• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권6호
• /
• pp.39-44
• /
• 2016

최근의 이상기후로 인하여 수공구조물의 안전성이 재고되고 있으며, 이에 따라 수공구조물의 붕괴에 대한 연구가 증가하고 있다. 특히 제방 등 수공구조물의 월류로 인한 붕괴로 발생하는 홍수파 선단의 초기 이동속도는 제내지의 위험성을 예측하고, EAP(Emergency Action Plan) 등을 수립하는 기초자료가 된다. 이러한 선단홍수파의 정확한 예측을 위해 수리실험이 다수 수행되고 있으나, 많은 연구에서 초기의 홍수파 선단에서 발생하는 표면장력에 의한 축척효과(Scale effect)를 고려하지 않고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 계면활성제(surfactant)와 영상 분석 장비를 이용한 표면장력 도출 수리실험 및 급 개폐가 가능한 수조를 이용한 홍수파 전파 실험을 통하여, 계면활성제 농도와 표면장력 관계, 표면장력과 홍수파 전파속도 관계, 표면장력과 Weber Number 관계를 도출하여, 초기 홍수파 선단에서 발생하는 표면장력에 의한 축척효과 보정계수 및 축척효과를 받지 않는 한계조건(critical condition)을 제시하였다. 연구결과 Weber Number가 약 12.2 이하일 경우 보정 계수가 필요한 것으로 나타났으며, 그 이상인 경우 축척효과를 무시할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.630-631
• /
• 2009

Recent developments such as concern over global warming, depletion of fossil fuels and increase in energy demands by the increasing world population has eventually lead to mass production of electricity using renewable sources. Apart from wind and solar, ocean holds tremendous amount of untapped energy in forms such as geothermal vents, tides and waves. The current study looks at generating power using waves and the focus is on the primary energy conversion (first stage conversion) of incoming waves for two different models. Observation of flow characteristics, pressure and the velocity in the augmentation channel as well as the front guide nozzle are presented in the paper. A numerical wave tank was utilized to generate waves of desired properties and later the turbine section was integrated. The augmentation channel consisted of a front nozzle, rear nozzle and an internal fluid region representing the turbine housing. The analysis was performed using the commercial CFD code.

• 한국방재학회 논문집
• /
• 제10권1호
• /
• pp.65-72
• /
• 2010

본 연구에서는 댐 붕괴로 인한 홍수파에 영향을 미치는 도시지역의 효과에 대해 두 가지 수리모형실험에 근거하여 수치적으로 분석되었으며, 계산된 지점별 수심은 측정결과와 비교적 잘 일치하였다. 첫 번째 수리모형실험에 대해 도시지역 전반부에서 상대적으로 높은 수심영역과 흐름의 지체현상이 발생하였으며, 홍수파의 원활한 전파에 큰 장애요소가 됨을 알 수 있었다. 두번째 수리모형실험에 대해서는 유입량의 증가에 따라 도시지역의 전반부에서 후반부로 전파될 때 수심은 급격히 감소하는 구간과 느리게 감소하는 구간으로 구별되며, 도시지역 전반부에 도달하는 홍수파의 최초시간은 유입량이 증가함에 따라 감소되는 경향을 나타내었다.

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

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제7권1호
• /
• pp.52-56
• /
• 2006

본 논문에서는 산악지형이 많은 한반도에서 전파의 다중경로 전달 특성을 분석하여 최적의 레이다 운용 사이트를 선정하고 레이다에 발생되는 전파를 효율적으로 관리함으로써 레이다 운용을 적에게 최소로 노출시켜 대방사미사일의 공격을 피하면서 원하는 정보를 충분히 획득하는 전자보호 기술에 대해서 기술하였다. 또한 다중 경로에 의한 전파의 위상 특성을 분석하여 전력밀도의 변화를 분석하였다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
• /
• 제9권1호
• /
• pp.77-99
• /
• 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.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제30권2호
• /
• pp.51-60
• /
• 2018

