• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권5호
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• pp.278-293
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• 2019

파고와 주기 결합분포는 그 공학적 가치에도 불구하고, 주기에 대한 해석 모형의 부재로 인해 파고 분포에 비해 상대적으로 소홀히 다루어져, 현재 비선형성이 주기분포에 미치는 영향에 대해서도 서로 다른 의견이 상존한다. 이에 비해 파고 분포의 경우, 많은 노력이 이루어져 성과가 상당하나, 아직 이러한 성과는 파고와 주기 결합분포로 확대되지 못하였다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 먼저 파고와 주기의 결합분포를 조건부 주기 분포와 파고 분포의 곱으로 정의하였다. 이어 비선형 불규칙 파동계에서의 파고 분포, 임의의 대역폭을 지니는 비선형 불규칙 파랑계에서의 파고분포를 유도하고, 이를 Longuet-Higgins(1975, 1983), Cavanie et al.(1976)의 조건부 주기확률분포와 결합하여 새로운 파고와 주기 결합분포를 제시하였다. 검증과정은 Wallops 스펙트럼에 기초하여 수치 모의된 파랑시계열자료와 경사가 1:15인 단조해안에서 진행되는 불규칙 파랑 천수과정 수치모의를 통해 얻은 강비선형 파랑자료를 활용하여 수행되었으며, 모의 결과 finite banded waves를 대상으로 한 파고 분포와 Cavanie et al. (1976)의 조건부 주기 확률분포를 활용하는 경우 가장 근접한 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제12권2호
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• pp.61-67
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• 2009

이 논문에서는 freak wave가 포함된 시계열 파랑자료를 분석하였다. freak wave가 포함된 자료와 포함되지 않은 자료에 대하여 여러 가지 파랑 특성을 비교하였다. 파랑 자료는 Yura 해역에서 24시간 연속으로 측정된 자료를 분석하였고, 그 중에서 freak wave가 발생한 30분 동안 파랑과 인접한 30분간의 파랑자료를 집중적으로 분석하였다. 최대파의 파주기가 가장 긴 주기가 아닌 것을 볼 수 있다. 최대파의 파주기는 평균파주기보다 약간 길며, 유의파의 파주기보다는 짧은 것을 볼 수 있었다. 비록 해상 상태는 높지만, 레일리분포로 파고의 확률분포를 잘 표시할 수 있었다. Freak wave의 발생 전후의 파랑자료를 비교해 보면, 파랑스펙트럼의 특성은 큰 차이를 보이지 않으며, 발생한 경우에 비선형성이 증가한 것을 볼 수 있다. 그리고 freak wave 발생 직 후에 오히려 유의파고의 크기가 크게 나타났다. 따라서 유의 파고가 높은 것이 항상 freak wave의 발생확률을 높이지는 않는 것을 볼 수 있다.

• 물과 미래
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• 제10권1호
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• pp.101-117
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• 1977

The statatistical characteristics and spectra of sea waves at Mookho were analysed by several statistical methods. As the results, the following conclusions are obtained: 1. Values of surface elevation of sea wave are better fitted to Gram Charlier distribution than Gaussian distribution. This proves that sea waves have not only characters of irregularity but also non-linearity. 2. Distribution of maxima of surface elevation practically follows the distribution of Cartwright and Longuet-Higgins, also spectral width parameter is found to be increased with the increase of root mean square of surface elevation. 3. Sea wave may have spectrum of broad frequency band, however distributions of wave heights and periods follow the Rayleigh distribution which is derived from the assumption of narrow frequency band. 4. Ratios among mean wave heights from observed data show good agreements with theoretical values from Rayleigh distribution. 5. Spectral density and spectral width parameter increase with increase of wind velocity. And wave period at optimum band gas higher value than significant wave period by about 10 percent.

