• 대한조선학회논문집
• /
• 제37권1호
• /
• pp.91-98
• /
• 2000

본 논문은 수면하에서 정속으로 움직이는 원형실린더에 의하여 생성되는 강제쇄파에 대한 실험적연구의 제2부이다. 강제쇄파의 역학적 메카니즘을 규명하는 차원에서 쇄파주위 유동의 점성유동 특성을 조사하였다. 이를 위하여 물체와 쇄파영역 후류에서의 속도와 전수두손실 분포를 계측하였으며 쇄파내부의 난류특성을 보기 위하여 열선유속계를 이용하여 난류강도를 계측하였다. 그 결과 쇄파부근과 그 후류에서 경계층유동과 유사한 유속결손과 수두손실분포를 확인하였으며 쇄파와 몰수체 간의 상호작용을 볼 수 있었다. 또한 계측된 난류응력값은 쇄파영역의 난류유동특성을 잘 보여주었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
• /
• pp.592-596
• /
• 2007

본 연구에서는 구조물 전면에서 발생하는 권파와 그 이후 발생하는 처오름과 월파의 유속장을 계측하기 위하여 수리모형실험을 실시하였으며, 실험결과를 이용하여 월파의 유속분포를 나타내는 경험식을 제안하였다. 구조물 전면에서 내습파랑이 쇄파된 이후, 구조물을 월파하는 동안에 유체의 흐름은 넓은 연행기포의 지역을 형성하며 다위상(multiphase)상태가 된다. 쇄파에 의한 구조물 주위에서의 유체흐름 중 연행기포가 없는 영역의 유속 측정에는 입자화상유속계(particle image velocimetry, PIV)기법을, 연행기포 영역에서의 유속 측정에는 기포화상유속계(particle image velocimetry, BIV)기법을 적용하였다. 두 기법을 이용하여 측정된 유속장으로부터 구조물 주위에서의 쇄파, 처오름 및 월파시의 최대유속을 계측하였다. 구조물 위로 월파된 유체 흐름 분포는 비선형적인 특성을 보여주며, 시간별 최대유속은 주로 유체의 전면부에서 발생하는 것으로 나타났다. 또한 무차원화된 유속분포로부터 구조물 위에서의 월파시 유속분포가 자기상사성(self-similarity)을 갖는다는 것을 알 수 있었으며, 이를 이용하여 월파의 유속분포를 위한 실험적 경험식을 제시하였다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.260-265
• /
• 2001

본 연구에서는 연속 웨이블렛 변환을 이용하여 Ringing 현상을 연구하였다. 사용되어진 웨이블렛은 Morlet 웨이블렛이었고, 실험은 파수조에서 수행되었다. 또한 Ringing 현상을 다루고자 쇄파를 발생시켰다. 실험에 쓰인 모델은 수면을 통과하여 수직으로 고정된 원주 실린더였고, 이 실린더에 작용된 힘과 파고가 측정되어졌다. 이들은 연속 웨이블렛 변환으로 분석되어졌고, 이러한 분석으로 얻어진 scalogram 들은 고주파 성분이 쇄파 충격시 만들어진다는 사실을 시간영역상에서 보여주었다. 이는 기존의 스펙트럼 분석에서는 찾기 힘든 것이다. Coherence 분석도 위의 결론을 뒷받침해 주었다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.136-145
• /
• 2007

파랑이 수중 천퇴부를 넘어 쇄파하는 경우 파고는 작게 형성되나 강한 이차적 흐름 (쇄파유도류)이 발생한다. 따라서, 임의의 해양구조물이 쇄파대에 위치할 경우에는 단순히 가시적인 파고에만 근거한 파력산정은 과소설계를 초래할 가능성이 있으며 구조물의 안정설계를 위해서는 쇄파유도류의 유속이 가미된 상태에서의 유체력을 정확히 산정하여 반영할 필요가 있다. 본 연구에서는 Boussinesq 방정식 모델을 이용하여 쇄파대내에서의 파고분포와 쇄파유도류를 계산하는 기법을 수립하였으며 과거에 수행하였던 이어도 해양과학기지의 수리모형실험 (1/120)의 모델영역에 적용하였다. 이 계산결과를 이용하여 모형구조물에 작용하는 유체력을 계산하고 수리모형실험 결과와 비교함으로써 쇄파유도류의 영향을 정량적으로 평가하였다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.149-155
• /
• 1999

