• 한국해안해양공학회지
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• 제13권2호
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• pp.89-99
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• 2001

본 논문에서는 음향 증폭장치로 널리 사용되고 있는 헤름홀츠 공명장치의 원리를 해수교환 방파제에 적용한 문제를 다뤘다. 입사파의 주파수와 공명구조물의 고유주파수가 일치되면, 공진현상으로 입사파는 공명구조물 내에서 크게 증폭된다. 공진현상으로 크게 증폭된 위치에너지는 외해로부터 들어온 공명구조물내의 깨끗한 해수를 도수로를 통하여 항만내로 공급한다. 공급된 해수는 항내의 오염된 해수를 희석·순환시켜 항내 수질개선에 도움을 준다. 선형포텐셜 이론을 가지고 공명구조물내의 파도응답을 정합점근전개법을 사용하여 해석하였다. 해석모델로 수학적 표현이 가능한 반원형 공명구조물을 채택하였다. 공명구조물이 1개가 있는 경우와 여러개가 일정한 간격을 가지고 배열된 경우를 함께 살펴보았다. 해석해의 타당성을 검증하기 위하여 2차원 수조에서 모형실험을 수행하였다. 도수로가 열린 상태가 닫힌 상태에서 공명구조물내의 파고분포와 도수로에서의 유속을 측정하였다.

• Ocean and Polar Research
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• 제25권spc3호
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• pp.393-397
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• 2003

The seawater exchange breakwaters can be effectively employed to conserve or enhance the water quality inside harbors by transmitting the exterior water into the harbor. In the present study, three shapes of the breakwater, that is, the flow conduit embedded type, the wave chamber type and the oscillating water channel type are compared far their water exchanging capability through regular wave experiments. The results show that the net influx of water appears differently depending on wave period for each breakwater type. The net influx of the wave chamber type is much greater than that of the flow conduit embedded type. It is also ascertained that the influx of the oscillating water channel type can be greatly enhanced by attaining the resonance condition inside the channel at the wave periods frequently occurring at the fields where the breakwaters are to be installed.

• 한국해안해양공학회지
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• 제15권4호
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• pp.232-241
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• 2003

3차원 선형포텐셜 이론아래에서 해저면 바닥에 고정된 N개의 투과성 원기둥과 입사파의 상호작용 문제를 살펴보았다. 유체영역을 때의 외부영역과 N개의 내부영역으로 나누고, 각 유체영역에서의 회절포텐셜을 고유함수전개법에 의해 표현하였다(Williams and Li, 2000). 투과성 구조물은 파력과 처올림 파형을 크게 줄일 수 있다는 사실을 해석결과는 보여주고 있다. 개발된 해석모델을 검증하기 위하여 일렬로 배열한 투과성 원기둥들을 가지고 조파수조(30m $\times$ 7m $\times$ 1.5m)에서 체계적인 모형실험을 수행하였다. 해석결과와 모형실험결과는 정성적으로 잘 일치하고 있음을 확인하였다. 투과성 원기둥을 일렬로 배열하여 만든 방파제는 해수교환뿐 아니라 우수한 소파성능을 가지고 있어 미래의 해수교환방파제로써 무한한 잠재력이 있다고 판단된다.

• 한국해양공학회지
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• 제18권5호
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• pp.7-14
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• 2004

The interaction of incident manochromatic waves with an array of N surface-piercing porous dual cylindrical structures is investigated in the frame of three-dimensional linear potential theory. The dual cylindrical structure is camposed of concentric two cylinders. The exterior cylinder is porous and the interior cylinder is impermeable. The fluid domain is divided into N+1 regions i.e. a single exterior region and N interior regions. The diffraction potentials in each region representing the scattering of incident waves by an array of porous cylindrical structures are expressed by the Fourier Bessel series. The unknown coefficients in each region are determined by applying the porous boundary condition and continuity of mass flux at the matching boundary. It is found that an array of porous cylindrical structures reduces both the wave forces and the wave run-up, and shows the excellent performance of wave blocking. The results show that various types of breakwater exchanging seawater are prospective by controlling the porosity and the configuration of cylindrical structures.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.396-410
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• 2020

기존 케이슨방파제의 안정성을 높이기 위해 케이슨 전면 또는 후면에 추가로 신규 케이슨을 설치하여 보강하는 설계 및 시공사례가 발생되고 있다. 본 연구에서는 기존 방파제 전면 또는 후면에 신규 투과성 이중 원형케이슨이 추가 설치될 경우 파와 구조물간의 상호작용 영향을 분석하기 위해 고유함수전개법을 이용하여 수치해석을 수행하였다. 투과성 이중 원형케이슨은 해수교환 방파제로 내부는 불투과성 원형실린더로 외부는 일정한 공극률을 가진 투과성 원형실린더로 제작된다. 수치해석의 신뢰성을 확보하기 위해 Sankarbabu et al.의 수치 해석결과와 비교를 수행하였으며, 추가로 설치되는 투과성 이중 원형케이슨의 다양한 변수에 따른 개별 원형케이슨에 작용하는 파력 및 파처오름 특성을 분석하였다.