• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.15 no.2
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• pp.111-117
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• 2012

Oscillating water column is the most widely used ocean energy converting systems all over the world. The operating performance is influenced by the efficiencies of the two converting stages in the OWC chamber-turbine integrated system. In order to consider the effects of the turbine, the orifice model are carried out. The VOF based Numerical Wave Tank (NWT) is utilized to simulate the water column oscillation inside the chamber and the results are compared with corresponding experimental data. This paper reviews the state of the art in interaction among wave elevation inside the chamber and air flow rate in the duct, which are considered the turbine effects. Effects of incident wave conditions and several shape parameters on the operating performance of OWC chamber are investigated numerically. The effects of the impulse turbine on the integrated system and interaction among the wave elevation, pressure and air flow velocities variations are investigated.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.107-107
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• 2011

인류가 수렵생활에서 농경문화로 정착됨에 따라, 물을 손쉽게 이용할 수 있는 하천이나 호소의 수변공간을 활용하여 고대문명이 형성되어 왔다. 이와 같은 고대문명이 근대 산업화에 의한 새로 운 문명으로 이어지면서, 종래의 하천이나 호소의 수변공간을 이용한 생활과 문화로부터 대외지향적인 해안공간을 중심으로, 그것이 확장되기에 이르렀다. 특히, 최근의 세계화에 수반되어 많은 국가들이 대외지향의 편리성 도모를 위하여, 일종의 제2의 도시국가형태의 문화가 이루어지면서, 새로운 형태의 문명이 태동하고 있는 듯하다. 이와 같은 배경에서, 우리나라는 저 출산 고령화 사회라고 하는 새로운 조류가 긴박하게 진전되고, 도시화율이 90%, GDP의 대외 의존도가 80%에 육박하고 있는 등으로, 고도의 수변공간을 활용하는 세계 유수의 도시국가의 형태로 이행되고 있는 듯하다. 그러므로 종래의 하천 호소 해안 등의 수변공간의 이용을 위하여 발전시켜온 하천공학이나 해안 항만공학만으로서는 이러한 변화에 대응하가가 미흡하고, 더욱이, 20세기후반으로부터 시작된 환경적요인의 도입에는 아직까지 혼란이 야기되고 있어, 새로이 형성시켜가야 할 수변문화의 효율성제고의 도구로서의 새로운 공학의 발전이 모색되어야한다. 이는 수변공간의 이용 안전 환경이라고 하는 큰 틀로서의 문화 문명을 만들어 갈수 있는 공학이어야 할 것이다. 기존의 수공학 위주의 공학개념에서 종합공학 또는 공학종합의 학문으로서 인문사회, 첨단과학기술까지의 대융합을 고려한, 장소나 공간이라고 하는 "것(물(物))"의 디자인뿐만 아니라 장면, 상황, 규칙 만들기라고 하는 "일(사(事))"의 디자인까지도 포함되는 공학의 새로운 모델을 제시한다. 주요내용으로서는, 새로운 수면문화조성을 촉진하여, 지속가능한 인류문명이 유지 될 수 있도록 지금까지의 터 무늬 또는 자취를 최대한 살리면서, 최근의 하천 해안을 중심으로 한 외부의존형 대도시권형의 국토이용에서, 지식산업단지 생산녹지 등을 최대한 아우를 수 있는 소위 글로발형의 국토이용을 촉진할 수 있는 수변문화공학의 모델을 제안한다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.24 no.2
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• pp.89-96
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• 2012

Based on the hydroelastic theory and the matched eigenfunction expansion method(MEEM), the dynamic behavior of the porous flexible net sheet and wave forces have been investigated in monochromatic waves. The net sheet is installed vertically with the submergence depth. Top end of a net sheet is fixed and its lower end is attached by a clump weight. It is assumed that the initial tension is sufficiently large so that the effects of dynamictension variation can be neglected. The boundary condition on the porous flexible net sheet is derived based on Darcy's fine-pore model and body boundary condition. The developed analytic model can be extended to the impermeable/permeable vertical plate and the impermeable flexible membrane. The analytical model was used to study the influence of design parameters(wave characteristics, porosity, submergence depth, initial tension) on the response characteristics and wave load of the net sheet.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.19 no.5
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• pp.484-491
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• 2007

