• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제1권1호
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• pp.29-38
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• 1998

본 논문은 조류와 파랑중에서의 유벽의 성능에 관하여 저자들이 지난 수년간 수행한 연구 견과론 요약하여 수록하고 있다. 유벽의 성능 파악을 위해서 조류중 유벽의 누출개시 속도 예측, 파랑중 운동, 조류중 스커트의 변형에 관한 연구를 수행 하였다. 그 결과 해상 조건에서 유벽이 효과적인 보유 장비로서 활용되기 위해서는 그 보유 성능의 향상이 절대적으로 필요하다는 결론을 얻었다. 유벽의 보유 성능을 향상시키기 위한 한 방편으로 유벽을 이중으로 설치하는 방식의 효용성을 검토하였다. 연구를 통하여 동일한 형상의 유벽을 이중으로 적절히 설치함으로써 유벽의 보유 성능을 현격히 증대시킬 수 있다는 것을 입증하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제4권1호
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• pp.38-46
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• 2001

조류 중에 설치한 이중 유벽의 유효성을 검증하기 위하여 유벽 전후 및 유벽사이에서의 유적(oil droplet)의 거동을 실험적 및 수치적으로 연구하였다. 이 연구에는 단일 유벽의 경우 유벽의 유연성이 포유성능에 미치는 영향도 포함되었다. 실험은 유적의 밀도와 근사한 구형의 고체입자가 전방 유벽의 상류 한 지점에서 방류되었을 때 그 궤적을 추적하는 것이 내용이었다. 입자는 방류되었을 때 유동장의 상태에 따라 자유표면으로 부상하거나, 유벽에 충돌 또는 유벽하로 빠져나가는 현상을 나타내게 된다. 본 논문에는 이러한 유적의 이동 경위를 해석함으로써, 이러한 유적의 유적이 운동을 시작하는 영역이 어딘가에 따라 전방유벽하로 기름이 누출될 것인지 아닌지를 판단할 수 있는 방법과 전후 유벽의 흘수의 차 그리고 수심이 이중유벽의 포유성능에 미치는 영향을 해석할 수 있는 방법을 제시하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제1권2호
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• pp.40-51
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• 1998

유벽에 의하여 가두어진 오일의 조류중 거동을 회류수조에서 2차원적인 실험설비를 이용하여 살펴보았다. 유벽을 적정 깊이의 수직판으로 대치하고 레이저 광원을 이용하여 오일과 물과의 경계면 변형을 2 종류의 오일 (콩기름과 경유)에 대하여 관찰하였다. 적용된 조건으로 조류의 속도는 10 cm/s - 35 cm/s, 유벽의 깊이는 4 cm 와 8 cm, 그리고 유량은 2 liter - 8 liter 의 변화를 주었다. 다양한 경계면의 거동과 조건에 따른 누유의 손실 방식을 차원해석을 통하여 정리하고 유적누유와 연속누유의 발생 메카니즘을 설명하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제3권1호
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• pp.25-34
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• 2000

이중유벽 사이에 가두어진 기름층과 전방 유벽의 끝에서 발생하는 보오텍스 거동간의 관계를 보기 위하여 파노라마 PIV 기법을 사용하였다. 물-기름 자유경계면 근처의 순간 및 시간평균 경계층 유속분포를 계측하여 경계면 상의 전단응력 도출가능성을 확인하였다. 본 기법을 사용하면 자유경계면의 거동이 작거나 규칙적인 경우 경계면상 전단층내 상세 유동구조를 파악하기 충분한 정도의 해상도를 가진 결과를 얻을 수 있다고 판단되었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제2권2호
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• pp.70-77
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• 1999

와류에 의한 이중 유벽 사이에 가두어진 기름층과 물의 계면의 교란에 대하여 고찰하였다. 와류는 전부 유벽의 끝에서 발생되는 것으로 간주하였다. 유동장의 해석을 위하여 포텐셜 유동 가정하에 계면을 와 특이점 분포면(vortex sheet)으로 나타내었다. 계면의 형상은 계면에 유한개의 가상의 입자를 설정한 후 그 위치를 추적하여 추하였다. 입자의 속도는 와 분포면에 의해서 유발되는 속도를 Biot-Savart 적분을 통해 구하고 여기에 이동하는 점와류(point vortex)에서 유발되는 속도를 합하여 구하였다. 시간에 대한 와 분포면상의 와도의 변화는 계면에서의 와도 방정식을 해석하여 구하였다. 여러 조건하에서 계산된 결과를 바탕으로 상당한 파고의 계면파가 전부 유벽 하단에서 발생되는 와류에 의하여 생성될 수 있음을 입증하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.22-31
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• 1996

임의의 형상을 갖는 몽뚝한 물체에 작용하는 압력을 효율적으로 계산할 수 있는 방법을 확립하여, 조류중 유벽의 부유 성능을 스커트의 변형을 고려해 예측할 수 있는 방법을 개발하였다. 물체 전면의 압력은 반류영역을 박리유선을 경계로한 가상의 강체로 놓고 포텐샬 유동을 해석하여 구하였고, 후면의 압력은 기존의 실험 결과를 바탕으로 결정하였다. 압력 계산 방법의 검증을 위해 몇 가지 뭉뚝한 물체의 무한 수심에서의 압력 저항을 계산하여 기존의 실험 결과와 잘 일치한다는 것을 확인하였다. 유벽의 변형은 유동장과 연계되어 있어서 순차반복법을 통하여 구하였다. 여러 조류속도와 추의 질량에 대한 유벽의 변형된 형상과 홀수의 감소를 구하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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• pp.772-776
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• 2001

The flow structures of turbulent shear layer behind oil fences with different tip configurations were investigated experimentally using flow visualization and PIV velocity field measurement. An oil fence was installed in a circulating water channel and the flow structure around the fence tip was mainly analyzed in this experiment. The four tip configurations tested in this experiment are knife edge; semi-circle edge, circular edge and rectangular edge. The 300 instantaneous velocity fields were measured using the single-frame PIV system and they were ensemble averaged to give the mean velocity field and spatial distribution of turbulent statistics. Free stream velocity was fixed at 10ms/sec and the corresponding Reynolds number based on the fence height was Re=4000. As a result, for the oil fence with rectangular edge, the streamwise velocity component was decreased. On the other hand it was increased for the oil fence with circular edge. For all four fences tested in this study, general flow pattern of the lower shear layer is analogous but the upper layer shows difference depending on the tip configurations. The oil fence with circular edge has more diffusive upper shear layer than that of the others. The shear layer of the oil fence with rectangular edge has relatively thin thickness. The oil fence with circular edge was found to be proper shape for tandem fence.