• 한국수자원학회논문집
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• 제48권2호
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• pp.137-147
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• 2015

본 논문에서는 홍천강과 섬진강을 대상으로 하천에 존재하는 다양한 형태의 여울을 체계적으로 분류하고, 물리적 및 수리학적 특성을 분석하였다. 여울의 길이와 폭 비율을 기준으로 긴 형태와 넓은 형태로 분류하고, 상 하류 폭의 변화 정도를 기준으로 집중 형태와 확산 형태로 분류하였다. 또한 흐름의 물결 형태에 따라 떨어지는 형태, 미끄러지는 형태, 약한 파도 및 약한 도수로 분류하였다. 떨어지는 형태와 미끄러지는 형태는 주로 큰 돌 주위의 다양한 입경을 지닌 하상에서 발생하였으며, 약한 파도와 약한 도수는 주로 잔 돌 주위에서 발생하였다. 여울의 흐름 방향 경사는 가운데 부분에서 위로 볼록하였으며, 하류측으로 갈수록 경사가 커졌다. 여울의 종적 구조에 따른 물결형태를 구분하여 보면, 여울의 집중 형태에서는 흐름 방향으로 약한 파도, 미끄러지는 형태 및 약한 도수가 발생하였다. 긴 형태의 경우, 흐름방향으로 약한 파도, 미끄러지는 형태 및 떨어지는 형태가 발생하였다. 넓은 형태의 여울에서는 약한 파도, 약한 도수 및 약한 파도, 약한 도수가 발생하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제26권3호
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• pp.240-252
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• 2005

한반도 주변 해역의 5개 지점(덕적도, 칠발도, 거문도, 거제도, 동해 정점)에서 관측된 기상청의 해양 기상 관측 부이 자료를 이용하여 각 해역에서 바람과 파도의 관계를 분석하였다. 전반적으로는 서해 정점에서는 파도가 바람의 영향을 가장 많이 받고 남해 정점에서는 파도가 바람의 영향을 가장 적게 받으며 동해 정점에서는 그 중간이며 각 정점별 특징은 다음과 같다. 칠발도에서는 풍속이 강한 겨울철의 주 풍향인 북서방향으로 바다가 트여있고 얕은 수심에 의한 여울효과로 가장 높은 파고가 발달하며 풍향과 파향이 다른 정점에 비해서 가장 잘 일치한다. 이에 비해 덕적도는 북서방향이 황해도에 의해 막혀 있기 때문에 취송거리가 제한되어 겨울철에 충분히 발달한 파도가 생기지 않는다. 이러한 취송거리의 제한은 남해 정점에서 더 크다. 북풍이 우세한 남해의 두 정점에서는 북쪽의 육지 때문에 파도의 발달이 제한되어 바람이 강해도 파고는 거의 높아지지 않는다. 남해 정점에서는 어느 방향에서 바람이 불든지 모든 파향의 파가 고르게 유입되며 그 중 우세한 파향은 항상 동중국해에서 유입되는 방향이다. 그 방향은 거문도와 거제도에서 각각 남쪽 방향과 남서 방향이며 이 방향으로는 바람이 약할 때도 파도가 유입된다. 동해 정점에서는 수심이 깊어 파도가 크게 발달하지만 풍향과 파향이 일치하지 않는 경우가 많아 파고의 발달이 칠발도에서 보다는 낮다. 이와 같이 풍속과 더불어 풍향이 파랑발달에 중요한 이유는 풍향에 의해 취송거리가 결정되기 때문이다. 덕적도와 칠발도에서 풍향이 변하지 않고 오래 지속되는 경우를 보면 파향이 풍향과 일치하며 파고는 최대풍속 후에 최대파고가 나타나는 반응시간이 길수록 커지는 것을 볼 수 있다. 그러나 풍향과 파향이 일치하지 않는 동해 정점의 경우에서는 풍속이 크고 반응시간이 길어도 파고가 서해 정점에서와 같이 많이 높아지지는 않는다. 이상의 결과는 풍속이 클수록, 취송거리가 길수록, 지속시간이 길수록 파고가 크게 발달하는 일반적인 경향과 더불어 각 정점별로는 육지와 바다의 방향, 해저지형, 주변해역의 규모 등의 환경조건에 의해 바람에 의한 파도의 발달율이 달라지는 것을 보여준다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.170-177
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• 2007