Numerical experiments using a numerical wave tank have been performed to verier the nonlinear interaction between monochromatic waves and a submerged horizontal plate. As a model for numerical wave tank, we used a higher-order Boundary Element Method(BEM) based on fully nonlinear potential flow theory and CADMAS-SURF for solving Navier Stokes equations and exact free surface conditions. Both nonlinear models are able to predict the higher harmonic generation in the shallow water region over a submerged horizontal plate. CADMAS-SURF, which involves the viscous effect, can evaluate the higher harmonic generation by flow separation and vortices at the each ends of plate. The comparison of reflection and transmission coefficients with experimental results(Patarapanich and Cheong, 1989) at different lengths and submergence depths of a horizontal plate are presented with a good agreement. It is found that the transfer of energy from the incident fundamental waves to higher harmonics becomes larger as the submergence depth ratio decreases and the length ratio increases.

• Journal of The Geomorphological Association of Korea
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• v.19 no.4
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• pp.13-25
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• 2012

This study aims to experimentally investigate the characteristics of secondary flows in a natural channel. For this objective, various conditions of water discharge and depth are tested in a real-scale experimental channel which has 1.2 of meandering. From results of experiments, it is observed that the maximum flow velocity exists in the outer zone of ben. This result is different from the previous studies conducted with laboratory experiments. The bank of 1:2 slope replicating the condition of natural channel is considered to cause this result. The location of the maximum flow velocity moves to the center of channel as the channel changes to be straight. It is also known from this study that two vorteces coexist on the left and right banks of bend.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.38 no.11
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• pp.31-42
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• 2022

This study verified numerical analysis of the liquefaction phenomenon using LEAP-2017 international round-robin centrifuge test results. Dynamic centrifuge test is performed by applying a 1 Hz tapered sine wave to the model soil deposit, which was formed under a water table in a surface slope of 5° using Ottawa F-65 sand. A numerical model was made on a prototype scale and analyzed using the finite difference method in 2D and 3D conditions. The analyses were verified for acceleration and pore-water pressure histories with depth and residual displacement. Verification results revealed that all numerical liquefaction models agree reasonably with the test result for acceleration histories but not for pre-water pressure histories. Numerical analyses showed much smaller residual displacement than the centrifuge test. Thus, it is necessary to compare the results of numerical analysis with the centrifuge test performed by other institutes in the future.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.33 no.5
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• pp.203-216
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• 2021

Analyzing various wave interactions with oscillating wave surge converters (OWSC) is essential because they must be operated efficiently under a wide range of wave conditions and designed to extract optimal wave energy. In the conceptual design and development stage of OWSC, numerical analysis can be a good alternative as a design tool. This study performed a numerical analysis on the behavioral characteristics of the inverted triangle flap against the incident waves using open source CFD to examine the essential behavioral attributes of OWSC. Specifically, the behavioral characteristics of the structure were studied by calculating the free water surface displacement and the flap rotation angle near the inverted triangular flap according to the change of the period under the regular wave conditions. By comparing and examining the numerical analysis results with the hydraulic model experiments, the validity of the analysis performed and the applicability in analyzing the wave-structure interactions related to OWSC was verified. The numerical analysis result confirmed that the hydrodynamic behavior characteristic due to the interactions of the wave and the inverted triangle flap was well reproduced.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.19 no.2
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• pp.65-74
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• 2003

Most of land reclamation projects are being implemented along the south and west coastal lines of the Korean Peninsula. The earth structures and in-ground LNG tank, and buildings can be constructed using artificial freezing method on the reclaimed land to control the uplift pressure caused by capillary forces. In this study, upon freezing a saturated soil in a closed-system from the top, a considerable frost heaving pressure was developed. Decomposed granite soils, silty soil, and sandy soil were used in the laboratory freeze test which is sometimes subjected to thermal gradients under closed-systems. A major concern has been the ability to predict the frost heaving pressure over the results of relatively short-term laboratory tests. The frost heaving pressure arising within the soil samples and the temperature of the samples inside were monitored with time elapse. The degree of saturation versus heaving pressure curve is presented for each soil sample and the maximum pressure is closely related to this curve. TDR apparatus was used to measure the volumetric water content by the measurement of unfrozen water contents of frozen soils. Unfrozen water increased in soils containing a high percentage of fine-grained particles. In fine-grained soils with strong attractive farces between soil grains and water molecules, additional water is attracted into the pores leading to further volume changes and ice segregation.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.165-165
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• 2017

