• International Journal of Ocean Engineering and Technology Speciallssue:Selected Papers
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• 제5권1호
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• pp.14-21
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• 2002

In the present paper, the hydrodynamic properties of a Rahmen-type, flexible, porous breakwater interacting with obliquely or normal- incident small amplitude waves are numerically investigated. This system is composed of dual vertical porous membranes, hinged at the side edges of a submerged horizontal membrane. The dual vertical membranes are extended downward and hinged at seabed. The effects of permeability, Rahmen-type membrane breakwater geometry, pre-tensions on membranes, relative dimensionless wave number, and incident wave headings are thoroughly examined.

• 한국해안해양공학회지
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• 제13권3호
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• pp.230-236
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• 2001

본 논문은 2차원 유한요소모델을 이용한 부유식 방파제의 파랑차단특성에 대한 수치적 연구이다. 유체영역은 선형화된 2차원유동으로 가정하고, 부유식 방파제의 성능을 분석하기 위하여 유한요소법을 적용하였다. 상자형 부유식 방파제와 두 개의 상자가 일정한 간격으로 양측 방파제를 대상으로 파랑차단효과 대한 수치해석을 실시하였다. 긴 주기 파랑의 차단효과를 증대시키기 위한 방안 중의 하나로 연직판을 부체 하단에 양측에 부착한 경우에 대한 수치실험을 실시하였다.

• Wind and Structures
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• 제30권5호
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• pp.485-497
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• 2020

A study, using potential water wave theory, is conducted on the oblique water wave motion over two fixed submerged rectangular blocks (breakwaters) placed over a finite step bottom. We have considered infinite and semi-infinite fluid domains. In both domains, the Fourier expansion method is employed to obtain the velocity potentials explicitly in terms of the infinite Fourier series. The unknown coefficients appearing in the velocity potentials are determined by the eigenfunction expansion matching method at the interfaces. The derived velocity potentials are used to compute the hydrodynamic horizontal and vertical forces acting on the submerged blocks for different values of block thickness, gap spacing between the two blocks, and submergence depth of the upper block from the mean free surface. In addition, the wave load on the vertical wall is computed in the case of the semi-infinite fluid domain for different values of blocks width and the incident wave angle. It is observed that the amplitudes of hydrodynamic forces are negligible for larger values of the wavenumber. Furthermore, the upper block experiences a higher hydrodynamic force than the lower block, regardless of the gap spacing, submergence depth, and block thickness.

• 한국해안해양공학회지
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• 제13권4호
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• pp.263-272
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• 2001

최근 우리나라에서는 slit형 케이슨을 적용한 방파제 건설이 시도되고 있다. slit 케이슨 방파제는 수심이 비교적 깊은 해역에 적절하며, 다수의 실험적.이론적 연구가 수행되었다. 본 연구에서는 불규칙파를 적용한 2차원 수리모형실험을 실시하여 종 slit형 케이슨 방파제의 반사특성을 검토하였다. 실험은 단일 유수실과 이중 유수실을 가지는 종 slit형 케이슨 방파제에 대해 유공율, 유수실의 폭 및 slit의 수 등을 달리한 여러 가지 실험안을 설정하여 수행하였다. 실험결과에 의하면, 파형경사가 작을수록 반사율은 크게 나타남을 알 수 있다. 그리고 규칙파를 적용한 기존 연구결과에 의하면 상대유수실 폭 (B/L)이 0.2-0.25 부근에서 최소 반사율을 보였으나, 불규칙파를 적용한 본 연구에서는 B/L$_{s}$ ,=0.13~0.15 범위에서 최소의 반사율을 보였다. 또한 동일한 유공율 조건에서 slit의 폭이 클수록 반사율이 낮게 나타났으며, 전체적으로 단일 유수실보다 이중 유수실의 경우가 소파효과가 우수하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제14권2호
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• pp.95-107
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• 2002

신뢰성설계법의 적용성을 확대하기 위하여 혼성제 직립 케이슨의 활동에 대한 신뢰성 해석이 수행되었다. 충격쇄파 효과를 고려한 결정론적 설계법에 의하여 단면의 안전성이 자세히 해석되었으며, 특히 신뢰성 해석의 결과를 직접 결정론적 설계법의 결과와 연결시키기 위한 연구가 시도되었다. 해석 결과에 의하면 현재의 결정론적 설계 법에서 적용되고 있는 안전율은 약간 안전 측에 속한다. 또한 동일한 입사조건과 안전율에 대하여 수심이 증가함에 따라 신뢰지수는 감소하는 경향을 보이고 있다. 한편 방파제가 그 기능을 수행하는데 지장이 없을 것으로 예상되는 목표 파괴확률을 설정하고 그 목표 범위내에서 가장 최적의 파괴 확률을 산정하였는데, 입사조건에 따라 약간 씩 다른 최적의 안전율이 추정되었다. 마지막으로 혼성제 케이슨의 단면 결정에 영향을 주는 변수들의 변화에 따른 민감도 분석이 수행되었다. 해석 결과에 의하면 입사각, 주기의 영향이 크게 나타났으며 하상의 경사나 마운드의 두께에 대한 영향의 정도는 상대적으로 낮게 평가되었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.351-355
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• 2019

