• 한국해안해양공학회지
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• 제14권1호
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• pp.8-18
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• 2002

본 논문에서는 밑이 뚫린 원통형 진동수주 파력발전장치에 의한 파 에너지 흡수효율을 살펴보았다. 경계치 문제는 공기실내의 변동압력이 없을 때 입사파에 의한 산란문제와 공기실 내부의 변동압력에 의한 방사문제로 나누어진다. 공기실 내에서 공기 흐름에 대한 연속방정식을 적용하여 변동압력을 구하였다. 이로부터 진동수주 파력발전장치가 흡수한 시간평균 마력과 에너지 취득 폭을 구하였다. 수치계산에서는 원통형 공기실의 반지름과 잠긴 깊이 그리고 입사파의 주파수를 바꿔가면서 공기실 내부의 유량 변화와 에너지 취득 폭을 살펴보았다. 수학적으로 구한 최적의 터빈 상수를 대입하며 구한 에너지 취득 폭의 최대값은 원통형 공기실의 공진 모드 중에서 첫 번째 공진 모드인 Helmholtz모드에서 나타난다. 따라서 효율적인 파력발전장치를 제작하기 위해서는 설치될 해역의 파의 주파수와 공기실의 고유주파수가 일치되도록 공기실의 형상을 설계하여야 한다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권10호
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• pp.204-209
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• 2014

본 논문은 맥파전달현상을 유지하며 맥압을 조절할 수 있는 시뮬레이터를 제작하는 것이 목적이다. 이를 위해 탄성튜브와 컴플라이언스 챔버를 융합하였다. 본 시뮬레이터는 슬라이더-크랭크로 구성된 압력발생부, 저항조절부를 포함한 혈관부, 수조 그리고 측정부로 구성되어있다. 챔버의 위치선정을 위해 챔버의 위치에 따른 맥파의 변화를 실험하였다. 또한 챔버가 맥압에 미치는 영향을 보기 위해 챔버의 유무에 따른 맥압의 변화를 비교하였다. 챔버의 유무가 맥파전달현상에 미치는 영향을 조사하였다. 실험결과, 튜브의 상류지점에 챔버를 설치할 때가 하류지점에 설치할 때 보다 인체와 더 유사한 압력파형을 나타냈다. 챔버를 설치하였을 때가 설치하지 않았을 때보다 인체와 유사한 맥압을 생성하였다. 챔버의 설치여부에 따른 맥파 전달 속도는 큰 변화가 없었다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제2권2호
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• pp.147-158
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• 2012

A time-domain simulation of a land-based Oscillating Water Column (OWC) with various irregular waves as a form of PM spectrum is performed by using a two-dimensional fully nonlinear numerical wave tank (NWT) based on the potential theory, mixed Eulerian-Lagrangian (MEL) approach, and boundary element method. The nonlinear free-surface condition inside the OWC chamber was specially devised to describe both the pneumatic effect of the time-varying pressure and the viscous energy loss due to water column motions. The quadratic models for pneumatic pressure and viscous loss are applied to the air and free surface inside the chamber, and their numerical results are compared with those with equivalent linear ones. Various wave spectra are applied to the OWC system to predict the efficiency of wave-energy take-off for various wave conditions. The cases of regular and irregular waves are also compared.

• 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.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제13권1호
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• pp.47-52
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• 2010

근해에 설치되는 3차원 착저식 OWC 파력발전 챔버 구조물의 파 에너지 흡수효율과 구조물에 작용하는 1차 및 시간 평균 2차 파랑하중의 해석기법을 보였다. 쌍동형 OWC챔버 내부의 변동압력을 각 챔버의 내부 자유표면 경계조건에 도입하였으며 챔버 내부는 Rankine, 외부는 유한수심 3차원 자유표면 Green함수에 연계된 하이브리드 적분방정식을 사용하여 포텐셜 유동을 해석하였다. 수치실험 결과로서 3차원 착저식 OWC 파일럿 플랜트의 파력발전 1차변환 효율과 구조물에 작용하는 반복 및 지속적인 파랑하중을 제시하였다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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• pp.427-430
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• 2006

