• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제9권1호
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• pp.77-99
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• 2017

Offshore oscillating water columns (OWC) represent one of the most promising forms of wave energy converters. The hydrodynamic performance of such converters heavily depends on their interactions with ocean waves; therefore, understanding these interactions is essential. In this paper, a fully nonlinear 2D computational fluid dynamics (CFD) model based on RANS equations and VOF surface capturing scheme is implemented to carry out wave energy balance analyses for an offshore OWC. The numerical model is well validated against published physical measurements including; chamber differential air pressure, chamber water level oscillation and vertical velocity, overall wave energy extraction efficiency, reflected and transmitted waves, velocity and vorticity fields (PIV measurements). Following the successful validation work, an extensive campaign of numerical tests is performed to quantify the relevance of three design parameters, namely incoming wavelength, wave height and turbine damping to the device hydrodynamic performance and wave energy conversion process. All of the three investigated parameters show important effects on the wave-pneumatic energy conversion chain. In addition, the flow field around the chamber's front wall indicates areas of energy losses by stronger vortices generation than the rear wall.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제17권2호
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• pp.41-47
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• 2014

Experimental results are given for the vertical motion of water in the water chambers for wave energy converter aligned along the wave propagation direction in order to avoid the impulsive wave forces. This paper mainly focuses on the property of the amplitude of the vertical motion of the water surface in the chambers. The amplification has been investigated by dimensionless parameters of wave period to resonance period ratio of the U-shaped oscillation, $T/T_r$, chamber size to wave length ratio, l/L, water depth to wave length ratio, h/L, amplitude of up-down motion of water particles to draft of the front wall ratio, ${\zeta}/D$. It has been shown that l/L should be less than 0.1 and as $T/T_r$ approaches unity the up-down of the water in the chambers is amplified. Also, the structure of the walls which form th water chambers has been examined roughly. It is deduced that the chambers set on both sides of the hull of a single-point moored floating vessel is preferable to those set along a fixed structure such as breakwaters.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.345-345
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• 2012

정상성 기반의 전통적 극한치 이론은 기후변화 및 변동에 의한 외부변화 요인을 반영하기에는 한계가 있음이 지적되어왔다. 따라서 강우의 빈도분석 시 매개변수의 시간에 따른 변화를 반영한 비정상성 빈도분석 방법이 필요하다. 본 연구에서는 미호천 유역의 강우관측소 중 기상청에서 관리하는 청주 관측소 및 국토해양부에서 관리하는 가덕, 병천, 증평, 진천 관측소의 24시간 연최대치 강우자료를 대상으로 시간에 따른 경향성 분석을 하였다. 또한 자료의 경향성을 고려하여 비정상성 빈도분석을 하였고 외부상관기상변수로써 ENSO(El Nino Southern Oscillation)를 이용하여 비정상성 빈도분석을 실시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.9-9
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• 2016

많은 연구들에서 단변량 수문 변량들에 대한 불확실성 분석이 이루어지고 있지만, 다변량에 대한 불확실성에 관한 연구는 아직까지 정확하게 이루어지고 있지 않은 실정이다. 이에 본 연구에서는 갈수기(12월~4월)의 강수, 온도와 남방진동(El Ni?o-Southern Oscillation, ENSO)과 같은 수문기상학적 변량들 사이의 시간에 따른 변동 구조를 조사하고, 식별된 패턴을 이용한 강우와 온도의 예측 향상 가능성을 살펴보았다. 수문기상학적 변수간의 시변성 구조를 이해하기 위해서 각각의 단변량 매개변수와 시간에 따라 변화하는 Copula 매개변수를 동시에 추정할 수 있는 Copula 함수 기반의 새로운 다변량 비정상성 모델을 개발하고자 한다. 강우와 온도의 비정상정 단변량 분포를 생성하기 위해 ENSO 지표 또는 시계열 예측인자와 함께 시변성 모델을 적용할 수 있다. 최종적으로, 확인된 시간 변동적인 구조와 연관된 종관 패턴을 나타내고 논의하고자 한다.

