• 한국수자원학회논문집
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• 제36권3호
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• pp.447-454
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• 2003

본 연구에서는 유한요소법을 이용하여 일정 수심상에서 사각형 형상의 불투과성 수중방파제에 의한 파랑의 Bragg 반사를 수치적으로 고찰하였다. 유한요소법에 의해 계산된 반사율은 수리모형실험을 통해 얻어진 결과와 비교하였을 때 비교적 잘 일치하였으며, 고유함수전개법에 의한 결과와도 좋은 일치를 나타내었다. 그밖에 본 연구에서 개발된 모형은 불투과성 수중방파제의 폭과 길이의 변화에 따른 반사율 계산에 적용되었다.

• 한국해양공학회지
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• 제21권4호
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• pp.1-7
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• 2007

Based on the eigenfunction expansion method, the wave-absorbing performance of a square or circular pile breakwater was investigated. Flow separation resulting from sudden contraction and expansion is generated and is the main cause of significant energy loss. Therefore, evaluation of an exact energy loss coefficient is critical to enhancing the reliability of the mathematical model. To obtain the energy loss coefficient, 2-dimensional turbulent flow is analyzed using the FLUENT commercial code, and the energy loss coefficient can be obtained from the pressure difference between upstream and downstream. It was found that energy loss coefficient of circular pile is 20% that of a square pile. To validate the fitting equation for the energy loss coefficient, comparison between the analytical results and the experimental results (Kakuno and Liu, 1993) was made for square and circular piles with good agreement. The array of square piles also provides better wave-absorbing efficiency than the circular piles, and the optimal porosity value is near P=0.1.

• 한국해양공학회지
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• 제25권6호
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• pp.9-16
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• 2011

The feasibility of wave energy extraction from a heaving truncated cylinder and the corresponding response of the linear electric generator (LEG) composed of spring, magnet, and coil has been investigated in the frame of three-dimensional linear potential theory. The heaving motion of a circular cylinder is calculated by means of the matched eigenfunction expansion method. Further, the analytical results are validated by numerical results using the ANSYS AQWA commercial code. By the action of a heaving circular cylinder, the magnet suspended by a spring can slide vertically inside the heaving cylinder. The mechanical power is extracted from the magnet motion relative to the coil/stator which is attached to the cylinder. The coupled ODE of a heaving cylinder and LEG system in waves is derived to obtain the magnet motion relative to a cylinder. To maximize the relative motion of the magnet, both the buoy draft and the LEG system parameters (spring stiffness, damping) should be selected properly for generating the double resonance considering the peak frequency of the target spectrum.

• 한국전산유체공학회지
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• 제21권4호
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• pp.96-101
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• 2016

A two-dimensional Stokes flow past a circular disk in a circular tube is analyzed. The circular disk is located coaxially with the circular tube and the Hagen-Poiseuille flow exists at upstream and downstream far from the circular disk. The Stokes approximation is used and the flow is investigated analytically by using the method of eigenfunction expansion and the method of least square. From the analysis, the stream function and the pressure of the flow field are obtained, and the streamlines and pressure distribution are shown. Also, the pressure and shear stress distributions on the circular disk and circular tube wall are calculated, and shown for some typical radii of the circular disk. The additional pressure drop induced by the disk and the drag force exerted on the disk are compared as functions of the radius of the circular disk, and it is shown that the shear force on the wall of the tube increases due to the disk.

• 한국해안해양공학회지
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• 제15권3호
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• pp.143-150
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• 2003

고유함수전개법을 사용하여 수직벽 앞에 일정깊이 잠긴 슬릿판과 규칙파의 상호작용문제를 살펴보았다. 슬릿판에 의한 반사율에 영향을 미치는 주요 설계변수들은 공극율, 잠긴깊이, 챔버길이, 입사각도, 입사파의 주파수임을 확인하였다 슬릿판의 공극율이 0.1일 때 반사율이 전주파수에 걸쳐서 최소가 됨을 밝혔다. 반사율에 대한 해석결과와 Zhu(2001) 모형실험결과를 챔버길이와 잠긴깊이 그리고 입사파의 주기를 변화시키면서 비교한 결과, 두 결과는 서로 잘 일치하였다. 본 해석방법은 슬릿판 후면에서 발생한 박리에 의한 에너지 손실을 정확히 고려할 수 있으므로 슬릿 케이슨 방파제 제작에 필요한 설계정보를 제공할 것이다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제4권3호
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• pp.169-183
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• 2014

