• 해양환경안전학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.185-193
• /
• 2010

Boussinesq 모형을 이용하여 규칙파 조건(Regular wave condition)에서 파랑변형 및 해빈류의 수치모의를 하였다. 파랑변형의 수치결과는 선행 연구에 의한 수리실험 결과와 비교하여 매우 좋은 일치를 보였으며, 검증한 파랑변형 결과를 바탕으로 충분히 안정한 상태 이후의 해빈류를 계산하여 예측하였다. 모형의 현장 적용성을 위해, 실규모해역에서 관측한 선행 연구의 현장자료와 비교하였으며, 파랑변형의 수치결과는 현장자료와 비교적 양호한 일치를 보였다. 해빈류의 수치결과는 연안사주가 발단된 지역에서 다소 과소평가 되었지만, 전반적으로 해빈류의 공간적 분포에 대하여 정도 있게 예측한 것으로 여겨진다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제32권6호
• /
• pp.675-683
• /
• 1999

본 연구에서는 선반지형의 크기에 따른 파랑 반사율의 변화를 이론적으로 계산하였다. 수심이 급변함에 따라 발생하는 파랑의 회절을 고유함수 전개법을 이용하여 나타냈다. 반사율에는 진행파뿐만 아니라 소멸파도 고려하였으며, 파랑의 반사율에서 소멸파의 역할을 중점적으로 연구하였다. 직각으로 입사하는 파랑뿐만 아니라 경사지게 입사하는 파랑의 반사율을 산정하였으며, 파랑에너지의 보존을 검사하여 반사율의 정확성을 검증하였다.

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

• 한국항해항만학회지
• /
• 제34권10호
• /
• pp.741-746
• /
• 2010

선박이 파랑중을 항행할 경우에는 정수중에 비하여 저항이 증가하기 때문에 예부선의 안정성 확보를 위해 예선의 예인마력과 예인삭의 절단하중 등을 산정할 때에 부선의 정수중 저항값 및 파랑중 저항값을 정확히 추정해야 안전한 예항업무를 이행할 수 있다. 현재 정부에서 제안하고 있는 방법에 의하면 부선의 전저항 산정시 마찰저항, 조파저항, 공기저항은 선체의 형상 및 예선의 속력 등을 고려하여 산정하지만 부가저항은 유의파고에 따라 일률적으로 적용하고 있다. 본 연구에서는 파랑중 부가저항 추정을 위해 수치계산을 실시하여 wigley 선형에 대한 기존의 실험 데이터와 상호 비교함으로서 본 계산법의 유효성을 검증하고, 검증된 수치계산법을 토대로 실무에서 많이 사용되고 있는 두개의 부선 모델을 대상으로 계산을 실행한 결과 부선의 부가저항은 파도와의 만남각에 따라 약 0.3∼1.1톤, 예인속력에 따라 약 0.4∼1.2톤, 선수형상에 따라 약 0.5∼1.1톤으로 차이가 발생함을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제36권4호
• /
• pp.87-94
• /
• 1999

선수 구조부의 파랑충격현상은 대단히 복잡한 현상을 나타내고 있고 정확하게 규명하기 어렵기 때문에 아직 경험적인 설계에 의존하고 있다. 파랑충격하중에 의한 선수 구조부의 손상은 주로 충격압력역적과 파랑충격하중의 면적에 의하여 크게 영향을 받는다. 본 연구에서는 두 번째 단계로서 파랑충격하중에 대한 선수 구조부 강도의 추정을 위하여 효율적인 부재치수의 결정 프로그램을 개발하고, 파랑충격하중의 면적을 추정하고자 한다. 동적 비선형 범용 프로그램 LS/DYNA3D를 이용하여 DWT 300,000급 VLCC의 선수 구조부를 이상화된 패널구조 모델의 중앙부에서의 최대 손상변형을 비교하여 추정하고자 한다. 이것은 다음 단계의 선수 구조부의 동적 구조해석의 검증에 사용될 것이다. 본 연구에서는 극치 6.5MPa, 후부높이 1.0MPa, 그리고 지속시간 5.0msec인 파랑충격압력 곡선 하에서, 강성이 작은 보강재로 보강된 경우 파랑충격하중의 면적은 $1.5s{\times}1.5s$ 보강재 간격(s), 강성이 큰 스트링거로 보강된 경우는 $2.5s{\times}2.5s$로 추정하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.35-41
• /
• 2008

월파형 파력발전장치는 월류된 파랑으로 인하여 발생한 수두차를 이용하여 터빈을 구동하는 일종의 파랑에너지 변환장치로써 파랑에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치이다. 본 연구에서는 먼저 상용 CFD코드 인 Fluent를 사용하여 수치조파수조를 구현하고, Reynolds-Averaged Navier-Stokes 방정식과 VOF 모델을 이용하여 2차원 수치 선형 규칙파를 생성한 후 이를 계산 결과와 비교 검증을 수행하였다. 다음으로 월류 성능의 최적 설계점과 파력발전 장치의 월류 충전량을 고찰하기 위하여 여러 가지 파랑조건과 형상변수들에 대하여 계산을 수행 하였다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.95-106
• /
• 1999