• 수산해양기술연구
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• 제33권1호
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• pp.27-37
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• 1997

The aim of the present study is to investigate experimentally the mechanism of an exploding wire in water and also to observe the bubble motion induced by an exploding wire. The experiment of an exploding wire is carried out in a water tank. As a metallic wire, a tungsten wire of 0.2mm in diameter and 10mm in length is employed. The electric energy of 50-300J is fed to the wire from a capacitor of 100$\mu$F charged up to 1-2.5kV. The explosion is recorded by a CCD camera with the resolution of 1$\mu$sec. The explosion process of metallic wire is divided into three phases. Phase 1 : As the voltage is applied to the wire, the temperature increases due to Joule heating and the wire emits light. Phase 2 : Then the wire melts and the cylindrical plasma is formed between the electrodes. Up to this stage, strong light emission is observed. Phase 3 : The light emission goes out and a vapor bubble begins to grow spherically. The radius of a bubble oscillates in time, but the amplitude of oscillation diminishes in several cycles.

• Journal of the korean society of oceanography
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• 제34권1호
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• pp.43-48
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• 1999

The latest-Quaternary paleoceanographic history of the Ulleung Basin, the East Sea (the Sea of Japan) is reconstructed on the base of planktonic foraminifera, oxygen and carbon isotopes, and accelerator mass spectrometer radiocarbon (AMS-$^{14}$C) data from two cores. Sinistral populations of Neogloboquadrina pachyderma are dominant during the last glacial period while dextral forms of Neogloboquadrina pachydeyma are abundant in the Holocene. An abrupt increase in ${\delta}^{18}$O values in both cores that began about 11 ka B.P may indicate the Younger Dryas cooling episode. A low-salinity event, marked by light ${\delta}^{18}$O values (0-1 %), is observed before the Younger Dryas event. As previous works suggested, the low-salinity event is probably due to the freshening of surface water caused by fresh water input from Huang Ho river and/or the excess of precipitation over evaporation. The lowest salinity water in the Ulleung Basin was probably continued from approximately 18 ka B.P. to 15 ka B.P. The ${\delta}^{18}$O values have gradually decreased since the Younger Dryas as a result of the continuous inflow of the warm Tsushima Current into the East Sea.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.409-413
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• 2005

Even though the relative importance of length scale of flow system allow us to simplify three dimensional flow problem to one or two dimensional representation, many systems still require three dimensional analysis. The objective of this study is to develop an efficient and accurate finite element model for analyzing and predicting three dimensional flow features in natural rivers and to offend to model spreading of pollutants and transport of sediments in the future. Firstly, three dimensional Reynolds averaged Navier-Stokes equations with the hydrostatic pressure assumption in generalized curvilinear coordinates were combined with the kinematic free-surface condition. Secondly. to simulate realistic high Reynolds number flow, the model employed the Streamline Upwind/Petrov-Galerkin(SU/PG) scheme as a weighting function for the finite element method in conjunction with an appropriate turbulence model(Smagorinsky scheme for the horizontal plain and Mellor-Yamada scheme for the vertical direction). Several tests is performed for the purpose of validation and verification of the developed model. A simple rectangular channel, 5-shaped and U-shaped channel are used for tests and comparisons are made with RMA-10 model. Runs for each case is converged stably without a oscillation and calculated water-surface deformation, longitudinal and transversal velocities, and velocity vector fields are in good agreement with the results of RMA-10 model.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권12호
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• pp.985-994
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• 2005

