In this study, to predict the effect of beach nourishment at Haeundae Beach, the waves and wave-induced currents were compared before and after beach nourishment using the XBEACH model. Representative wave conditions were determined for the data observed during 2014 (KHOA). Then, the Hs,max and Hs,1/10 values, and their prevalent directions, were used in the numerical modeling input data. A variable grid system was used for the $5km{\times}2.5km$ model areas, and irregular waves based on the JONSWAP spectrum were given as incident wave conditions. In the summer season, eastward wave-induced currents were developed along the beach by the incident wave direction. Before the beach nourishment, the maximum speed around the surf zone was 1.2-1.5 m/s in the central zone of the beach, whereas the maximum speed increased to 1.4-1.6 m/s at the same areas when the currents toward Mipo Harbor were blocked as an effect of the groins after the beach nourishment. In the winter season, westward wave-induced currents were developed along the beach by the incident wave direction. After the beach nourishment, the maximum current speed increased slightly around the surf zone in the central area of the beach, and the littoral current speed decreased at the submerged breakwaters located at Dongbaek Island. As a result, after the beach nourishment, the maximum wave-induced currents increased about 10% in the surf zone of the central area of the beach.
심해에서 발생한 다방향불규칙 파랑이 수심변화에 의해서 어떠한 형태로 변형할 것인가를 명확히 파악하는 것은 연안구조물의 설계, 연안침식대책 공법의 확립에 있어서 중요한 과제이다. 본 연구는 선형파동이론을 적용할 수 있는 수심영역을 대상으로 에너지 평행방정식에 의해 방향 스펙트럼을 천수변형시킴으로써 얻어지는 제원을 입력조건으로서 파고, 주기, 파향의 결합확률분포를 수치적으로 구했고, 추정된 결합확률분포로부터 에너지 평형방정식의 천수변형예측에 대한 적용성을 수치적으로 검토했다. 또한 수심이 다른 2지점의 3성분 행렬배치에 의해 동시 측정되어진 방향 스펙트럼을 입력조건으로서, 천해역에 있어서의 방향 스펙트럼의 천수변형예측에 대한 에너지 평형방정식의 적용성 및 문제점에 대해서 검토한 것이다.
평면 수리실험을 통해 경사식구조물의 오목부 구간에 대한 파고 증폭을 검토하였다. 실험에 적용된 경사식 구조물 단면은 1:1.5의 경사면에 테트라포드가 2층 피복되어 있는 형상이다. 실험파는 Bretschneider-Mitsuyasu 스펙트럼을 적용한 불규칙파를 적용하였으며, 오목부의 중심각도는 $120^{\circ}$, $140^{\circ}$와$160^{\circ}$를 적용하였다. 실험결과에 따르면 오목부 구간에서의 입사파고에 대한 파고증폭비는 본 실험에서 적용한 실험조건 내에서 최대 1.5배로 계측되었으며, 상대파고비의 분포형태는 오목부의 중심에서 최대가 되고, 오목부를 중심으로 거리가 멀어질수록 감소했다 다시 증가하는 형태인 W자 형태를 나타내었다.
Catamaran has recently been a choice to support a typical vertical axis turbine in floating tidal current energy conversion system. However, motion responses associated with the catamaran can reduce the turbines efficiency. The possibility to overcome this problem isto change the catamaran parameter by varying and simulating the demi-hull separations to have lower motion responses. This simulation was undertaken by Computational Fluid Dynamic (CFD) using potential flow analysis. Cases of demi-hull separation were considered, with ratios of demi-hull separation (S) to the breadth of demi-hull (B), S/B of 3.45, 4.95, 6.45, 7.2 and 7.95. In order to compare to the previous works in the literature, the regular wave was set with wave height of 0.8 m. Furthermore, the analysis was carried out by irregular waves with significant wave height, Hs, of about 0.09 to 1.5 m and the wave period, T, of about 1.5 to 6 s or corresponding to the wave frequency, ω, of about 1.1 to 4.2 rad/s. The wave spectrum was derived from the equation of the International Towing Tank Conference (ITTC). For the case of turbines-loaded catamaran under consideration, the new finding is that the least significant amplitude response can be satisfied at the ratio S/B of 7.2. This study indicates that selecting a right choice of demi-hull separation ratio could contribute in reducing motion responses of the tidal current turbines-loaded catamaran.
