• 한국해양공학회지
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• 제23권6호
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• pp.23-31
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• 2009

The interaction of incident monochromatic waves with a bottom-mounted vertical porous circular cylinder is investigated using the framework of the three-dimensional linear potential theory. The porosity of the circular cylinder is uniform vertically but varies in the circumferential direction. By adjusting the porosities of the circular cylinder, both the wave blocking performance of a porous semi-circular breakwater and the wave responses inside a circular harbor with an entrance are applied as calculation examples. It is found that the reflected waves, wave run-up, and wave forces are significantly reduced due to wall porosity, which are positive factors for a breakwater, and the amplification factor of a circular harbor at resonant frequencies is greatly reduced by a porous sidewall.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4B호
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• pp.421-428
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• 2008

최근 들어 우리나라 전해역에 걸쳐 발생하고 있는 침식은 사회적인 문제가 되어왔다. 하지만, 해안구조물에 의한 기존의 방법으로 해안선을 보호하는 것이 "파랑장에 친화적인가?"라는 관점에서 개선의 여지가 있다. 새로운 형식의 철재형 이안제는 권혁민 등(2007)에 의해 제안되었다. 본 형식은 다수의 파일과 상부에 파랑진행방향과 수평으로 설치된 소파장치로 구성되어 있다. 본 형식은 해수유통원활, 대수심 축조수월, 공기단축 등의 장점이 있다. 본 연구는 소파제로서 철재형 이안제의 상부에 거치가 가능한 이열 조합판의 투과율을 실험적으로 평가했다. 일방향 불규칙파 시스템에 의한 모형실험을 통하여 반사율, 소파율, 투과율에 관하여 분석했다. 실험결과, 파형경사가 클수록 그리고 조합판의 폭-파장비가 클수록 투과율이 작아짐을 보였다. 본 연구는 이열 소파판 조합에 대하여 투과율 산정을 위한 직선식을 제안했다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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• pp.150-155
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• 2001

단일 소파막에 대한 파도 반사문제와 투과. 또 이중으로 설치된 소파막에 대한 반사와 투과문제에 대한 양함수 해를 도출하였다. 단일 막에 대한 파도의 반사가 에어리 파의 해당 벽에 의해서만 입자반사로서 일어난다고 보고 이를 원거리 파도에너지와 일치시켜 반사 파고를 얻었다. 이중 막에 대해서는 각각의 파도가 독립적으로 단일 막에 의해서 반사 또는 투과가 되고 이들이 중첩되어 전체 파고가 형성되어지는 것으로 간주하여 전체 반사계수와 투과계수를 결정하였다. 단일 막에 대한 투과계수의 결과는 정성적으로 다른 계산결과와 비슷한 경향을 보이며, 실험결과보다는 높게 예측되었다. 이중 단일 막에 대한 결과는 낮은 주파수에서 실험결과와 유사한 경향을 보이고, 중간 주파수에서 완만한 감소를 보였다. 계산이 양함수 해로 얻어지므로 개념설계와 현장에서 유용하게 활용될 수 있으리라 기대된다.

• 한국해양공학회지
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• 제13권4호통권35호
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• pp.159-168
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• 1999

부유식 파랑에너지 변환시스템(Oscillating Water Column)에 대한 해석은 입력파와 챔버, 챔버내 공기의 상호작용으로 인하여 어려움이 많다. 이 논문은 이와 같은 요소를 고려하면서도 쉽고 간편한 해석법을 제시한다. 파랑에너지에 의한 자가발전은 파랑에너지를 기계적 운동으로 변환하고 이를 전기에너지로 변환함으로써 가능하다. 본 논문은 파랑에너지에서 기계적 에너지로 변환하는 과정에 집중하여 그 부분의 성능을 해석한다. 단일 진동수 규칙파가 입력되었을 때에 파에 의하여 챔버의 상하운동이 선형적으로 발생하는 것으로 보며, 이 상하운동에 챔버내의 압력 영향을 고려하였다. 상하운동과 챔버내로 투과한 파, 그리고 챔버내 압력에 의해 발생되는 파에 의해 챔버내의 상대운동을 정하고, 그 상대 운동에 의한 공기의 압축 팽창과 온도상승을 근사적 열역학적 방정식으로 해석하였고 오리피스를 통한 유량을 결정하였다. 얻어진 식은 간단하면서도 관련요소의 영향을 전반적으로 표현한다. 결과에 따르면 고정식의 에너지 변환식은 부유식의 특별한 경우로서 파악되었다. 또한 고정식의 시스템을 그대로 부유식으로 바꿨을 때 그 변환효율은 적어지는 것으로 나타났다. 본 해석법은 계산이 간편하므로 설계단계에서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2009년도 공동학술대회
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• pp.158-160
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• 2009