Nwogu의 확장형 Boussinesq 방정식에 쇄파모형을 추가하였다. 입사조건으로 내부조파기법을 사용하였고 경계에는 스폰지층을 사용하였다. 수치적분은 시간에 대해 4차의 Adams 기법을 사용하였고 공간에 대한 1계 미분은 4차의 차분식을 사용하므로써 모든 차분 오차가 분산항보다 작아지도록 하였다. 면내부조파기법을 이용하여 목적파를 잘 재현할 수 있었고 스폰지층에서 파를 감쇄시키므로써 경계에서 연산영역 내부로의 재반사를 억제할 수 있었다. 천수실험을 통해 수심 변화에 따른 파고와 파장의 변화를 살펴보았고 쇄파전후의 파고 변화는 실험치와 전반적으로 일치하였지만 쇄파후의 파고는 실험치보다 큰 값을 보여주었다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.303-312
• /
• 2007

주파수영역에서 쇄파로 인한 에너지 소산에 관한 그 동안의 논쟁은 주파수의 함수인 소산항의 구체적 형태를 중심으로 진행되어왔다. 본 연구에서는 추계학적 쇄파모형과 이에 기초한 스펙트럼으로부터 소산항을 유추하였다. 기존의 인식과는 상이하게 소산항은 주파수의 삼차함수인 것으로 판단된다. 검증작업은 SUPERTANK Laboratory Data Collection Project(Krauss et al., 1992)에서 축적된 실험자료를 기초로 진행되었다. 추가적인 검증을 위해 단조해안에서의 Cnoidal 파랑의 천수과정을 스펙트럼 파랑모형과 제시된 쇄파모형을 차용하여 수치모의하였다. 그 결과 쇄패대역에서 진행되는 파랑의 왜도와 비대칭성의 진화과정이 비교적 정확히 모의되는 성과를 얻었다.

• 한국융합학회논문지
• /
• 제10권2호
• /
• pp.201-206
• /
• 2019

해안 영역에서의 해수의 범람은 재산 및 인명피해를 야기한다. 이러한 피해를 최소화 하고자 방파시설을 설치하지만, 고정식 방파시설의 경우, 변화하는 해상상태에 대응할 수 없으며, 과도한 설정에 의한 설치는 환경적 피해를 일으킨다. 본 연구에서는 환경적 피해를 줄이고 선박의 항행에 지장이 없는 가변식 초기 쇄파 장치에 대한 연구를 실험적 방법과 입자법을 이용한 수치 해석적 방법으로 연구하였다. 초기 쇄파 장치의 유무에 따라 해안절벽으로 넘어오는 파의 범람은 큰 차이가 있었으며, 이는 실험과 수치 해석 모두 확인되었다. 또한 초기 쇄파 장치의 위치에 따른 영향 역시 고려되었으며, 위치 역시 중요한 요소임이 확인되었다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
• /
• pp.96-101
• /
• 2004

When the wind blows hard, most waves are breaking in sea. Breaking waves occur, exceeding limitation of wave steepness(wave height/wave length=l/7). Because a wave of single angular frequency couldn't generate the breaking phenomena at two dimensional ocean engineering basin, the breaking wave can be generated by the superposition of waves with various angular frequencies. We research how are the particle kinematics in the breaking wave and the magnitude of the breaking wave exciting force. We compare the force in a regular wave which has same specifications(wave height, period and length) as the breaking wave. Also the experimental results of wave exciting force and particle velocity are investigated by comparison on the analytic results using the potential theory.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.511-520
• /
• 2007

심해역 파랑모형인 WAM에 쇄파와 삼파 상호작용을 추가하여 모형의 적용영역을 천해역으로 확장하였다. 모형의 검증을 위해 영일만에서의 파랑변형 모의를 수행하였고, 수치모의된 파랑자료는 영일만 입구 1개소와 영일만 내부 2개소의 관측 결과와 양호한 일치를 보여주었다. 수치모의 결과를 보면, 영일만 입구에서 입사되는 파랑은 영일만 내부로 진입하는 과정에서 바닥에 의한 에너지 감쇠와 쇄파 작용 등으로 인해 파고의 점진적 감소가 나타나고, 파향은 주로 NE 계열로 입사되어 연안 근처에서는 굴절 효과로 인해 해안에 대해서 수직한 방향으로 진행하는 경향을 보여주었다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.18-24
• /
• 2007

When the wind blows strong, most waves are breaking at sea. Breaking waves occur by exceeding the limitation of wave steepness (wave height/wave length = 1/7). Because a wave of single angular frequency couldn't generate the breaking phenomena at a two-dimensional ocean engineering basin, the breaking wave can be generated by the superposition of waves with various angular frequencies based on dispersion relation. This study investigates the particle kinematics in the breaking wave and the magnitude of the breaking wave exciting force at the breaking point and breaking region. We compare the regular wave load in a regular wave, which has same specifications (wave height, period and length), with the breaking waveload. Also, the experimental results of wave exciting force and particle velocity are investigated, by comparison with the analytic results using the potential theory.