EEG 신호 중, 알파파는 안정시에 우세하게 나타나며 베타파는 흥분시에 우세하게 나타나는 것으로 알려져 있다. 또한 동양의 한의학에서는 상대적으로 길고 고른 호흡일 때가 짧고 변화가 심한 호흡일 때 보다 안정된 상태를 나타낸다고 알려져 있다. 본 연구에서는 EEG의 안정상태를 정량적으로 나타내기 위한 뇌파의 정량화 지표와 호흡의 안정상태를 정량적으로 나타내기 위한 호흡 정량화 지표를 정의하여 안정상태에 있어서 EEG와 호흡의 연관성을 찾아내고자 하였다. 총 20명의 피험자에 대해 각각 20분간의 실험을 통해 본 연구의 유효성을 검증하였다.
해저최소 Scale의 지형인 사연은 Scale은 작지만, 표사이동을 유발시키는 중요한 요소중의 하나이다. 본 연구는 이러한 해저사연의 형상특성을 면밀히 검토하고, 종래 검토되지 않았던 3차원 사연의 통계적 형상특성을 분석하였다. 또한 내습파가 변화할 경우, 이미 형성되어져 있는 사연이 새롭게 형성되는 사연에 미치는 영향(현지에서 사연의 이역효과)에 대해서 검토하였다. 그 결과, 파고가 증가하거나 감소하는 이역효과의 영향을 입은 사연의 무차원파장은 지금까지의 Flat bed에서 직접 형성된 사연의 무차원파장보다 그 값이 크고, 현지사연의 무차원파장에 보다 근접한 값을 나타냈다. 따라서, 현지와 실험실의 Scale의 차이(축척효과)는 이와 같은 사연의 이역효과가 하나의 요인으로 작용하고 있는 것이 확인되었다.
This paper deals with the analysis of dynamic characteristics of mooring system of floating-type offshore wind turbine. A spar-type floating structure which consists of a nacelle, a tower and the platform excepting blades, is used to model the floating wind turbine and connect three catenary cables to substructure. The motion of floating structure is simulated when the mooring system is attached using irregular wave Pierson-Moskowitz model. The mooring system is analyzed by changing cable position of floating structure. The dynamic behavior characteristics of mooring system are investigated comparing with cable tension and 6-dof motion of floating structure. These characteristics are much useful to initial design of floating-type structure. From the simulation results, the optimized design parameter that is cable position of connect point of mooring cable can be obtained.
한국 연안의 각 항로에 취항하고 있는 대표적인 선형의 여객선들을 대상으로, 각 선형별로 선체운동 계산, 내항성능을 분석하여 선박의 안전성을 평가하였다. 이를 위하여 선박의 안전운항과 가장 밀접한 관련을 갖는 바람과 파랑을 주요 해역별로 비교 분석하였다. 이러한 기강정보를 입력요소로 하여 주요해역을 항행하는 대표적인 선형의 여객선들에 대하여 수치 시뮬레이션을 실시하여 여객선의 항해안정성을 평가하였다.