모돈은 사육 특성상 제한된 파일롯 공간 안에 장시간 머물기 때문에 과중한 몸무게에 의한 지제 이상, 섭식 등의 불량, 수면상태의 불량 등을 지속적으로 관찰해야 하는 대상이다. 측면에 다수의 초음파 센서를 설치하여 기립의 상태 및 운동 시 몸체 궤적의 특성을 분석하여 종합적으로 모돈의 행동 특성을 정량화 하고자 하였다. 이 과정에서 계측 신호의 값을 대수적으로 비교하는 방식에 한계가 있음을 발견하였고, 이를 해결하고자 10 Hz/Ch 내외의 시계열 상대거리 궤적 신호를 주파수 도메인으로 변경하여 분석을 수행하였다. 일정 주파수에 집중되어 있는 주파수 값의 크기 변화(파워 스펙트럼 밀도)를 기준으로 모돈의 움직임의 정상 상태 유무 판별이 가능하였다. 단, 이러한 분석은 계측 데이터를 일괄 처리 방식으로 분석하는 방법으로 도출이 되었으므로, 계측과 정량 분석을 동시에 수행하기 위한 개선이 필요하였다. 계측 시스템에서 사용한 마이크로 프로세서는 Nucleo-446(STMelectronics, CA, USA)로 180 Mhz의 클럭 속도로 작동하나, 총 100 Hz 내외의 16비트 계측 신호에 대해 추가적으로 FFT 등의 주파수 변환 신호 처리를 수행하기에는 연산 능력이 부족하였다. 한편, 주파수 분석의 주기를 1분 단위로 할 경우 처리해야할 정보의 크기는 $100{\times}60{\times}5{\times}2Byte$ 이므로 1분 내에 해당 연산을 종료할 수 있는 추가의 연산 장치가 필요하였다. 계측과 주파수 도메인 변환 연산을 동시에 수행하기 위하여 1 Ghz의 연산능력을 가진 ARM A9 계열의 초소형 멀티코어 AP인 NanoPi Neo Air(Friendlyarm, Guangzhou, China)을 선정하였다. 4개의 코어를 각각 계측, Median 필터링, Smoothing 연산, FFT 분석에 사용하여 1분 단위, 2분 단위, 5분 단위의 주파수 분석을 동시에 수행하였다. 병렬 연산 라이브러리는 오픈 소스인 MPICH(www.mpich.org)를 이용하였다. 상대적으로 여유있는 자원을 보유하고 코어를 실시간으로 결정하여 다수의 모돈 개체 동시 모니터링을 위한 네트워크 연결 역할을 동시에 수행하도록 하였다. 1주일 내외의 요인 실험 수행 결과, 약 70 Mbyte의 데이터가 축적이 되었으며, 1분 단위, 2분 단위, 5분 단위의 주파수 도메인 변환 후 결과를 동시에 취득할 수 있었다. 일부 주파수 도메인 상의 파워 밀도 값이 모돈의 행동 특성에 분석에 유효한 정보를 제공함을 발견하였다. 모돈사 내 현장 보급이 가능한 초소형 AP와 멀티 코어 기반 병렬 처리 기법을 이용한 현장 진단 시스템 개발 연구를 지속적으로 수행할 것이다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.38 no.8 s.157
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• pp.665-674
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• 2005

The aim of this study is to evaluate 3 types of sedimentation basins: dredging, shield skirt and auxiliary dam, constructed at inlets of two irrigation reservoir and to estimate the most beneficial type and fitted size, SAR(surface to area ratio), for pollutant removal efficiency(RE). For this, RE of major water quality items and change of physicochemical properties in sediments before and post construction of sedimentation basin(SB) were investigated. RE depended on SB types, water quality items and survey times with wide range from $-87\%$ to $92\%$. Long term overall removal efficiency by ROC(regression of concentration) method were $18\%$ in dredging, $29\%$ in shield skirt and $42\%$ in auxiliary dam type. There was a change of physicochemical properties in sediments at auxiliary dam type, while a slight change at dredging and shield skirt type. In comparison to RE, SAR and hydraulic retention time at 3 types of SB, auxiliary dam type was the most beneficial one. Thus, it is recommended that SB would be constructed in completely separated structure from water body of a reservoir with SAR ranged from 0.7 to $1.0\%.$