• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권4호
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• pp.221-228
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• 2019

해수의 유속과 전기 부하에 따른 쉬라우드 조류발전 시스템의 유동장 특성과 발전 성능 분석을 위하여 회류수조를 이용한 축소모형실험을 수행하였다. 발전기에 연결되는 전기 부하에 대하여 터빈 블레이드의 분당 회전수와 발전기의 전압, 전류를 동시에 측정하여 전기적 출력을 계산하였으며 일정한 유속 조건에서 부하에 따라 큰 차이가 나타났다. 전기 부하가 감소함에 따라 터빈의 분당 회전수는 특정 구간에서 급격히 증가하였고, 평균 약 2배 정도 증가하였다. 또한 부하의 감소와 함께 전력이 급격히 상승하였고, 일정 구간에서 최대 전력지점을 보인 후 낮아지게 된다. 이와 함께 실험 유속이 증가함에 따라 높은 전기 부하에서 최대 전력지점이 나타났다. 이러한 유속 조건과 전기적 부하에 따른 쉬라우드 조류발전 시스템의 유동장 특성과 발전 성능 분석에 대한 결과는 효율적인 쉬라우드 조류발전 시스템 개발에 필요한 기초 자료가 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수산과학회지
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• 제34권1호
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• pp.43-50
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• 2001

규칙파, 불규칙파 및 파랑과 흐름이 공존하는 상태에서 프레임에 우리형 그물을 부착하여 구성되어 있는 가두리 시설의 운동특성을 분석하기 위하여 정사각형 및 원형 구조의 가두리 시설을 대상으로 예인 수조에서 수리 모형실험을 실시하였으며, 규칙파중 운동 특성은 선형 포텐셜 이론에 의한 수치 해석의 그것과 비교하였다. 그 결과는 다음과 같이 요약할 수 있다. 1) 규칙파중 모형 가두리 시설의 상하 및 종 동요는 전후 동요와는 달리 그물의 영향을 거의 받지 않았으므로 이 시설물의운동 특성중 가장 중요한 상하 동요를 해석하는 경우에는 그물을 제외하고 프레임만을 고려해도 된다는 것을 확인하였다. 2) 불규칙파중 및 파랑과 흐름이 공존하는 상태에서 모형 가두리 시설의 운동 특성은 입사파 주기의 2배 되는 고주파수에서 시설물의 고유 주기 등에 의해 동적 운동의 peak frequency가 나타남으로써 비선형 즉, 2nd order harmonic 성분이 존재하였다 3) 파동 및 흐름장에서 동요 특성이 정사각형에 비해 비교적 작게 나타난 원형이 파도, 조류 등 환경 조건이 거친 해역에 보다 적합한 것으로 판단되었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제44권6호
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• pp.439-446
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• 2020

세계적인 환경오염 규제 및 IMO(국제해사기구)의 선박 연료 황 함유량 제한으로 LNG를 선박의 연료로 사용하는 연구 및 사업이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 기존 연구를 통해 개발된 부유식 LNG 벙커링 터미널(FLBT, Floating LNG bunkering terminal)을 대상으로, STS LNG 벙커링 작업을 위해 이접안 하는 과정을 벙커링 셔틀선의 환경하중을 모형시험과 수치해석으로 평가하였다. 고차경계요소법을 이용한 수치해석으로 가까운 위치에서 상호작용 하는 4척 선박들의 파랑표류력 변화를 검토하였다. 다양한 이접안 거리에 따라 파랑표류력이 크게 변함을 확인 했다. 모형시험은 선박해양플랜트연구소의 해양공학수조에서 이루어졌다. 모형시험에서는 예인선을 모사하여 대상선박을 밀고 당길 수 있는 치구를 고안하였으며 접안시 마찰력 등의 영향 없이 선박을 밀 수 있도록 하였다. 모형시험 결과 LNG벙커링 선박은 대부분의 1년 환경조건에서 안전한 이접안이 가능하였다. 파랑 방향에 따라 안정성의 차이가 존재함으로, FLBT의 Heading conrol 기능을 적용하여 횡파를 피한다면 더욱 안정적인 운용이 가능할 것이다.

