• Ocean Systems Engineering
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• 제2권2호
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• pp.147-158
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• 2012

A time-domain simulation of a land-based Oscillating Water Column (OWC) with various irregular waves as a form of PM spectrum is performed by using a two-dimensional fully nonlinear numerical wave tank (NWT) based on the potential theory, mixed Eulerian-Lagrangian (MEL) approach, and boundary element method. The nonlinear free-surface condition inside the OWC chamber was specially devised to describe both the pneumatic effect of the time-varying pressure and the viscous energy loss due to water column motions. The quadratic models for pneumatic pressure and viscous loss are applied to the air and free surface inside the chamber, and their numerical results are compared with those with equivalent linear ones. Various wave spectra are applied to the OWC system to predict the efficiency of wave-energy take-off for various wave conditions. The cases of regular and irregular waves are also compared.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.128-134
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• 2003

Numerical study on interactions of waves and currents has considerable practical interests in coastal and ocean engineering. And wave-current interactions strongly influence wave characteristics, current profiles, and forces on offshore structures. Presence of currents affects wave properties such as wave height and wave profiles. Furthermore, in case of the irregular waves, it is more complicated problem. The propose of present study, using the one-dimensional wave-current numerical model is based on the extended Boussinesq equation(Madsen, 1991) and an alternative form of wave-current dispersion relation(Mohiuddin, 1999, 2000) including wave action concept, is to simulate wave propagation in a current field including the irregular waves and discuss applicability of the model in a wave-current field.

• 한국수산과학회지
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• 제22권1호
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• pp.41-47
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• 1989

Using computer simulated irregular waves, variations of ocean wave statistics according to sea state are analyzed, and the reasonable conditions that transform the energy spectrum to individual wave statistics are discussed. Ocean wave statistics varying with sea state are found to respond linearly to the spectral peakedness parameter $Q_p$ and spectrum moments $m_n$ (n = 0, 1, 2${\cdots}{\cdots}\;\infty$ ). It is clarified that the 2nd-order spectrum moment is a reasonable parameter which represents the wave statistics including wave periods, and that the spectrum analysis should be carried out under the conditions of minimum data length of 10 times of peak period $T_p$ with time lag of $7T_p$ to satisfy the stable condition of wave statistics.

• 한국해안해양공학회지
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• 제15권4호
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• pp.207-213
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• 2003

본 연구는 불규칙파동장에 설치된 불투과잠제를 대상으로 잠제의 배후에서 파랑에너지의 변화특성을 고찰한다. 이를 위해 VOF법에 기초한 2차원수치파동수로를 이용하였다. VOF법은 쇄파를 포함한 자유수면의 수치 모의가 가능한 가장 효과적인 방법이다. 잠제배후에서 주파수스펙트럼의 해석결과에 의하면 쇄파는 잠제의 파랑제어능에 중요한 역할을 하고 있음을 확인하였다. 잠제의 천단상에서 쇄파가 발생하는 경우에 일렬잠제는 파에너지가 단주기측으로 이동하고 이열잠제의 경우는 스펙트럼의 피크가 뚜렷하지 않고 비슷한 크기의 에너지가 전 주파수대에 걸쳐 분포됨을 확인하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제15권1호
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• pp.11-20
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• 2003

본 논문에서는 규칙파 모델을 이용하여 유공케이슨 방파제로부터의 불규칙파의 반사를 계산하는 몇 가지 방법들을 검토한다. 첫 번째 방법은 불규칙파를 파고 및 주기가 각각 불규칙파의 제곱평균제곱근 파고 및 유의주기와 같은 규칙파로 근사하는 것이다. 두 번째는 불규칙파 스펙트럼의 각 주파수 성분에 대하여 규칙파 모델을 반복적으로 사용하는 것이다. 파의 주기는 성분파의 주파수에 따라 결정되며, 모든 주파수에 대해서 제곱평균제곱근 파고를 사용한다. 세 번째 방법은 두 번째 방법과 같으나, 각 성분파의 에너지에 해당하는 파고를 사용한다. 이전 연구자들의 실험 결과와 비교해 본 결과, 두 번째 방법이 가장 타당하며, 주파수 평균 반사율과 반사파 스펙트럼 모두 실험치와 양호한 일치를 보였다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제8권1호
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• pp.13-21
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• 2016

