• 한국해안해양공학회지
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• 제13권2호
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• pp.89-99
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• 2001

본 논문에서는 음향 증폭장치로 널리 사용되고 있는 헤름홀츠 공명장치의 원리를 해수교환 방파제에 적용한 문제를 다뤘다. 입사파의 주파수와 공명구조물의 고유주파수가 일치되면, 공진현상으로 입사파는 공명구조물 내에서 크게 증폭된다. 공진현상으로 크게 증폭된 위치에너지는 외해로부터 들어온 공명구조물내의 깨끗한 해수를 도수로를 통하여 항만내로 공급한다. 공급된 해수는 항내의 오염된 해수를 희석·순환시켜 항내 수질개선에 도움을 준다. 선형포텐셜 이론을 가지고 공명구조물내의 파도응답을 정합점근전개법을 사용하여 해석하였다. 해석모델로 수학적 표현이 가능한 반원형 공명구조물을 채택하였다. 공명구조물이 1개가 있는 경우와 여러개가 일정한 간격을 가지고 배열된 경우를 함께 살펴보았다. 해석해의 타당성을 검증하기 위하여 2차원 수조에서 모형실험을 수행하였다. 도수로가 열린 상태가 닫힌 상태에서 공명구조물내의 파고분포와 도수로에서의 유속을 측정하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제30권1호
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• pp.87-93
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• 1993

본 논문에서는 항만안에 계류된 선박의 비대칭 운동응답(Sway-Yaw)을 취급하였으며, 사각형 모형항만안에 계류된 선박의 운동을 계측하여 항만내 선박의 운동특성을 밝혔다. 해석해는 유체영역을 해양과 항만영역 그러고 선체주위영역으로 나누어 각 영역에서 경계치문제를 독립적으로 푼 다음, 인접한 영역의 해와 정합하여 미지수를 구하는 정합점근전개법을 사용하였다. 계산치와 실험치는 정성적으로 서로 비슷한 경향을 보이고 있으나, 정량적으로 차이가 있음을 확인하였다. 이는 수식전개 과정중에서 고려하지 않은 점성의 영향과 비선형성 그리고 경계벽에서 파의 부분반사에 기인하였으리라 추정된다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제1권1호
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• pp.81-86
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• 1989

본 논문에서는 선형포텐셜 이론을 이용하여 항만에 계류된 선박의 운동해석을 수행하였다. 해양에서 입사되는 장파의 진동수와 항만의 고유진동수가 일치될 때 항만공진이 발생하며, 항만공진은 선박의 운동을 크게 야기시킨다. 해석 방법으로는 정합점근전개법 (Matched Asymptotic Expansion)을 사용하였다. 이 방법을 적용하기 위하여 선박은 세장선으로 가정하였고, 항만입구의 폭이 좁은 직사각형 항만을 계산 모델로 삼았다. 대칭운동(Surge, Heave, Pitch)에 대하여 수치계산을 수행한 결과 항만내의 위치에 따라 야기되는 선박운동모드가 크게 차이남을 밝혔다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제8권1호
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• pp.72-80
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• 1996

직사각형 항만의 항내응답에 대한 두 가지 해석해를 제시하였다. 본 논문에서 올바른 정합점근 근사법의 해가 제시되었고 이 해는 Mei (1989)에 의해 처음 유도되었다. 다른 해석해는 특성함수 전개법을 이용하여 유도되었으며 보다 정밀한 수치적분 방법이 사용되었다. 해의 검증을 위해 해석적인 방법 및 수치방법인 경계적분요소법으로 내만에서의 파고증폭비를 계산하여 도시하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.56-63
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• 1985

본 논문에서는 유체의 틈(gap)이 있는 동심 사각형 및 육각형 구조물의 가상 질량을 이론적으로 구하고 이를 실험치 및 수치해와 비교 검토한다. 대부분의 원자 로의 핵연료봉이 육각 또는 사각형의 통(can)에 넣어져 배열되며, 통 사이의 작은 틈 으로 냉각수가 흐르고 있으므로 본 논문은 이러한 경우에 대한 가장 간단한 모델의 하 나가 된다. 이론해는 유동을 이차원 포텐셜흐름(potential flow)으로 가정하고, 통 사이의 틈이 작을 때 정합점근전개(matched asymptotic expansion)의 방법을 써서 근 사적으로 구한다. 실험은 구조물을 외팔보로 이상화시켜 틈의 크기를 변화시켜 가면 서, 공기 중에서와 물 속에서의 고유진동수 및 감쇠계수를 측정하여 가상질량을 구한 다. 수치해는 H. Chung and S.S. Chen의 프로그램을 이용하여 유한요소법으로 구한 다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.170-179
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• 2019

본 연구에서는 에너지 밀도가 낮은 해역내의 파랑에너지를 증폭시키기 위한 'Y'자 수로형 공명구조물내 파도응답 특성을 살펴보았다. 수로형 공명구조물은 긴 수로와 수로 입구에 유도판(wave guider)을 설치한 형태이다. 입사파의 주기가 공명구조물내 유체의 고유주기와 일치하면 공진이 발생하여 내부유체는 정지파 형태로 크게 증폭한다. 수로내의 파도응답을 해석하기 위하여 정합점근전개법과 경계요소법을 이용하였다. 계산결과는 제주대학교 2차원 조파수조에서 수행된 실험결과와 비교하였고 일치함을 확인하였다. 파랑유도판은 입사파의 주기에 따라 최적의 길이와 설치각도가 존재하며 특히, 공진주기에서 벗어난 주기 대역에서 증폭비를 높이는데 효과적이었다. 수로형 공명구조물내 내부유체의 공진으로 최대파고가 형성되는 파복(anti-node) 위치에 점흡수식 파력발전장치를 위치시킨다면 효과적으로 파랑에너지를 추출할 수 있을 것으로 기대된다.