This paper deals with the internal oscillating flaw in air chamber and duct of an OWC-type wave energy converter by numerical analysis using commercial CFD code, FLUENT. Whole oscillating flaw from OWC-type chamber to outlet through duct was solved by unsteady analysis in order that performance of wave energy conversion was made better. Results show that whole oscillating flaw field of this system in unsteady condition. Duct shape at setting place of turbine is curved with elbow, because profile of inlet condition to turbine is important in its efficiency. This paper is found internal flaw in air chamber and duct. Also, this research was found effect of duct shape.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.2343-2350
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• 2013

본 연구에서는 불규칙파를 대상으로 한 경사입사파 내습시 유공구조물 전면에서의 파고분포를 파악하기 위해 평면수조를 이용한 수리실험을 수행하였다. 본 연구는 파랑의 전파특성에 있어 무공구조물과 유공구조물의 차이점과 유사점에 대해 검토하였으며, 특히 유공구조물의 유수실 폭과 유수실내 격벽의 효과에 대해 검토하였다. 제체 전면의 상대파고는 유공구조물인 경우와 무공구조물인 경우에 매우 큰 차이가 있음을 보였으며, 유수실내 격벽은 연파의 발달을 억제시키는 것으로 나타났다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제13권2호
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• pp.91-98
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• 2010

진동수주형 파력발전장치에서 공기실 내의 수면 변화와 덕트 내 유량의 왕복유동은 시스템의 작동 성능을 결정짓는 매우 중요한 요소이다. 공기실 내의 수면 변화를 고찰하기 위하여 상용 CFD 코드인 Fluent 6.2를 이용하여 구현한 수치조파수조를 사용하였다. 수치조파수조의 지배방정식은 연속방정식과 Reynolds 평균 N-S 방정식이고 자유수면은 Two-phase VOF 기법을 이용하여 추적하였다. 공기실 내의 수면 변화와 공기실 윗부분에 설치된 덕트 내의 왕복유량을 계산하여 고찰하였고, 계산의 정확도를 검증하기 위하여 실험결과와 비교 분석을 수행하였다. 또한 동일한 입사파 조건에서 공기실 - 덕트 시스템의 노즐 비율이 시스템이 미치는 영향을 고찰하여 분석을 하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제28권3호
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• pp.227-235
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• 2014

Using a 3-D numerical scheme (LES-WASS-3D) that considered wave-structure-sandy seabed interactions in a 3-D wave field, we analyzed the wave reflection and hydraulic characteristics inside a slit caisson with two chambers in a 3-D oblique wave field. To verify the 3-D numerical analysis method suggested in this study, we compared the numerical results with existing experimental results and found good agreement. The numerical analysis revealed that a standing wave field is generated on the front side of the slit caisson due to the effect of wave reflection. For incident waves propagating perpendicular to the slit caisson, the nodes and anti-nodes of the standing wave are apparent and symmetrical. However, in an oblique wave field, as the incident wave angle decreases, the nodes and anti-nodes of the standing wave become ambiguous and unsymmetrical. It was also found that the wave reflection coefficient decreases as the incident wave angle decreases. It can be pointed out that as the incident wave angle decreases, the turbulent intensity in the chamber increases. Thereby, the increased wave energy dissipation by the increased turbulent intensity reduces the rate of wave reflection. In addition, a strong turbulent intensity generally occurs in the first chamber.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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• pp.415-420
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• 2005

To construct an anechoic chamber for EMI test satisfying some international standards, it has been recognized that the absorption characteristics of the EM wave absorber must have more than 20 dB over the frequency band from 30 MHz to 18 GHz. In this paper, an EM wave absorber with super wide-band frequency characteristics was proposed and designed in order to satisfy the above requirements by using the EMCM[1]. As a result, the proposed absorber has absorption characteristics more than 20 dB over the frequency band from 30 MHz to more than 20 GHz.