• 수산해양기술연구
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• 제36권2호
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• pp.73-88
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• 2000

쌍끌이중층망은 1993년에 우리 나라에 처음으로 도입된 이후 그 보급이 급속하게 확산되어 현재는 대부분의 온 쌍끌이 기선저인망어선이 중층망을 사용하고 있다. 그런데, 이 어구를 운용함에 있어서 망목의 크기가 12,800mm의 것으로 커지면서 어구현황 및 전개성능에 대한 충분한 연구가 이루어지지 않아서 대상어종 및 해양환경에 따른 어구어법과 운용기술의 정립이 미흡하고, 그물목줄의 가닥수가 많으며 뜸이 그물코에 끼여서 파망이나 안전사고의 원인이 된다는 점이 문제점으로 지적되고 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 현재 가장 많이 사용되고 있는 최대망목 12,800mm인 중층망의 구조적인 결함을 보완하여 설계한 개량형의 모형망을 제작하여 회류수조에서 그물목줄의 길이와 가닥수 및 침강력의 변화에 따른 어구의 전개성능을 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 그물목줄의 길이는 옆줄에 연결된 2번과 3번 목줄의 길이를 현행의 것에 비하여 약 30%를 더 짧게 한 어구의 전개성능이 약 7% 향상되었다. 2. 그물목줄의 가닥수는 4가닥형이 가장 우수하며, 3가닥형, 2가닥형의 순으로 전개성능이 저하되었다. 특히, 2가닥형의 경우에는 유속이 빨라짐에 따라 옆판의 중앙부가 뒤쪽으로 뚜렷하게 처지는 것이 관찰되었다. 3. 침강력을 크게 할수록 어구의 전개성능은 우수해지며, 그물목줄을 3가닥형, 2가닥형으로 하는 경우는 침강력을 4가닥형일 때의 각각 약 1.5배, 1.6∼l.7배 정도로 크게 해 주어야 기존어구와 같은 전개성능을 나타낼 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권7호
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• pp.27-40
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• 2014

지금까지의 방파제 침하와 관련된 연구는 주로 해석위주의 수치모형실험 또는 축소모형을 이용한 실내수조모형실험을 통해 이루어졌다. 현재까지 실제 방파제 구조물에서 계측된 침하를 이용한 연구는 이루어지 않았다. 본 연구에서는 실제 케이슨 방파제에서 장기간 계측된 침하 자료를 분석해 정성적인 측면에서 파동에 의한 케이슨의(하부지반 포함)침하 경향과 그 원인을 분석하였다. 분석 결과, 케이슨 침하에 파랑의 영향이 있음을 분명하게 확인할 수 있었다. 특히 태풍과 같은 고파랑 조건에서는 그 경향이 뚜렷하게 나타났다. 케이슨 침하는 파랑에 의한 해저지반에서의 진동과잉간극수압과 잔류과잉간극수압의 합으로 표현되는 과잉간극수압의 증가에 의한 지반의 액상화와 축적된 과잉간극수압의 소산에 따른 지반의 고밀도화 과정을 통해 발생된다. 케이슨 하부 지반의 과잉간극수압 거동은 전적으로 케이슨 거동에 지배된다. 고밀화과정을 경험한 지반은 동급의 또는 그 보다 작은 파랑 조건에서는 액상화 발생 가능성이 현저하게 줄어들어 결과적으로 침하 발생도 감소된다.

• 터널과지하공간
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• 제33권6호
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• pp.483-494
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• 2023

국내에서 널리 사용되는 전기비저항과 유도분극탐사는 지하 매질 정보를 얻는 대표적인 물성인 전기적 성질을 측정하는 방법이다. 다양한 현장에서 획득하는 탐사 자료에 대한 정밀한 해석을 위해서는 매질의 물성 정보를 정확하게 측정하는 것이 중요하다. 암석의 전기적 물성 측정은 전류 전극과 전위 전극을 동일한 전극으로 사용하는 2전극법과 전류 전극과 전위 전극을 분리하여 측정하는 4전극법으로 구분된다. 2전극법은 4전극법에 비해 시료와 전극의 접촉이 매우 용이하므로 일반적으로 많이 사용되고 있지만, 시료뿐만 아니라 전극의 임피던스가 함께 측정된다는 문제가 있다. 이 연구에서는 유도분극 특성을 갖지 않는 물시료와 유도분극 특성을 갖는 흑연과 시멘트를 혼합한 인공 시료에 대하여 2전극법과 4전극법을 사용하여 시간영역 유도분극 효과를 측정하고 그 결과를 비교하였다. 또한, 현장탐사를 모사한 수조모형 실험으로 두 전극법의 결과와 비교하여, 모형실험과 4전극법의 결과가 잘 일치하는 것을 확인하였다. 따라서, 4전극법이 전위전극의 설치에 어려움이 있지만 2전극법에 비해 전위전극의 임피던스에 의한 문제를 줄일 수 있어 전기적 물성 측정에 효과적임을 확인하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제18권1호
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• pp.84-96
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• 2006

