• International Journal of Ocean Engineering and Technology Speciallssue:Selected Papers
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• 제6권1호
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• pp.7-14
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• 2003

The interaction of monochromatic incident waves with a submerged horizontal porous membrane is investigated in the context of two-dimensional linear hydro-elastic theory. It is assumed that the membrane is made of material with very fine pores so that the normal velocity of the fluid passing through the porous membrane is linearly proportional to the pressure difference between two sides of the membrane (e.g. Darcy's law). Using the Eigen-function expansion method, the wave-blocking performance of a submerged horizontal porous membrane is tested with various membrane tensions, porosities, lengths, and submerged depths. It is found that an optimal combination of design parameters exists for given water depth and wave characteristics.

• 한국해안해양공학회지
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• 제7권4호
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• pp.305-312
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• 1995

일반적으로 선형파동이론에 의해 산정된 라디에이션 응력은 쇄파대내 및 부근에서 과대 평가되는데, 이것이 평균수위변동의 계산치와 실험치와의 불일치의 원인이 된. 오(1995)는 Svendsen (1984)이 제안한 라디에이션 응력을 이용하여 평균수위변동을 산정하고 실험치와 비교한 결과, 파형경사가 작은 경우에는 잘 일치하고 있으나 파형경사가 큰 경우에는 실험치와 잘 맞지 않는 것을 보였다. 본 연구에서는 Svendsen(1984)이 제안한 무차원 라디에이션 상수를 수정하여 쇄파점에서의 상대수심 및 심해파 파형경사의 함수로 표현하여 계산하고, 그 결과를 선형이론, Stive(1984)모델, 쇄파의 성분파고 스펙트럼에 기초한 Sawaragi 등(1984)의 모델 및 기왕의 실험 데이터와 비교하였다. 수정, 제안된 Svendsen 모델의 결과는 실험치와 매우 양호한 일치를 보여 주었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권9호
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• pp.729-735
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• 2012

The primary wave energy conversion by a three-dimensional bottom-mounted oscillating water column (OWC) wave power device in regular waves has been studied. The linear potential boundary value problem has been solved following the boundary matching method. The optimum shape parameters such as the chamber length and the depth of the front skirt of the OWC chamber obtained through two-dimensional numerical tests in the frequency domain have been applied in the design of the present OWC chamber. Time-mean wave power converted by the OWC device and the time-mean second-order wave forces on the OWC chamber structure have been presented for different wave incidence angles in the frequency-domain. It has been shown that the peak period of $P_m$ for the optimum damping parameter coincides with the peak period of the time.mean wave drift force when ${\gamma}=0$.

• 대한조선학회지
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• 제24권2호
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• pp.55-61
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• 1987

The wave system due to a moving submerged body is investigated both theoretically and numerically. Boussinesq equation, which is derived under the assumption that the effects of nonlinearity and wave dispersion are of the same order, is generalized to take the forcing agency into account. Furthermore, under the more restrive assumption that the disturbance is of higher order, inhomogeneous Korteweg-de Vries equation is derived. These equations are solved numerically to obtain the generated wave system and the wave-making resistance. These results are compared with those given by the linear theory.

• Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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• 제2권1호
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• pp.1-11
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• 2016

The objective of this paper is to present an analytical solution in deep water waves and verify the validity of the theory (Shin, 2015). Hence this is a follow-up to Shin (2015). Instead of a variational approach, another approach was considered for a more accurate assessment in this study. The products of two coefficients were not neglected in this study. The two wave profiles from the KFSBC and DFSBC were evaluated at N discrete points on the free-surface, and the combination coefficients were determined for when the two curves pass the discrete points. Thus, the solution satisfies the differential equation (DE), bottom boundary condition (BBC), and the kinematic free surface boundary condition (KFSBC) exactly. The error in the dynamic free surface boundary condition (DFSBC) is less than 0.003%. The wave theory was simplified based on the assumption tanh $D{\approx}1$ in this paper. Unlike the perturbation method, the results are possible for steep waves and can be calculated without iteration. The result is very simple compared to the 5th Stokes' theory. Stokes' breaking-wave criterion has been checked in this study.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회(2)
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• pp.842-845
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• 2005

A method for the numerical simulation of two-dimensional free-surface flow resulting from the propagation of regular gravity waves over topography with arbitrary bottom shape is presented. The method is based on the numerical solution of the Euler equations subject to the fully nonlinear free-surface boundary conditions and the appropriate bottom, inflow and outflow conditions using a hybrid finite-differences and spectral-method scheme. The formulation includes a boundary-fitted transformation, and is suitable for extension to incorporate large-eddy simulation (LES) and large-wave simulation (LWS) terms for turbulence and breaking wave modeling, respectively. Results are presented for the simulation of the free-surface flow over two different bottom topographies, with constant slope values of 1:10 and 1:20, two different inflow wave lengths and two different inflow wave heights. An absorption outflow zone is utilized and the results indicate minimum wave reflection from the outflow boundary. Over the bottom slope, lengths of waves in the linear regime are modified according to linear theory dispersion, while wave heights remain more or less unchanged. For waves in the nonlinear regime, wave lengths are becoming shorter, while the free surface elevation deviates from its initial sinusoidal shape.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제11권2호
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• pp.952-969
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• 2019