Parametric pitch instability of a Deep Draft Semi-submersible platform (DDS) is investigated in irregular waves. Parametric pitch is a form of parametric instability, which occurs when parameters of a system vary with time and the variation satisfies a certain condition. In previous studies, analyzing of parametric instability is mainly limited to regular waves, whereas the realistic sea conditions are irregular waves. Besides, parametric instability also occurs in irregular waves in some experiments. This study predicts parametric pitch of a Deep Draft Semi-submersible platform in irregular waves. Heave motion of DDS is simulated by wave spectrum and response amplitude operator (RAO). Then Hill equation for DDS pitch motion in irregular waves is derived based on linear-wave theory. By using Bubnov-Galerkin approach to solve Hill equation, the corresponding stability chart is obtained. The differences between regular-waves stability chart and irregular-waves stability chart are compared. Then the sensitivity of wave parameters on DDS parametric pitch in irregular waves is discussed. Based on the discussion, some suggestions for the DDS design are proposed to avoid parametric pitch by choosing appropriate parameters. The results indicate that it's important and necessary to predict DDS parametric pitch in irregular waves during design process.

• 대한조선학회지
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• 제24권2호
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• pp.36-46
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• 1987

This paper presents the results of seakeeping tests in a container ship model in irregular head waves. A time domain signal generating procedure is devised so that the wave maker behaves in accordance with the specified wave spectrum. The surface elevation of generated waves is measured and analysed to render the recorded wave spectrum for comparison with the specified one. Correction is made to the time domain signal until the differences between the two spectra become negligible. The motion responses and vertical acceleration of the self-propelled ship model are measured and analysed by both the spectral and the double amplitude methods. The two methods give nearly same statistical values. Finally the recorded spectra are compared with those calculated from the frequency domain motion analysis to show the credibility of the experimental results.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.583-588
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• 2008

2008년 2월에 동해안에서 발생하였던 너울 관측 자료에 대하여 웨이블릿 방법을 사용하여 분석하였다. 시간에 따른 파군, 첨두 주파수 및 스펙트럼의 변화를 볼 수 있었으며 그 결과를 시간에 따라 평균하여 푸리에 스펙트럼과 비교한 결과 시간에 따른 형태나 첨두 주기의 변화는 유사하게 나왔으나 첨두 주파수 에너지와 유의 파고에 있어서는 차이를 나타냈다. 웨이블릿 분석 방법은 주파수 뿐 만 아니라 시간에 따른 스펙트럼의 변화를 볼 수 있어서 이상 파랑이나 갑작스러운 너울과 같은 일시적이고 불규칙적인 현상 연구에 효과적 것인으로 보이며 향후 우리나라 파랑 자료에 대한 많은 적용과 분석 연구가 필요하다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제8권4호
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• pp.441-459
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• 2018

A coupled dynamic analysis of a semisubmersible-type FOWT has been carried out in time domain under the combined action of irregular wave and turbulent wind represented respectively by JONSWAP spectrum and Kaimal spectrum. To account for the turbine-floater motion coupling in a more realistic way, the wind turbulence has been incorporated into the calculation of aerodynamic loads. The platform model was referred from the DeepCwind project and the turbine considered here was the NREL 5MW Baseline. To account for the operationality of the turbine, two different environmental conditions (operational and survival) have been considered and the aerodynamic effect of turbine-rotation on actual responses of the FOWT has been studied. Higher mean offsets in surge and pitch responses were obtained under the operational condition as compared to the survival condition. The mooring line tensions were also observed to be sensitive to the rotation of turbine due to the turbulence of wind and overestimated responses were found when the constant wind was considered in the analysis. Additionally, a special analysis case of sudden shutdown of the turbine has also been considered to study the swift modification of responses and tension in the mooring cables.

• 한국해안해양공학회지
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• 제5권1호
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• pp.45-50
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• 1993

구조물에 의한 파랑의 회절현상은 실제 현장에서 파랑상태를 분석하는 데 매우 중요한 요소이다. 그러나, 대부분의 경우 실제의 파랑을 불규칙파 대신 단순파로 가정하고 있으나, 이 경우 Goda(1985)가 지적한 바와 같이 많은 오차를 포함할 수 있다. 불규칙파를 계산하는 방법 중 스펙트럼 계산법은 파랑을 과조와 방향이 다른 여러 개의 단순파로 분류하여 변형현상을 계산한 뒤, 다시 선형적으로 중첩하는 방법이다. 본 연구에서는 Chen(1987)이 제안한 단순파 모형을 이용하여 스펙트럼 계산법으로 불규칙파의 회절현상을 계산하였다. 그 결과는 Goda 제(1978)에 의한 반무한 방파제에서의 회절도와 매우 비슷하다.