부유체가 등장하는 콘텐츠에서 부유체의 길이, 너비, 무게, 속도 등의 속성과 파도의 파장과 방향 등 파도 특성의 변화를 동적으로 표현할 수 있다면 콘텐츠 개발에 도움이 될 것이다. 따라서 본 논문에서는 조선해양공학에서 사용하는 부유체의 운동방정식을 이용하여 부유체의 상하운동이 부유체의 속성과 파도의 특성 변화에 따라서 어떻게 변화하는지 실험을 통하여 검증하였다. 본 논문의 연구 결과는 조선해양공학에 깊은 지식이 없더라도 콘텐츠 개발자가 부유체가 등장하는 콘텐츠를 개발하는데 도움이 될 것이다. 본 논문에서 부유체의 속도 및 파도의 파장과 방향이 동적으로 변할지 라도 실시간으로 부유체의 움직임을 계산을 할 수 있음을 보여주었다 향후에는 불규칙 파도에서 부유체가 어떻게 움직이는지 연구하고 이를 계산하는 부유체엔진을 개발하고자 한다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.506-515
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• 2020

서핑은 자연적으로 발생하는 파도를 이용하는 스포츠로 자연환경의 변화에 민감하게 작용한다. 다시 말해서, 서핑을 할 수 있는 파도가 도달하던 해안에서 인근의 해안시설물의 건설이나 해안 침식, 표사이동에 의한 해안선의 변화와 같은 요인이 파도를 서핑에 부적합한 방향으로 변하게 만들 수 있다. 본 연구에서는 서핑에 적합한 파도가 형성되는 데에 영향을 주는 해안환경 특성들을 일컬어 서핑자원(Surfing Resources)이라 하고, 이를 해안공학적 방법론으로 분석하였다. 그리고 Delft3D-WAVE 모듈(SWAN model)을 활용한 강원도 양양군 죽도해변의 서핑자원 분석을 통해, 서핑 파도의 지속가능성을 평가하는 방법에 대해 제시하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2001년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.66-71
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• 2001

본 논문은 삼동선의 선형특성에 대한 간략한 소개와 삼동선의 주선체 좌우에 설치되는 보조 선체의 위치가 조파저항성능에 미치는 영향과 그 최적위치선정을 위한 연구 결과를 보인다. 조파저항 계산기법을 이용하여 보조선체의 길이방향과 횡방향의 위치 변화에 대한 조파저항을 계산하였으며, 그 유용성을 검증하기 위하여 모형시험결과와 함께 비교하였다 본 연구를 통하여 보조선체의 횡방향 위치가 삼동선의 조파저항성능에 미치는 영향은 작으나, 길이방향 위치는 그 성능에 커다란 영향을 미치는 것으로 나타났다. 그리고 주선체의 선수부에서 발생된 커다란 파도의 파저에 보조선체의 선수가 놓이는 것이 저항성능에 가장 유리하며, 선속이 빨라짐에 따라서 그 최적위치는 선미쪽으로 옮겨가는 경향을 보였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권1호
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• pp.168-174
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• 2022

월파된 파도를 이용한 파력발전시스템을 월파수류형 파력발전기 OWEC(Overtopping Wave Energy Converter)라고 한다. OWEC의 성능은 발전 시스템은 특성상 파도의 파고와 주기의 영향을 받는다. 파도는 해양에 따라 파고, 주기, 파도 방향 등의 특성이 다르고 이러한 파도의 다양한 특성 때문에 OWEC는 안정적인 전력을 생산하기 어렵다. 따라서 각 바다의 특성에 따른 OWEC의 적절한 형상에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics) 입자법을 사용하여 OWEC의 램프 설계가 hydraulic efficiency에 미치는 영향을 확인했다. 총 10개의 모델을 설계하였으며, 선택된 매개변수에 따라 램프의 설계 파라미터를 선택하고 사면의 형상을 변경하여 시뮬레이션을 수행하였다. 해석 결과로부터 구한 유량을 기초로 hydraulic efficiency를 산출하였다. 계산된 hydraulic efficiency를 바탕으로 각 변수가 사면의 형상에 따른 월파 성능에 미치는 영향을 확인하였다. 본 연구에서는 특정 해역에 따른 OWEC 램프의 적절한 형상에 대한 방향을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권6호
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• pp.615-620
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• 2013

이전 연구에서 우리는 나노구조와 화학연료의 동축 구조를 제작하여 이를 점화시켰을 때, 축방향으로 매우 빠르게 화학 반응이 전파되며, 이와 동시에 높은 비출력을 가지는 화학-전기 에너지를 생성할 수 있음을 증명하였으며, 이러한 현상을 열동력 파도로 명명하였다. 본 연구에서는 열동력 파도와 관련된 여러가지 물리적인 현상을 심도있게 다루려 한다. 나노구조의 다른 배열 상태에 따라 반응 전파속도, 에너지 생성 정도가 어떻게 달라지는지, 그리고 이와 동시에 발생하는 전기 신호와는 어떤 연관 관계가 있는 지를 연구하였다. 또한 이론적으로 온도 변화에 따라 달라지는 나노튜브와 화학연료의 성질, 대류와 복사에 의한 영향을 고려했을 때 열동력 파도의 전파 양상이 어떻게 달라지는 지를 규명하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권10호
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• pp.1030-1034
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• 2005