Dynamic response analysis of offshore triceratops with stiffened buoyant legs under impact and non-impact waves is presented. Triceratops is relatively new-generation complaint platform being explored in the recent past for its suitability in ultra-deep waters. Buoyant legs support the deck through ball joints, which partially isolate the deck by not transferring rotation from legs to the deck. Buoyant legs are interconnected using equally spaced stiffeners, inducing more integral action in dispersing the encountered wave loads. Two typical nonlinear waves under very high sea state are used to simulate impact and non-impact waves. Parameters of JONSWAP spectrum are chosen to produce waves with high vertical and horizontal asymmetries. Impact waves are simulated by steep, front asymmetric waves while non-impact waves are simulated using Stokes nonlinear irregular waves. Based on the numerical analyses presented, it is seen that the platform experiences both steady state (springing) and transient response (ringing) of high amplitudes. Response of the deck shows significant reduction in rotational degrees-of-freedom due to isolation offered by ball joints. Weak-asymmetric waves, resulting in non-impact waves cause steady state response. Beat phenomenon is noticed in almost all degrees-of-freedom but values in sway, roll and yaw are considerably low as angle of incidence is zero degrees. Impact waves cause response in higher frequencies; bursting nature of pitch response is a clear manifestation of the effect of impact waves on buoyant legs. Non-impact waves cause response similar to that of a beating phenomenon in all active degrees-of-freedom, which otherwise would not be present under normal loading. Power spectral density plots show energy content of response for a wide bandwidth of frequencies, indicating an alarming behaviour apart from being highly nonlinear. Heave, being one of the stiff degrees-of-freedom is triggered under non-impact waves, which resulted in tether tension variation under non-impact waves as well. Reduced deck response aids functional requirements of triceratops even under impact and non-impact waves. Stiffened group of buoyant legs enable a monolithic behaviour, enhancing stiffness in vertical plane.
본 연구에서는 파랑 중 어선의 동력학적 특성에 대한 분석이 이루어 졌다. 대상 선형으로 택한 어선은 8톤급 소형어선과 89톤급 중형 어선이었고, 각각의 선형에 대한 규칙파중에서의 운동응답이 해석되었으며, 불규칙파에서의 운동응답이 해석되었다. 실제 해상상태와 마찬가지인 불규칙파에서의 운동응답은 확률적으로 해석되었는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 선형운동인 heave는 유의 파고가 커짐에 따라 거의 선형적으로 커지고, 각도운동인 roll, pitch와 가속도는 유의파고의 제곱근에 비례하는 결과를 보인다. pitch, 가속도는 파향 180도에서 가장 크게 나타났으며, roll은 파향 90도에서 가장 크게 나타나고, heave는 파향과는 관계가 적다. 2. heave는 어선의 크기와는 무관한 운동응답을 보이고 있고, roll, pitch, 가속도는 크기가 작은 어선의 경우 같은 파도에서 그 크기가 상대적으로 많이 커진다. 8톤급 어선에서는 유의파고 1 m 이전에서 급격히 roll, pitch, 가속도가 커지고, 89톤급 어선에서는 변화율이 훨씬 둔감하다. 3. 가속도는 선수에서의 가속도가 가장 크게 나타났다. 그 값은 선체중앙 가속도의 약 2배이다. 파향 180도에서 유의값으로 ${\pm}0.5g$의 선수가속도를 받는 유의 파고는 8톤급 어선의 경우 약 0.7 m, 89톤급 어선의 경우 약 1.5m 정도이다. 이 경우 파도를 약 1,000번정도 만나면(시간으로 환산하여 약 2시간 정도) 확률적으로 가속도의 최대값이 $\pm$1g를 넘어간다. 4. 파향 90도에서의 roll은, 8톤급 어선의 경우 유의파고 1m에서 RMS값으로 약 5도가 되어, 유의값으로 $\pm$10도의 roll 운동이 발생한다. 이것은 소형어선의 roll 공진주파수가 높아 상대적으로 작은 파고의 파도에 의해서 공진에 걸릴 확률이 높기 때문에 발생한 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 파랑중 어선의 안전대책을 체계적으로 수립하는 데에 이용될 수 있다. 또한 앞으로 동력학적인 안정성해석에 이 결과가 이용되어, 파랑중 어선의 브로우칭현상 및 전복현상에 대한 해석이 이루어져야 하겠다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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