본 연구는 속초시 영랑동 해안에 설치된 이안소파잠제의 중력파 및 중력외파 저감효과를 검토하기 위하여 잠제 전면(W0)과 후면(W1, W2)에서 현장관측을 수행하여 연속적인 파랑 자료를 분석하였다. 잠제에 의한 파고전달률($K_t$)은 단주기파(중력파)와 중력외파로 구분하여 파랑에너지 저감 효과분석을 수행하였으며, 설계 시 적용된 파고저감률과 비교 분석하였다. 잠제 전면(W0)에서 2.0 m 이상의 유의파고가 내습할 경우, 단주기파는 남측 1번 잠제(W1) 배후 파고는 약 65% 저감되고, 2번 잠제 배후(W2) 파고는 약 59% 저감되는 것으로 나타나 잠제가 어느 정도 성능을 유지하고 있는 것으로 평가되었으나, 실해역에 설치된 잠제의 마루수심이 설계와 달라 파고저감 효과는 설계 시 계획에 비해서 다소 떨어지는 것으로 분석되었다. 중력외파는 1번 잠제 배후(W1)와 2번 잠제 배후(W2)에서 파고전달률($K_t$)이 2.11과 1.71로 증폭되는 것으로 분석되었으며, 2번 잠제 배후(W2) 파고가 1번 잠제 배후(W1) 파고에 비해서 작은 것으로 나타났다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제34권6호
• /
• pp.233-246
• /
• 2022

기존 케이슨방파제의 전면 또는 후면에 추가로 케이슨을 설치하여 구조물의 안정성을 향상시키기 위한 설계 및 시공사례가 보고되고 있다. 본 연구에서는 상용프로그램인 ANSYS AQWA를 이용하여 신규 케이슨이 추가로 설치되는 경우 입사하는 파랑과 케이슨들간의 상호작용 영향에 의해 개별 케이슨에 작용하는 파력 특성을 분석하였다. 앞뒤 케이슨간의 간격변화에 따른 개별 케이슨에 작용하는 파력 특성을 주파수영역에서 수치해석을 수행하였다. 그리고 특이한 파력분포 특성이 발생되는 주파수에 대해서는 불규칙파 조건에서의 시간영역 수치해석을 통해 개별 케이슨에 작용하는 동적파력 특성을 면밀하게 검토하였다.

• 한국수산과학회지
• /
• 제38권5호
• /
• pp.316-322
• /
• 2005

In order to develop a floating breakwater, which can efficiently control long period waves, vertical plates are attached in pontoon. Wave control and dynamic behaviors of the newly developed vertical plates type are verified from numerical analysis and hydraulic experiment. As a result, for the wave control and energy dissipation, the newly developed vertical plates type is more efficient than the conventional pontoon type. For the floating body motion, the wave transmission, depending on incident wave period, is decreased at the natural frequency. Dimensionless drift distance has similar trend of the reflection rate of wave transformation near natural frequency except maximum and minimum values. Dimensionless maximum tension is 17 percent of the weight of floating breakwater in case of the conventional pontoon type and 18 percent or 14 percent in case of the newly developed vertical plates type. Thus, it is shown that the wave control is improved by the vertical plates type. In addition, by adjusting the interval of the front and back vertical plate, we would control proper wave control.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.606-613
• /
• 2007

본 연구에서는 2차원 수리모형실험을 통해 직립 구조물에 의한 권파와 이로 인해 발생하는 처오름과 월파 유속장을 측정하고, 그 결과를 이용하여 월파의 속도분포를 위한 경험식을 구하였다. 구조물 주위에서의 쇄파에 의한 월파는 넓은 기포화된 지역을 형성하며 다위상 상태가 된다. 이와 같은 구조물 주위에서의 처오름과 월파흐름의 유속을 측정하기 위하여 PIV(particle image velocimetry)기법을 사용하였으며, 기포화된 흐름영역은 PIV기법의 변형된 기법을 고안하여 측정하였다. 두 기법을 이용하여 측정된 유속장으로부터 구조물 주위에서의 3가지의 주된 위상인 쇄파, 처오름 그리고 월파의 최고유속을 알 수 있었다. 또한, 구조물의 상부로 월파된 유체흐름의 최대유속분포는 비선형적인 단면을 보여주고 시간별 최대유속은 주로 유체의 전면부에서 일어남이 관측되었다. 차원해석을 통해 무차원화된 유속분포로 부터 구조물 상단에서의 월파유속 분포가 유사단면을 갖는다는 것을 확인하였으며, 이를 이용하여 월파의 유속분포를 위한 실험적 경험식을 제시하였다.