본 연구에서는 파도에너지가 비교적 작은 폐쇄성수역의 사질 조간대를 대상으로 하여 입자상 물질의 토양 침투거동을 파악하고, 유출된 기름의 조간대 사면표착이 입자상 물질의 토양침투 차단 여부를 규명하는 것을 목적으로 하여 모의 조간대 실험장치를 이용하여 실험을 하였다. 폐쇄성 수역과 같은 파도에너지가 작은 조간대에서는 쇄파대에서 붕괴된 파도에 의해서 입자상물질이 orbital 운동을 하면서 반원형태의 침투거동 (semi-circular penetration behavior)을 보였다. 또한 사면의 구배와 쇄파파고의 증가에 따라서 입자상물질의 침투속도도 증가하였다. 조석에 의해서는 토양중 해수의 이동방향과 동일한 방향으로 $45^{\circ}$ 각도를 이루며 토양중으로 침투하였다. 유출된 기름이 토양사면에 표착됨으로 인해 형성된 점착성의 유막은 입자상 물질의 토양침투를 차단하였으며, 이로인해 해수중의 식물성 플랑크톤, 세균, 유기쇄설물과 같은 입자상물질의 침투를 방해하여 조간대에 서식하는 저서생물의 먹이 공급을 감소시켜 연안 생태계에 악영향을 미칠것으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.183-192
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• 2004

본 논문에서는 수직으로 시추된 해양 파일에 대한 새로운 동적 해석절차가 제안되고 전형적 설계문제에 의하여 검증된다. 해수에 잠긴 파일의 구조는 물론 해양파도와 조류에 의한 힘도 유한요소법에 의해서 정식화되고 모델링된다. 유한요소 방정식에 적합한 파력을 구하기 위해서 여러 가지 파도이론 가운데서도 Airy의 파도이론이 시험되고 선정되었다. 조류의 후방와류에 기인한 횡방향 양력은 Strouhal 진동수와 적절한 양력계수를 가진 간단한 조화함수에 기초한다 파일에 대한 고유진동수 해석과 주파수 응답해석은 정식화 결과를 NASTRAN에 입력하여 계산되었다. 여기서 제안된 절차에 의해 얻어진 동적 변위와 응력의 결과는 기본설계해석 단계로서 해양파일의 파력과 조류 양력에 의한 동적거동을 구할 수 있으며 설계에 응용될 수 있음을 보여준다

• 수산해양기술연구
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• 제35권2호
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• pp.147-155
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• 1999

본 연구에서는 8톤급 어선의 복원력 분석이 이루어졌다. 복원력 분석은 안정성과 관련이 있어, 선박의 기본설계시 중요한 항목중 하나이고, 각국 선급에서 규정을 준수하도록 하고 있다. 파랑중 어선의 전복현상은 파랑 및 바람에 의한 외력과 파랑중 선박의 브로우칭 (broaching) 현상과 복원력 변화가 어우러져 발생한다. 본 연구에서는 전복 -현상에 대한 분석을 하기 전에 필요한 파랑중복원력 분석이 수행되었다. 파도와의 만남 주파수가 0이 되는 선속과 파장의 관계가 구해졌다. 본 연구에서 택한 어선의 경우 선박의 길이와 비슷한 파장을 가지는 파도와 같은 방향으로 가면 만남 주파수가 작아짐 을 알 수 가 있었다. 이런 경우 위험한 상황이 발생할 가능성이 있다. 복원팔의 계산 결과 파정에 선박이 위치하고 있을 때, 복원력 감소가 상당히 발생하였음을 알 수가 있었다 파정에 오래 머물지 않도록 하는 운항 지침이 있어야 하겠다 전체적으로 본 연구에서 택한 어선을 대형 화물선보다 복원력 변에서는 유리한 것으로 판단되는데, 선체가 작아 상대적 으로 높은 파도를 만날 가능성이 많다. 앞 절에서 여러 가지 경우에 대한 계산 결과를 보았다. 김윤수(1994)는 대형화물선에 대하여 복원력 변화를 계산하였는데, 파도에 의한 복원력변화가 심하였다. 위의 그립을 보면 H/Lw=0.025에서 GZ 곡선의 최대 값이 1/2 이하로 줄어듦을 알 수 있다. 그러나 본 어선의 결과인 Fig. 6 과 7을 보면 변화가 대형화물선과 비교하며 작음을 알 수 있다. 이 것의 원인은 중앙단면의 형상 때문인 것으로 판단된다. 대형화물선의 경우 방형 비척계수 (뚱뚱함을 나타내는 계수)가 큰데 반하여, 본 어선은 방형 비척계수가 작고 측면에 차인을 두어 부력중심의 변화가 커서 복원력이 많이 작아지지 않는 것으로 판단된다. 앞으로 파도와 비슷한 속도와 방향으로 항주하는 어선의 동역학적인 안정성에 대한 분석이 이루어져야 하겠다.