본 논문에서는 완경사 방정식에 새로운 항을 추가하여 파의 부분 반사 및 투과 현상을 수치모의하는 방법을 제시하였다. 반투과성 방파제와 같은 해안구조물 주변의 파랑장을 계산하고자 할 때, 반사율과 투과율 정보가 수리도형실험에 의해 주어지면 간편하게 적용할 수 있는 효율적인 수치모의 방법이다. 제시된 방법의 정확성을 검증하기 위해 2차원 투과성 방파제에서의 부분 투과 및 부분 반사 조건을 만족시키는지 여부를 수치모형 실험을 통해 확인하였다. 또한 본 기법을 3차원 반무한 방파제 와 투과성 이안제에 적용시켜, 방파제에 직각 또는 경사를 갖고 진입하는 파랑에 대해 수치모의하였다. 3차원 수조의 반무한 방파제에 직각 또는 경사지게 진입하는 파랑에 의한 방파제 주위의 부분반사, 부분투과 및 회절된 파랑장의 수치모의 결과를 각각 Yu(1995)와 McIver(1999)의 해석해와 비교하여 정확성을 검증하였다. 본 기법은 사용하기 쉬우면서도 정확하고 효과적으로 투과성 방파제 주위의 파랑장을 계산할 수 있다.

• 대한조선학회논문집
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• 제32권3호
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• pp.72-82
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• 1995

본 연구에서는 자유수면 아래서 일정한 속도로 전진하는 수중익에 의한 유동현상을 수치적으로 계산하였다. 수치계산은 MAC(Marker and Cell) 방법에 기초한 Navier-Stokes방정식의 수치해석법을 이용하여 직사각형격자계에서 수행하였으며, 날개와 자유수면 부근에는 계산정도를 높이기 위하여 격자를 집중시켰다. 자유수면 파형 및 수중익 주위의 압력분포와 점성유동현상도 계산하였으며, 수중익의 잠긴 깊이에 따른 파형의 변화와, 쇄파(breaking wave)현상에 대하여서도 수치적으로 해석하였다. 또한, 선형시험수조에서 모형시험을 수행하여 깊이변화에 따른 파형을 계측하였다. 검증을 위하여 수치계산결과들을 이 실험 및 다른 실험결과들과 비교하고 계산정도를 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제39권11호
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• pp.961-968
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• 2006

소규모 항만은 주로 쇄파대 근방에 건설되는 경우가 많기 때문에 표사이동에 의한 퇴적영향에 의해 항내매몰이 발생될 가능성이 크다. 본 연구에서는 평면수조를 이용한 수리모형실험을 통해, 투과형방파제를 적절히 설치할 경우에 있어서의 소규모 항만의 항입구부 및 항내로의 표사이동에 대한 메카니즘을 파악하고자 하였다. 우선, 항내의 진동이 1차 모드일 때 표사이동이 증가되는 것을 실험적으로 확인하였다. 또한, 입사파의 주기가 단주기일 경우에는 항내의 진동이 고차 모드가 되고, 항내측으로의 표사이동은 감소되는 경향을 나타내었다. 부(副)방파제 선단에서 발생되는 와류가 항내로의 표사이동의 주된 원인인 것을 확인할 수 있었고, 부방파제 선단 외측에 소돌제를 설치함으로써 와류를 감소시켜 항내로의 표사이동을 억제하는 효과가 있는 것을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제31권4호
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• pp.66-72
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• 1994

선박의 조종성능을 정확히 평가하기 위해서 지난 약 10년간 각종모형시험이 수행되었다. 그러나 수학모델에 나타나는 변수들은 너무 다양하고, 복잡한 특성을 나타내기 때문에 아직까지 설계분야에 직접 사용할 수 있는 유용한 형태가 구축되지 않았다. 본 연구에서는, 이 수학모델에서 가장 중요한 변수인 프로펠러에서의 유효반류계수($1-{\omega}_P$)와, 유효타각 $\delta_R(\beta_R)$)을 회류수조에서 조사하였다. 모델은 설계속도와 저속에서 각각 실험이 이루어졌고, 흘수 또한 만재상태와 밸러스트상태에서 실시되었다. 프로펠러 추력과 타직압력은 주어진 사항각과 프로펠러 회전수에서 측정되었다. 이 추력은 유효유입속도나 유입방향의 해석에 사용된다.