수문시계열을 분석하기 위한 방법으로 낮은 차원에서 해석이 가능한 주성분분석 방법의 문제점을 검토하고 이를 보완할 수 있는 독립성분분석의 이론과 특성을 검토하였고 수문기상자료인 Nino지역의 해수면온도에 적용하여 El $\tilde{n}ino$-Southern Oscillation(ENSO) 사상과의 상관성을 평가하였다. 혼합자료를 사용하여 독립성분분석 방법의 주성분 분리 능력을 검토한 결과 독립성분분석이 기존 주성분분석에 비해 통계적으로 우수한 결과를 나타내었다. El $\tilde{n}ino$의 감시구역인 Nino+3.4지역의 $5^{\circ}{\times}5^{\circ}$(위도와 경도)의 총 20개 Global Anomaly SST 격자자료를 대상으로 분석을 실시하여 El $\tilde{n}ino$-Southern Oscillation(ENSO)사상의 발생시기와의 상관관계를 평가하였으며 한 개의 독립성분($86\%$)만으로 SST의 전체적인 거동을 표현할 수 있었으며 주요 ENSO 발생시기와 일치하는 결과를 나타내었다. 또한 국내 주요지점의 여름 강수량을 대상으로 독립성분분석을 적용한 결과 지역적인 특성을 고려하여 비교적 합리적으로 독립성분을 추출할 수 있었으며 IC-1과 IC-2에서 1970년대 이후로 여름강수량의 증가를 확인할 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제33권1호
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• pp.10-20
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• 2014

본 연구에서는 입수 충격에 의한 수중 순간 소음을 연구하기 위해, 황해에서 발사대를 이용하여 해상 실험을 진행하였다. 해상시험선인 청해호 우현상에서 발사대를 이용하여 실린더 몸체를 수직으로 발사하였으며, 이때 발생하는 소음을 하이드로폰으로 측정하였다. 실험에서는 원통형, 원뿔형, 반구형 두부 형상을 가진 3가지 종류의 실린더 몸체가 사용되었다. 측정된 신호는 시간적으로 확연하게 구분되어 3단계로 전시되었다 : (1) 초기 충돌 및 물체 진동단계, (2) 개방 공동 유동 단계, (3) 공동 붕괴 및 거품 진동 단계. 대부분의 경우, 거품 진동 단계의 파형이 초기 충돌 및 물체 진동 단계에 비해 우세하게 나타났다. 공동이 붕괴되기 시작하는 핀치 오프 시간은 0.18 ~ 0.2 s에 발생하였으며, 평균 거품 지속 시간은 0.9 ~ 1.3 s로 지속되었다. 입수 충격 소음은 100 Hz 이하의 대역에서 에너지가 집중되어 있었으며, 생성되는 소음은 두부 형상, 물체 질량, 발사 속도에 의해 영향을 받았다. 결과적으로, 거품 주파수에서 에너지 스펙트럼 밀도의 크기는 원통형, 원뿔형, 반구형 순으로 나타났으며, 동일 입수체에 대해서는 초기 에너지가 클수록 거품 주파수에서 에너지 스펙트럼 밀도가 크게 나타났다. 최종적으로, 버블이 폭발하는 물리적 현상을 기반으로 모의된 신호와 계측 값간 비교 결과 만족스러운 결론을 얻을 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제43권3호
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• pp.283-294
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• 2010

본 연구의 목적은 저유량에서 발산하는 문제를 해결하여 다양한 흐름과 불규칙한 하도단면을 반영하는 안정적이고 정교한 동적수질해석모형을 개발하는데 있다. 이에 본 연구에서는 기존 모형들의 저유량에서 발산하는 문제를 해결하고자 확산파 운동방정식 기법을 이용하여 수리해석모형인 DyHYD를 개발하였으며, 수질해석모형은 자생 BOD와 수온, DO, TN, TP 등 12가지 수질농도를 계산할 수 있는 DyQUAL을 개발하였다. 개발된 모형의 적용성을 검토하기 위하여 가상하도 및 실제 낙동강유역에서 모의를 수행한 후 실측치와 비교 검토함으로써 모형의 적용성과 신뢰성을 검토하였다. 모형의 수행결과를 관측치와의 비교를 통해 Nash-Sutcliffe 계수를 산정하였으며, 보정과정에서는 유량과 BOD, TN, TP의 Nash-Sutcliffe 계수는 0.391에서 0.591의 범위를 나타내며, 검증과정에서는 0.704에서 0.902의 범위를 나타내었다.