented using the Fast Fourier Transform (FFT) and Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) algorithms. The wave generation technique is validated by comparing the wave spectrum from simulations and experiments. A Maximum Likelihood Method (MLM) based estimation code is developed for estimating the directional wave spectra. The multi-directional irregular waves are tested in the DOEB and the numerical tank, and directional wave spectra obtained from two methodologies are estimated and compared. A correction procedure for the directional distribution of multi-directional waves is established, and the possibility of correcting the directional spreading function using the numerical tank is validated.

불규칙 파군의 특성해석 (Analysis on the Characteristics of the Irregular Wave Group)

  • 이철응;이길성
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.395-405
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    • 1993
  • 불규칙 파낭이 갖는 중요한 특성 중의 하나인 파군특성을 파낭 연이음개염과 에너지 이역 개념을 이용하여 해석하였다. 일정한 주기와 파고를 가지고 임의로 발생시킨 규칙파군에 적용하여 파군에 대한 기초적 특성을 파악한 후, 동해안에서 관측된 불규칙 파랑의 파군특성을 해석하였다. 불규칙 파낭의 파군특성을 정확히 해석하기 위해서는 기존의 스펙트럼 해석뿐만 아니라 파낭 연이음개념 및 에너지 이역개염을 함께 검토하여야 한다.

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투과성잠제 주변에서 쇄파를 동반한 불규칙파-흐름장의 상호작용 (Nonlinear Irregular Waves-current Interaction on Flow Fields with Wave Breaking around Permeable Submerged Breakwater)

  • 이광호;배주현;안성욱;김도삼
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제30권2호
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    • pp.39-50
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    • 2018
  • 본 연구는 공중사용허가서(오픈소스 기반) 라이선스 기반의 olaFlow를 적용하여 투과성잠제 주변에서 쇄파를 동반한 불규칙파와 흐름장의 비선형 상호작용을 고찰하였다. 본 연구에서 적용한 olaFlow의 불규칙파랑의 조파성능은 목표주파수스펙트럼과 조파파랑의 주파수스펙트럼을 비교 검토하여 불규칙파랑의 적용성을 검증하였다. 이로부터 지금까지 거의 검토되지 않은 불규칙파와 흐름의 공존장에 설치된 투과성잠제에 대해 배후경사면을 모래 혹은 자갈로 고려한 경우 흐름방향 등의 변화에 따른 잠제 주변에서 파고, 주파수스펙트럼, 쇄파, 평균유속 및 난류운동에너지 등의 변동특성을 면밀히 검토하였다. 수치해석결과로부터 투과성잠제의 천단상에서 발생하는 쇄파의 형태 및 평균유속의 형성은 흐름방향 및 배후사면의 형태에 따라 좌우됨을 알 수 있었다. 또한, 흐름방향에 따른 파고의 변화는 난류운동에너지와 밀접한 관계를 가지는 것 등의 중요한 사실을 확인할 수 있었다.

3차원불규칙파동장하의 진동수주형 파력발전구조물에서 불규칙공기흐름의 수치시뮬레이션 (Numerical Simulation of Irregular Airflow within Wave Power Converter Using OWC by Action of 3-Dimensional Irregular Waves)

  • 이광호;박정현;김도삼
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.189-202
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    • 2012
  • 공기실 내에서 해수면의 상하운동을 공기흐름으로 변환하고, 이를 터빈의 구동력으로 이용하는 진동수주형(OWC; Oscillating Water Column)의 파력발전시스템은 파랑에너지흡수장치 중에 가장 효율적인 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 3차원불규칙파수치파동수로에 기초한 3D-NIT(3-Dimensional Numerical Irregular wave Tank)모델을 규칙파동장에 적용하여 산정된 공기실 내 수위변동의 시간변화로부터 공기흐름속도를 추정하고, 이의 결과와 수리모형실험으로부터 얻어진 공기흐름속도와를 비교하여 본 3D-NIT모델의 적용성을 검토하였다. 또한, 불규칙파동장하의 OWC파력발전구조물에서 공기실 내 공기흐름의 해석에 3D-NIT모델을 적용하여 입사주파수스펙트럼의 변화에 따른 공기흐름 주파수스펙트럼의 변화특성, 구조물의 존재여부에 따른 공기실 위치에서 주파수스펙트럼의 변화특성 및 구조물에 의한 반사율의 변화특성 등을 검토하였다. 이로부터 공기실 내에서 수위변동 및 공기흐름의 시계열 자료에서 위상차가 존재하며, 공기실 내의 공진에 의해 수위변동의 주파수스펙트럼에서 첨두치가 증폭되는 현상 등을 알 수 있었다.