무공케이슨 방파제의 한계상태설계를 위한 하중저항계수를 제시하였다. 전국 항만의 16개 방파제에 대한 신뢰성해석을 수행하여 부분안전계수를 산출하였으며 이를 하중과 저항계수로 전환하였다. 개별적으로 구한 하중저항계수에 최적화기법을 적용하여 최종 하중저항계수를 보정하였다. 최종적으로 얻은 하중저항계수를 이용하여 방파제를 재설계한 후 목표수준을 만족하는지 검증하였다. 목표신뢰도수준의 변화에 따른 하중저항계수를 제시하여 한계상태설계가 용이하도록 하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제15권2호
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• pp.11-21
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• 2001

The focus of this paper is on the numerical investigation of obliquely incident wav interactions with a system composed of fully submerged and floating dual buoy/vertical-flexible-membrane breakwaters placed in parallel with spacing between two systems. The fully submerged two systems allow surface and bottom gaps to enable wave transmission over and under the system. The problem is formulated based on the two-dimensional multi-domain hydro-elastic linear wave-body interaction theory. The hydrodynamic interaction of oblique incident waves with the combination of the rigid and flexible bodies was solved by the distribution of the simple sources (modified Bessel function of the second kind) that satisfy the Helmholz governing equation in fluid domains. A boundary element program for three fluid domains based on a discrete membrane dynamic model and simple source distribution method is developed. Using this developed computer program, the performance of various dual systems varying buoy radiuses and drafts, membrane lengths, gaps, spacing, mooring-lines stiffness, mooring types, water depth, and wave characteristics is thoroughly examined. It is found that the fully submerged and floating dual buoy/membrane breakwaters can, if it is properly tuned to the coming waves, have good performances in reflecting the obliquely incident waves over a wide range of wave frequency and headings.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.179-188
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• 2012

기후변화가 구조물의 안정성에 미치는 영향을 분석하기 위해 여러 수심에서 가상적으로 설계된 직립방파제의 성능을 평가하였다. 성능평가에서는 기후변화영향인 해수면 상승과 파고 증가를 고려한 성능설계법이 사용되었다. 성능설계법의 파랑변형 계산과정에서 많은 시간이 요구되는 문제를 극복하기 위해 범용 SWAN 모형에 인공신경망을 결합하였다. 학습된 인공신경망에 심해유의파고와 심해주파향 그리고 조위가 입력되면 구조물 위치에서 유의파고와 주파향이 신속하게 계산된다. 전반적으로 구조물의 안정성은 기후변화영향으로 감소하였지만 수심에 따라 서로 다른 경향을 보였다. 쇄파대 밖에서는 수심이 증가할수록 해수면 상승의 영향은 감소하고 파고 증가의 영향은 증가하였다. 한편, 쇄파대 내에서는 수심이 감소할수록 파고 증가와 해수면 상승의 영향 모두 감소하였다. 하지만 파고 증가의 영향이 해수면 상승의 영향보다 컸다. 이와 같은 결과를 반영하여 직립방파제의 유지보수 및 보강 대책을 수립해야 할 것이다.

• 한국해양공학회지
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• 제16권3호
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• pp.1-7
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• 2002

In this paper, a numerical model to analyze the performance of a vertical slit-type wave absorber is developed under the assumption of inviscid water waves. The formulation combines the linear potential theory with a semi-empirical description of the eddy-shedding at a slit-type wave absorber. We investigated the reflection coefficients over a wide frequency range for a vertical slit-type wave absorber both with and without a solid rear wall. Model test was conducted at KRISO' s two dimensional wave tank to validate the theoretical results. It is found that the agreement between theoretical results and experimental data is surprisingly good. We found that the wave absorbing system using a vertical slit plate has sufficient potentials for breakwaters for ocean development.

• 한국항만학회지
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• 제8권1호
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• pp.17-22
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• 1994

The wave interaction with flexible membrane such as PVC and fabrics is studied to prove its applicability to portable breakwaters. To obtain the wave exciting force acting on flexible membrane, eigen-function expansion method is employed. The effect of flexible is involved in body boundary condition in which x-directional displacement of membrane is obtained by solving the linear membrane equation. Displacement of membrane is assumed to be small compared to wavelength, therefore the tensile force of membrane remains constant. As the numerical examples, transmission and reflection coefficients according to the change of tensile forces are investigated. The hydrodynamic force on membrane, the dynamic tension in the mooring lines and the vertical displacement profile of membrane are also calculated. It is suggested that the flexible membrane can be used to engineering material for the future coastal/ocean applications.