• 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.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 1998년도 정기학술강연회 발표논문 초록집 Annual Meeting of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• pp.84-87
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• 1998

본 연구에서는 음향학에서 음파를 제어하는데 주로 이용되는 헤름홀츠 공명장치의 원리를 방파제에 응용하였다. 외해에서 발생된 입사파는 Fig.1에 보여진 입구를 가진 공명 구조물(Resonant Structure)을 만나면 에너지 일부는 입구를 통하여 방사(Radiate)되며 또 일부 에너지는 입구를 통하여 공명 구조물 안으로 방사된다. 공명 구조물 안으로 들어온 파의 주파수와 공명 구조물의 고유 주파수(Natural Frequency)들 중 첫 번째 공진 모드(Resonance Mode)의 주파수가 일치되면 구조물 내부에서의 파는 크게 증폭된다. (중략)

• 한국해안해양공학회지
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• 제15권4호
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• pp.232-241
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• 2003

3차원 선형포텐셜 이론아래에서 해저면 바닥에 고정된 N개의 투과성 원기둥과 입사파의 상호작용 문제를 살펴보았다. 유체영역을 때의 외부영역과 N개의 내부영역으로 나누고, 각 유체영역에서의 회절포텐셜을 고유함수전개법에 의해 표현하였다(Williams and Li, 2000). 투과성 구조물은 파력과 처올림 파형을 크게 줄일 수 있다는 사실을 해석결과는 보여주고 있다. 개발된 해석모델을 검증하기 위하여 일렬로 배열한 투과성 원기둥들을 가지고 조파수조(30m $\times$ 7m $\times$ 1.5m)에서 체계적인 모형실험을 수행하였다. 해석결과와 모형실험결과는 정성적으로 잘 일치하고 있음을 확인하였다. 투과성 원기둥을 일렬로 배열하여 만든 방파제는 해수교환뿐 아니라 우수한 소파성능을 가지고 있어 미래의 해수교환방파제로써 무한한 잠재력이 있다고 판단된다.

• 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.

• Ocean and Polar Research
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• 제26권3호
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• pp.465-473
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• 2004

Five parameters such as the entrance size of the front wall, conduit size, wave period, wave height and the width of water pool were selected to estimate the inflow rate, which is basic and essential input data to design seawater exchange breakwater with a submerged mound by conducting hydraulic model experiments. In the results of multiple regression analysis, log-log equation showed a good agreement rather than linear equation and the estimation of inflow rate was well done with only two parameters except entrance size of the front wall, wave period and the width of water pool. Finally, non-dimensional flow rate equation is derived.

• 한국항해항만학회지
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• 제33권10호
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• pp.703-707
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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 실린더 슬릿형 방파제의 반사와 투과계수를 도입하였다. 항내의 정온도의 변화를 불투과성 방파제와 비교하여 다루고 새로운 구조물로 해수교환을 통한 해역수질환경의 개선 가능성을 검토해보았다. 수치실험은 한국해양연구원의 전해역 심해설계파 추정 보고서 II(2005)중의 심해설계파 제원을 사용하였으며, 대상해역의 1970년~2006년(37년간) 관측된 연최대 풍속자료를 이용하여 산정된 50년빈도 설계풍을 모델에 반영하였다. 미조항에서 서방파제에 주로 영향을 미치는 NE, NNE계열의 파랑의 내습에 대한 분석을 수행하였으며, 그 결과 투과성구조물의 특성이 수치모형에서도 잘 재현하고 있음을 파악하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제18권5호
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• pp.7-14
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• 2004

The interaction of incident manochromatic waves with an array of N surface-piercing porous dual cylindrical structures is investigated in the frame of three-dimensional linear potential theory. The dual cylindrical structure is camposed of concentric two cylinders. The exterior cylinder is porous and the interior cylinder is impermeable. The fluid domain is divided into N+1 regions i.e. a single exterior region and N interior regions. The diffraction potentials in each region representing the scattering of incident waves by an array of porous cylindrical structures are expressed by the Fourier Bessel series. The unknown coefficients in each region are determined by applying the porous boundary condition and continuity of mass flux at the matching boundary. It is found that an array of porous cylindrical structures reduces both the wave forces and the wave run-up, and shows the excellent performance of wave blocking. The results show that various types of breakwater exchanging seawater are prospective by controlling the porosity and the configuration of cylindrical structures.