• 동력기계공학회지
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• 제13권2호
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• pp.63-70
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• 2009

This paper discusses the influence on long-tenn predictions of the ship response in ocean by using the Global Wave Statistics data, GWS, and wave information from the remote sensing satellites. GWS's standard scatter diagrams of significant wave height and zero-crossing wave period are suggested to be corrected to a round number of 0.01/1000 fitted with a statistical analytic model of the conditional lognormal distribution for zero-crossing wave period. The GEOSAT satellite data are utilized which presented by I. R. Young and G. J. Holland (1996, named as GEOSAT data). At first, qualities of this data are investigated, and statistical characteristic trends are studied by means of applying known probability distribution functions. The wave height data of GEOSAT are compared to the data observed onboard merchant ships, the data observed by measure instrument installed on the ocean-going container ship and so on. To execute a long-tenn prediction of ship response, joint probability functions between wave height and wave period are introduced, therefore long-term statistical predictions are executed by using the functions.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.479-483
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• 2004

A new calculation method of expected overtopping probability of rubble mound breakwater considering real tide occurrence has been proposed. A calculation method of expected overtopping probability of rubble mound breakwater was proposed by Kweon and Suh (2003). In their calculation, the fluctuation of tidal elevation was expressed by the sinusoidal change that yields the uniform distribution of occurrence frequency. However, the realistic distribution of tidal elevation should influence on the overtopping chance. In this study, the occurrence frequency of tidal elevation obtained from the real sea is included. The tidal elevation used in this study is collected from the east coastal part of Korean peninsular. Analyzing the annual data of the tidal fluctuation measured hourly during 355 days, the distribution of occurrence frequency is formulated utilizing by the normal distribution with one peak. Among the calculation procedures of annual maximum wave height, wave height-period joint distribution, wave run-up height and occurrence frequency of tide, only the annual maximum wave height is again chosen randomly from normal distribution to consider the uncertainty. The others are treated by utilizing the distribution function or relationship itself, It is found that the inclusion of the variability of tidal elevation has great influence on the computation of the expected overtopping probability of rubble mound breakwater. The bigger standard deviation of occurrence frequency is, the lower the overtopping probability of rubble mound breakwater is.

• 한국해양공학회지
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• 제27권1호
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• pp.102-108
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• 2013

In this paper time series wave data, which were measured at the Draupner platform in the North Sea on 1995, are used to investigate statistical characteristics of nonlinear wave. Various statistical properties based on time and frequency domain are examined. The Gram-Chalier distribution fits the probability of wave elevation better than the Gaussian distribution. The skewness of wave profile is 0.393 and the kurtosis is 4.037 when the freak wave is occurred. The nonlinearity of D1520 data is higher than two adjacent wave data. AI index of the New Year Wave is 2.11 and the wave height is 25.6m. The zero crossing wave period of the New Year Wave is 12.5s which is compared to the average zero up-crossing period 11.3s. The significant steepness of wave data is 0.077 when the freak wave was occurred. H1/3/${\eta}_s$ does not increases as the kurtosis increases and the values is close to 4. The New Year Wave belongs to highly nonlinear wave data packet but the AI index is within linear focusing range.

• 한국해양공학회지
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• 제34권1호
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• pp.26-36
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• 2020

An extreme value analysis of metocean data which include wave, wind, and current data is a prerequisite for the operation and survival of offshore structures. The purpose of this study was to provide information about the return wave, wind, and current values for the Barents Sea using extreme value analysis. Hindcast datasets of the Global Reanalysis of Ocean Waves 2012 (GROW2012) for a waves, winds and currents were obtained from the Oceanweather Inc. The Gumbel distribution, 2 and 3 parameters Weibull distributions and log-normal distribution were used for the extreme value analysis. The least square method was used to estimate the parameters for the extreme value distribution. The return values, including the significant wave height, spectral peak wave period, wind speed and current speed at surface, were calculated and it will be utilized to design offshore structures to be operated in the Barents Sea.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제7권3호
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• pp.137-145
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• 2004