선행되었던 연구인 실린더 슬릿형 소파블록 방파제에 대하여 실해역에서의 적용성을 평가하기 위하여 수치모델 해석을 통해 항내정온도를 분석하였다. 남해의 소규모 어항에 대해 파랑작용 평형방정식을 이용하는 SWAN 모델을 구성하고 수리모형실험에서 분석된 실린더형 슬릿 방파제의 투과율과 반사율을 도입하여 항내의 정온도의 변화를 불투과성 방파제와 비교하여 다루고 해수교환을 통한 해역수질환경의 개선 가능성을 예측해보았다. 수치실험은 한국해양연구원의 전해역 심해설계파 추정 보고서 II(2005)중의 심해설계파 제원을 사용하였으며, 대상해역의 1970년$\sim$2006년(37년간) 관측된 연최대 풍속자료를 이용하여 산정된 50년빈도 설계풍을 모델에 반영하였다. 대상 어항에서 서방파제에 주로 영향을 미치는 NNE계열의 파랑의 내습에 대한 분석을 수행하였으며, 그 결과 투과성구조물의 특성이 수치모형에서도 잘 재현하고 있음을 파악하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.79-92
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• 2011

본 연구에서는 투과성구조물에서 우수한 파랑제어기능을 발휘하는 것으로 잘 알려져 있는 슬리트케이슨제 중에 기본형인 연직벽형 횡슬리트케이슨제가 불투과성지반 및 투과성지반상에 설치된 조건하에 구조물에 작용하는 단주기파랑 및 지진해일파에 의한 파압의 특성을 논의한다. 투과성지반의 해석에서는 공극율을 편의상 0.4로 가정하여 2차원 및 3차원수치해석을 수행하고, 불투과성의 경우와 그의 차이를 비교 검토한다. 이 때, 입사파랑의 조건으로는 설계파랑으로 일반적으로 고려되는 단주기파랑과 그의 진폭과 동일한 크기로 내습하는 지진해일파(고립파 혹은 단파)를 고려하며, 슬리트케이슨제의 전면유공부 및 유수실 내부의 불투과벽체에 작용하는 파압을 대상으로 한다. 해석에서는 기체와 액체의 혼상동적현상을 하나의 지배방정식으로 해석하는 이상류(二相流) 모델에 기초한 2차원 및 3차원수치파동수로를 각각 적용한다. 얻어진 수치해석결과에 의하면, 슬리트케이슨제의 전면유공부에서는 단주기 파랑에 비해 지진해일파의 작용파압이 약 3~5배 높은 값을 나타내고, 유수실 내부벽에서는 약 2~4배 높은 값을 각각 나타낸다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.1-8
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• 2014

본 연구에서는 우리나라 동해안에 설치된 해안침식대책공법 중 잠제시설에 대한 현장모니터링을 수행하고 그 효용성을 확인하고자 하였다. 해안침식대책시설은 3년의 계획과 3년의 시공으로 총 6년간에 걸쳐 완공되었으며, 계획단계에 있어서의 수치모형실험결과와 관측결과 등에 대해서는 Kim et al.(2008, 2011)에 의해 소개되어 있다. 본 연구에서는 현장관측을 통해 잠제시설 설치 이후의 해빈폭 증가 현상을 확인하였고 해빈폭이 늘어난 원인을 잠제의 기본적인 성능인 파랑제어효과에 의한 것임을 알 수 있었다. 대상해역의 파랑관측은 잠제 시설 전면과 후면 즉 내해측과 외해측에서 수행하였다. 외해의 관측지점(수심 H = 16.5m)과 내측지점(H = 3.7 m)에 메모리형 파고계를 설치하여 파고관측결과를 도출하고 잠제시설의 파랑저감효과는 제체(잠제시설)를 투과하는 파랑의 전달율(Kt)로 분석하였다. 현장관측자료를 분석한 결과, 내습하는 파랑을 저감시켜 해안침식을 방지하기 위해 설치된 잠제의 파랑저감효과는 약 60%를 나타내고 있는 것으로 확인되었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.91-107
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• 2009

단일 계단지형 위를 지나는 선형 파랑의 변형을 계산하기 위해 변분근사법과 고유함수 전개법을 사용하였다. 이들 수치해를 비교에서 반사율과 투과율 그리고 해면변위는 거의 일치한다. 그러나 계단 경계에서 유속 정합조건이 부여되었음에도 불구하고 계산된 x방향 유속의 수직구조는 차이를 보인다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제1권1호
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• pp.63-70
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• 1989

단일 및 2개의 연직 불투과성 구조물이 해역에 설치되어 있는 경우 파랑의 회절 및 상호간섭 효과를 일정요소를 사용한 경계요소법에 의해 수치 해석하였다. 파랑은 2차원 선형 회절파 이론으로부터 해석하였으며 구조물 경계상에서 뿐만 아니라 구조물 주위에서의 회절계수를 계산하였다. 본 계산의 신뢰도를 검증하기 위하여 기존의 해석결과와 비교하였으며 대체로 잘 일치하고 있음을 알 수가 있었다.

• 물과 미래
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• 제19권3호
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• pp.259-266
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• 1986

해저기형 변화가 있는 경우에 파랑의 변형(파의 반사 및 전달계수)을 선형요소를 사용한 경계요소법에 의해 수치해석하였다. 파랑은 2차원 선형파 이론으로부터 해석하였으며, 입사파 방향은 해저바닥상에 임의방향(직각입사 혹은 경사입사)으로 진행한다고 가정하였다. 본 계산의 신뢰도를 검증하기 위하여 다음과 같은 여러 경우에 대한 기존 연구자들의 결과와 비교하였다. (1) 단형이나 경사단락을 가지는 경우 (2) 불투과성 잠제가 있는 경우 (3) 해구가 있는 경우