• 한국해양공학회지
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• 제35권3호
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• pp.229-237
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• 2021

A numerical hydrodynamic performance analysis of the pitch-type multibody wave energy converter (WEC) is carried out based on both linear potential flow theory and computational fluid dynamics (CFD) in the unidirectional wave condition. In the present study, Salter's duck (rotor) is chosen for the analysis. The basic concept of the WEC rotor, which nods when the pressure-induced motions are in phase, is that it converts the kinetic and potential energies of the wave into rotational mechanical energy with the proper power-take-off system. This energy is converted to useful electric energy. The analysis is carried out using three WEC rotors. A multibody analysis using linear potential flow theory is performed using WAMIT (three-dimensional diffraction/radiation potential analysis program), and a CFD analysis is performed by placing three WEC rotors in a numerical wave tank. In particular, the spacing between the three rotors is set to 0.8, 1, and 1.2 times the rotor width, and the hydrodynamic interaction between adjacent rotors is checked. Finally, it is confirmed that the dynamic performance of the rotors slightly changes, but the difference due to the spacing is not noticeable. In addition, the CFD analysis shows a lateral flow phenomenon that cannot be confirmed by linear potential theory, and it is confirmed that the CFD analysis is necessary for the motion analysis of the rotor.

• 한국항해항만학회지
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• 제28권5호
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• pp.421-428
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• 2004

복잡한 수심을 가진 연안해역에서 파랑의 천수효과, 굴절, 회절, 부분반사, 해저마찰, 쇄파의 영향까지를 고러한 파랑모델의 도입은 대부분의 해안공학 설계나 방재 문제에 매우 중요한 요소이다. 파랑이 심해역에서 수심이 말은 친해역으로 이동함에 따라. 파랑의 기본적 특성이 변하며, 파에너지는 천해역과 섬, 해안 보호 구조물, 불규칙한 연안 경계와 다른 지리적 특징에 의하여 파봉선을 따라 재분산된다. 또한, 쇄파가 발생하는 쇄파대에서나, 해안선 및 구조물의 경계에서 반사된 까가 그 입사파와 상호 작용을 하는 영역을 통과하면서 격한 변화를 일으킨다. 완경사방정식 파랑모델의 현장 적용은 지금까지 여러 모델이 다루지 못한 파창변환과정을 이해하는데 도움을 줄 것이다. 본 연구에서는 영일만 신항만의 건설이 이루어질 영일만 내의 넓은 수역에 대해 파랑의 변환과정을 보다 합리적으로 해석하기 위해 확장완경사방정식 파람모델을 구성하고, 신항건설 전,후의 해면변동과 신항만 개발에 따른 포항 구항해역 및 포항 신항해역 등 인접해역에서의 정온도 변화를 비교 분석하는 것을 골자로 하고 있다. 이러한 시도가 광역항만권 개발에서 쉽게 누락시킬 수 있는 기존항만에 대한 파생적 영향을 반드시 분석하도록 하는 계기가 될 것으로 본다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권8호
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• pp.793-798
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• 2009

In this paper, the simulation and optimization of SRH (Surface Relief Hologram) masks for printing LCD gate patterns using TIR (Total Internal Reflection) holographic lithography was investigated. A simulation and optimization algorithm based on SDTA (Scalar Diffraction Theory Analysis) method was developed. The accuracy of the algorithm was compared to that of the RCWA (Rigorous Coupled Wave Analysis) method for estimating the Fresnel diffraction pattern of Cr amplitude masks for the given system geometry. In addition, the results from the optimization algorithm were validated experimentally. It was found that one to the most important conditions for the fabrication of SRH masks is to avoid nonlinear shape distortions of the resulting grating. These distortions can be avoided by designing SRH masks with recorded gratings having small aspect ratios of width versus depth. The optimum gap size between the Cr and SRH masks was found using the optimization algorithm. A printed LCD gate pattern with a minimum line width of $1.5{\mu}m$ exposed using the optimized SRH mask was experimentally demonstrated.

• 한국기계가공학회지
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• 제13권4호
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• pp.7-12
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• 2014

A transparent poly methyl methacrylate (PMMA) optical micro-pyramid array-pattern is designed and fabricated using an injection modeling technique. The device's optical characteristics are tested and analyzed theoretically. In the optical pattern generated using the fabricated PMMA pattern, the components, due to not only refraction but also diffraction, are observed simultaneously. Wave optic modeling and analysis reveals that the energy ratio between the diffraction and refraction in the optical pattern are dependent on the critical dimension of the optical pattern such that the refraction and diffraction tend to be directly and inversely proportional to the pattern dimension, respectively.