제주해역의 상기 파랑분포 특성을 제3세대 파랑모델인 SWAN모델에 의한 시뮬레이션을 통해 고찰하였다. 제주해역은 한국 연안에서 파랑에너지 밀토가 상대적으로 큰 해역으로 파력발전에 적합한 후보지이며, 파력발전 효율은 해역의 파랑특성 인자들에 밀접히 연관되어 있다. 파랑분포는 한국해양연구원의 광역 장기 파랑추산 자료의 월평균 파랑특성을 경계조건으로 1 km 격자의 SWAN모델 시뮬레이션을 통해 획득하였으며, 파랑분포 해석은 유의파고, 평균 파향, 평균 과주기의 계절적ㆍ공간적 변화특성 고찰을 주목적으로 하였다. 유의파고는 겨울과 여름이 우세하며, 지역적으로는 제주도의 서쪽이 동쪽에 비해 유의파고가 높다. 유의파고의 최고치는 겨울에 북서쪽 해역에서 발생하며, 여름철의 남동쪽 해역이 다음으로 우세하고, 봄가을은 전체적으로 파고가 낮으나 분포가 비교적 균일하다. 파향의 분포는 회절의 영향을 받는 배후지역을 제외하면, 여름에는 북서 방향이 지배적이고, 겨울에는 남동 방향이 지배적이다. 파주기는 여름과 겨울철에 길고, 동쪽에 비해 서쪽 해역에서 길게 나타난다. 파주기의 최대치는 겨울에 서쪽 해역에서 발생하고, 여름에는 남쪽 해역의 파주기가 다소 우세하나 비교적 균일한 분포를 갖는다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제2권2호
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• pp.75-82
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• 1990

파고, 주기의 정보로서 수위변동η, 그 시간적분법η, 파향의 정보로서 수평방향 2성분 물입자속도 u, v의 4가지 시계열을 판정하여, narrow band-width frequency spectrum을 가지는 불규칙파의 포락파형(enveloped wave)을 구함으로서, 파고, 주기, 파향의 종합확률분포를 상세히 유도하여, 현지실측경과와 비교, 검토했다. 그 결과, 실측되어진 종합확률분포는 유도되어진 파고, 주기, 파향의 결합확률분포와 양호하게 일치하여 현지 불규칙파랑장에 있어서 충분한 정도로서 적용할 수 있다는 것을 알았다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.115-128
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• 2019

본 논문에서는 공정별 해상작업 가능 기간의 합리적 산출이 가능한 확률모형이 제시된다. 확률모형을 유도하기 위해, 먼저 JMA(Japan Meterological Agency)와 NOAA(National Oceanic and Atmospheric Administration)의 해상풍 자료와 SWAN에 기초하여 2003년 1월 1일부터 2017년 12월 31일까지 한 시간 간격으로 울산 전면 해역에서의 유의 파고와 첨두 주기를 역추산 하였다. 이어 모의된 유의파고 시계열 자료로부터 최소 자승법을 활용하여 장기 유의파고 확률분포를 도출하였으며, 해석결과 그 동안 선호되던 삼 변량 Weibull 분포보다는 수정 Glukhovskiy 분포 계열에서 일치도가 가장 우월하였다. 보다 정확한 확률모형의 개발 가능성을 검토하기 위해 Borgman 선회적분을 활용하여 역 추산 단위 간격인 한 시간 내에서 출현하는 개별 파랑이 고려된 파고분포도 함께 유도하였다. 수정 Glukhovskiy 분포의 모수는 $A_p=15.92$, $H_p=4.374m$, ${\kappa}_p=1.824$로 드러났으며 해상작업 한계 파고가 $H_S=1.5m$인 경우 작업가능일 수는 319일로 모의되었다. 이와 더불어 확률모형의 검증자료를 얻기 위해 파고가 해상 준설작업 한계 파고로 기 보고된 바 있는 $H_S=1.5m$(Lee, 1991)를 상회하여 지속되는 시간을 유의파고 시계열 자료를 파별분석(wave by wave analysis)하여 산출하였다. 산출결과 2003년부터 2017년까지의 평균 지속기간은 45.5일로 확률모형으로부터 산출된 기간에 상당히 근접하였다.