마찰의 효과가 고려된 유한 진폭 천수방정식을 이용하여 잠제 주변의 파랑장, 잠제에 의하여 발생되는 반사파와 투과파 뿐만 아니라 시간과 공간에 따른 자유수면 및 흐름의 동수역학적인 거동 특성을 해석할 수 있는 Lax-Wendroff 유한차분 수치모형이 수립되었다. 비선형 규칙파와 고립파가 입사하는 경우에 대한 해석 결과를 기존의 수치해 및 실험자료와 비교하여 수치모형이 만족스럽게 검증되었다. 규칙파에 대한 해석에서 잠제 전면에서 발생되는 반사파와 관련된 시간과 공간에 따른 자유수면의 변화나 흐름특성이 투과파의 그것보다 강하게 발생되는 것으로 나타나, 본 연구에서 해석된 제한적인 조건하에서는 잠제가 외해에서 내습하는 파랑에너지를 효율적으로 차단하는 것으로 밝혀졌다. 그러나 고립파의경우는 대부분의 파랑에너지가 잠제에 의하여 차단되지 않고 투과되는 것으로 나타났다. 마지막으로 파랑장의 동수역학적인 거동특성으로부터 잠제를 피복하고 있는 피복재의 안전성과 관련된 해석이 간접적으로 수행되었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제33권6호
• /
• pp.2329-2341
• /
• 2013

본 연구에서는 속초 인근에 설치된 파향 파고계로 관측되는 파랑 자료를 이용하여 동해안 주요지역에 너울성 고파를 예측할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. SWAN 모형을 이용하여 연안의 파랑 관측 자료로부터 고파 발생지로 추정되는 외해지점의 파랑 제원을 추정하였다. 그리고, 추정된 파랑 제원을 경계조건으로 하여 파향선 추적법을 사용하여 동해안 주요 지점의 너울성 고파를 예측하였다. 관측지점에서 SWAN 모형과 파향선 추적법에서 예측되는 파랑 제원을 가상의 설정값 또는 관측값과 비교하여 예측알고리즘의 정확성을 검증하였다. 동해안 실시간 파랑관측시스템과 본 연구결과를 활용하면 동해안 너울성 고파의 예측을 향상시킬 수 있다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제26권3호
• /
• pp.149-159
• /
• 2014

본 연구에서는 속초 인근의 파향 파고계로 관측된 파랑 자료를 이용하여 동해안 주요지역에 너울성 고파를 예측하는 알고리즘을 개발하였다. SWAN 모형을 이용하여 연안의 파랑 관측 자료로부터 고파 발생지로 예상되는 외해지점의 파랑 제원을 추정하였다. 추정된 파랑 제원을 경계조건으로 쓰고 SWAN 모형과 파향선 추적법을 사용하여 동해안 주요지역에서의 너울성 고파를 예측하였다. 왕돌초에서 관측한 파랑 자료를 예측 결과와 비교하여 예측알고리즘의 정확성을 검증하였다. 동해안 실시간 파랑관측 시스템과 본 연구결과를 활용하면 동해안 너울성 고파를 보다 정확하게 예측할 수 있다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제21권4호
• /
• pp.308-315
• /
• 2009

파랑이 흐름이 강한 해역으로 전파되면 파랑-흐름 상호작용에 의해 파고, 파형, 스펙트럼 등 파랑특성의 변형에 영향을 미친다. 본 연구에서는 가로림만해역을 대상으로 조류의 강한흐름과 조차로 인한 수심 변화가큰 경우 입사 파랑의 천해파랑 변형을 SWAN 모형으로 수치모의 실험하였다. SWAN모형의 실 해역 적용에 앞서 강한 흐름에 의한 천해 파랑스펙트럼 변형에 대한 이론적 해석해(Suh et al. 1994)와 모의결과를 비교, 검증한 결과 잘 일치하였다. 가로림만 외해역의 설계파랑인 NNW방향의 주기 8초와 10초, 입사파고 3 m에 대한 모의실험 결과에 의하면 만 입구지점에서 최대 1.4 m/s의 낙조류와 파랑이 상호 역방향으로 만나 파고가 약 40%까지 증가되었고, 이와 반대로 최대 1.1 m/s의 순방향인 창조류의 경우에는 26%정도 감소하였다. 본 실험결과에 의하면 가로림 만입구의 협 수로에서는 항시 강한 조류의 흐름이 있기 때문에 설계파 산정에 있어 파랑-해류의 상호작용에 의한 파랑변형이 가장 중요한 결정요소인 것으로 판단된다.