• 한국해안해양공학회지
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• 제19권6호
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• pp.565-573
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• 2007

타원형 수중천퇴가 있는 지형을 통과하며 변형하는 파랑을 실험한 Vincent and Briggs(1989)의 불규칙파 실험조건을 수치모의하여 파랑과 흐름의 상호작용 효과를 연구하였다. 수치모의를 위해 SHORECIRC(흐름모형)와 REF/DIF S(파랑모형)를 결합한 모형과 파랑과 흐름을 동시에 계산하는 FUNWAVE를 이용하였다. 이 수치모의로부터 수중 천퇴상에서 발생된 쇄파류는 수중천퇴후면의 파 집중현상을 방해하고, 파랑을 천퇴중심축의 바깥쪽으로 굴절시켜, 파고를 상대적으로 감소시키는 역할을 하는 것을 확인할 수 있었다. 결합모형의 수치모의 결과는 쇄파류의 영향을 고려하지 않는 파랑모형만의 결과보다 실험치와 더 일치하였으며, FUNWAVE를 이용한 수치모의도 실험결과와 잘 일치하였다. 이는 파랑쇄파류의 파랑변형에 미치는 역할의 중요성을 확인시켜주는 것이다.

• 대한조선학회논문집
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• 제46권5호
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• pp.536-544
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• 2009

The performance of radars operated near an offshore wind farm region may be degraded due to the distorted signals by wind turbines. This degradation of radar systems includes ghost effects and doppler effects by a tower, nacelle, and turbine blades consisting of the wind turbine. In this paper, electromagnetic wave backscatterings from a offshore wind turbine are numerically simulated in terms of temporal radar cross section and radar cross section spectra, using a quasi-static approach based on physical optics and physical theory of diffraction. The simulations are carried out at 3.05 GHz for the seven yaw angles and four blade pitch angles. From the results, radar cross section values and doppler effect as turbine blades rotate are investigated.

• 한국해안해양공학회지
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• 제5권3호
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• pp.212-220
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• 1993

불규칙파를 스펙트럼으로 파악하여 천해에서 천수, 굴절, 회절, 마찰 및 쇄파 등에 의하여 변이하는 현상을 해석하였다. 지배방정식은 에너지보존식과 파수벡타보존식인데 파수벡타보존식에 회절효과를 고려하는 항을 포함하였다. 스펙트럼형상을 재현하기 위하여는 선형누적법을 사용하였으며, 스펙트럼에 대한 대표 마찰계수를 간단히 산정하는 약산식을 개발, 사용하여 마찰손실효과를 고려하였다. 또한 천해역에서의 쇄파를 고려하기 위하여 Kitaigorodskii의 평형조건식을 수정하여 적용하였다. 본 연구에서 개발된 모형을 실험조건에 적용하여 검증한 결과, 계산치가 실측치와 잘 일치함을 알 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.393-399
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• 2006

본 논문에서는 비교적 큰 규모의 불규칙 조면에 의한 산란 특성을 예측하기 위해 ray tracing 기법을 적용하였다. 전자계를 평가하기 위하여, 회절 레이(ray)에 대해서 knife edge 회절에 의한 회절 계수를 사용하였고, 반사 레이에 관해서는 Fresnel의 반사 계수를 사용하였다. 또한 레이 추적 방법에는 수신기에 도달하는 모든 레이의 경로를 정확히 찾아주는 image method를 채용하였으며, 불규칙 조면에 회절계를 고려하였다. 파도 모양의 조면에 의한 산란 특성과 빌딩 모양의 표면에 의한 지연 확산(delay spread) 특성에 대해 수치 계산하였다. 불규칙 조면에 의한 산란 특성을 수치적으로 해석하는데 ray tracing 기법을 적용하여 그 유효성을 입증하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.75-86
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• 1992

본 논문에서는 파랑중에서 소수선면 쌍동선(SWATH ship)의 저항증가에 관하여 해석적 및 실험적으로 다루었다. 여러가지 SWATH 모델들이 파고가 높아질수록 총저항이 정수중에서의 저항보다 적어진다는 특이한 현상들이 실험적으로 저자에 의해 보고되었다. 그 원인을 규명하기 위한 첫번째 단계로서 선형화된 3차원 diffraction 이론을 바탕으로 하여 SWATH선에 작용하는 1차 및 2차 힘들을 분석하였다. 또한 파랑중에서 SWATH선의 속도가 대응하는 단동선 및 다른 고속 선형에 비해 월등히 우세하다는 것을 보여준다.

• 한국연안방재학회지
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• 제6권3호
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• pp.111-120
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• 2019

In coastal morphological modelling, there are a number of input factors: wave height, water depth, sand particle size, bed friction coefficients, coastal structures and so forth. Measurements or estimates of these input data may include uncertainties due to errors by the measurement or hind-casting methods. Therefore, it is necessary to consider the uncertainty of each input data and the range of the uncertainty during the evaluation of numerical results. In this study, three uncertainty factors are considered with regard to the prediction of coastal erosion in Ilsan beach located in Ilsan-dong, Ulsan metropolitan city. Those are wave diffraction effect of XBeach model, wave input scenario and the specification of the coastal structure. For this purpose, the values of mean wave direction, significant wave height and the height of the submerged breakwater were adjusted respectively and the followed numerical results of morphological changes are analyzed. There were erosion dominant patterns as the wave direction is perpendicular to Ilsan beach, the higher significant wave height, and the lower height of the submerged breakwater. Furthermore, the rate of uncertainty impacts among mean wave direction, significant wave height and the height of the submerged breakwater are compared. In the study area, the uncertainty influence by the wave input scenario was the largest, followed by the height of the submerged breakwater and the mean wave direction.