This study develops new analytical solutions to water wave diffraction by vertical truncated cylinders in the context of linear potential theory. Three typical truncated surface-piercing cylinders, a submerged bottom-standing cylinder and a submerged floating cylinder are examined. The analytical solutions utilize the multi-term Galerkin method, which is able to model the cube-root singularity of fluid velocity near the edges of the truncated cylinders by expanding the fluid velocity into a set of basis function involving the Gegenbauer polynomials. The convergence of the present analytical solution is rapid, and a few truncated numbers in the series of the basis function can yield results of six-figure accuracy for wave forces and moments. The present solutions are in good agreement with those by a higher-order BEM (boundary element method) model. Comparisons between present results and experimental results in literature and results by Froude-Krylov theory are conducted. The variation of wave forces and moments with different parameters are presented. This study not only gives a new analytical approach to wave diffraction by truncated cylinders but also provides a reliable benchmark for numerical investigations of wave diffraction by structures.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.152-172
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• 1992

대파고 파랑중을 항해하는 선박은 큰 선체 운동으로 인하여 수면하 단면 형상이 시시각각 크게 변하므로 자유 표면 조건, 물체 표면 조건의 비선형성에 의한 비선형 유체력의 영향이 무시될 수 없게 된다. 경우에 따라서는 선저가 파면으로부터 충격력을 받는 슬래밍 현상과 선수가 파도를 뒤집어 쓰는 청파 현상등과 같은 충격적 유체력이 선체에 가해지는 등 복잡한 문제가 발생하게 된다. 본 연구에서는 선체를 가변 단면보의 탄성체로 이상화하여 파랑중 선체 거동을 박육 단면보 이론에 의해 정식화하고 파랑 하중으로는 수면하 단면 형상 변화에 따른 비선형 유체력과 momentum slamming이론을 이용한 유체 충격력을 고려하여 대파고 파랑 중 탄성체인 선체의 응답을 추정하는 해석 기법을 개발하여 이를 기존의 실험결과와 비교 그 타당성을 확인하고, 이의 응용으로 본 기법에 의하여 4만톤급 정유 운반선에 적용하여 정면파 및 사파중에서 파고, 파장, 선속을 파라미터로 한 수치 계산을 수행하고 여러가지 파라미터 변화에 대한 선체 구조의 동적 강도 응답 특성을 계통적으로 분석하여 보았다. 본 연구에서 개발된 동적강도 해석법은 대파고 중에서 유체력의 비선형성 및 유체 충격력까지 고려한 해석기법이므로 신구조 방식 선박에 대한 직접 설계법의 확립 뿐만 아니라 슬래밍 등에 의한 선체 절손 사고의 원인 규명에도 유용하게 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.229-236
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• 2003

본 연구에서는 우란바톨(Ulanbator)에서 북경(Beijing)사이의 지역에서 샘플링한 동결된 응회암 풍화토의 동적 특성을 규명하기 위해 풍화토와, 글래스비드(glass bead)를 대상으로 온도변화에 따른 초음파 속도를 sing-around 법을 사용하여 측정하였다. 본 실험을 통해 초음파 속도는 온도가 증가함에 따라 감소하였고 초음파 속도와 부동수분 사이에는 선형적인 관계가 존재함을 확인하였다. 또한 동결토의 초음파 실험결과, 종파가 시료의 종류에 크게 영향을 받지 않기 때문에 부동수분과 초음파 속도와의 관계규명에 적합하다고 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1B호
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• pp.111-114
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• 2008

파랑의 분산관계식에서 상대수심이 반복적으로 표현되는 순환 관계를 이용하여 파랑분산식의 양해를 개발하였다. 순환 관계를 이용한 해의 초기값으로 Eckart(1951), Hunt(1979)의 해와 심해와 천해에서의 해를 사용했다. 순환해 가운데 심해에서의 해를 초기값으로 사용한 해를 제외하고는 모두 참값으로 수렴하였다. 특히, Hunt의 해를 초기값으로 사용한 해는 다른 해보다 더 빠르게 수렴했다. 순환해는 휴대용 계산기를 사용하여 손 쉽고 빠르게 구할 수 있는 장점이 있다. 선형파의 변형을 예측하기 위하여 해석 해를 사용할 경우 파랑분산식의 양해를 사용해야 하는 데 본 연구에서 개발한 순환해를 사용하면 기존의 양해를 사용한 것보다 더 정확한 해석 해를 도출할 것이다.