For the reliable design of substructure supporting offshore wind turbines it is very important to reduce the effects of wave forces. Since the substructure is strongly influenced by the effects of wave forces as the size of substructure increases. In the present study, the hybrid substructure with multi-cylinder is newly suggested to reduce the effects of wave forces. Using diffraction theory the scattering waves in a fluid region are expressed by an Eigenfunction expansion method with three dimensional potential theory to calculate the wave force acting on the hybrid substructure. The wave force and wave run-up acting on the hybrid substructure is presented to examine the water wave interaction according to the variation of cylindrical size and the distance among cylinders. It is found that the suggested hybrid substructure with multi-cylinder is very useful to reduce the effects of wave forces acting on the substructure for offshore wind turbines.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권4호
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• pp.18-24
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• 1999

본 논문에서는 완전도체구의 전파흡수제를 설계하는 방법을 제시하였다. 코팅된 구의 역산란파는 반사파와 creeping wave의 합으로 표현된다. 현재는 곡률을 가진 산란체의 경우일지라도 단순히 반사파의 반사계수를 0이 되게 하는 저파흡수제를 설계하였다. 크기가 작은 완전도체구의 전파흡수체를 설계하기 위해서는 반사파 뿐만 아니라 회절파인 creeping wave에 의한 영향도 함께 고려해 주어야 한다. 이를 위해 코팅된 구의 고유함수해의 역산란파가 0이 되는 조건을 Newton-Raphson 수치 해석 방법을 이용하여 전파흡수체를 설계하였다. 본 연구에서 제안한 방법으로 전파흡수체를 설계하여 크기가 작은 완전도체구에 코팅하였을 경우 기존의 무한 평면으로 가정하여 구한 전파흡수체 보다 우수한 흡수 성능을 보였다.

• 대한수학회지
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• 제57권3호
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• pp.721-745
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• 2020

In this paper we study fractional Sobolev spaces characterized by a norm based on eigenfunction expansions. The goal of this paper is twofold. The first one is to define fractional Sobolev spaces of order -1 ≤ s ≤ 2 equipped with a norm defined in terms of Neumann eigenfunction expansions. Due to the zero Neumann trace of Neumann eigenfunctions on a boundary, fractional Sobolev spaces of order 3/2 ≤ s ≤ 2 characterized by the norm are the spaces of functions with zero Neumann trace on a boundary. The spaces equipped with the norm are useful for studying cross-sectional traces of solutions to the Helmholtz equation in waveguides with a homogeneous Neumann boundary condition. The second one is to define fractional Sobolev spaces of order -1 ≤ s ≤ 1 for vector-valued functions in a simply-connected, bounded and smooth domain in ℝ². These spaces are defined by a norm based on series expansions in terms of eigenfunctions of the vector Laplacian with boundary conditions of zero tangential component or zero normal component. The spaces defined by the norm are important for analyzing cross-sectional traces of time-harmonic electromagnetic fields in perfectly conducting waveguides.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.117-126
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• 2009

억류파를 제외한 수정 완경사파랑식과 고유함수 전개법의 평면파 근사식에 대한 정밀도를 검토하기 위해 다수의 수치실험 결과를 제시하였다. 본 연구에서 두 해석해가 사용되었으며 하나는 수정 완경사파랑식에 대한 Porter(2003)의 해이고 다른 하나는 평면파 근사식에 산란체법을 적용한 서(2008a)의 해이다. 급변 지형에서의 파랑변형에 대한 기존 결과와의 직접 비교를 통해 평면파 근사식 모형이 수정 완경사파랑식 보다 잘 기술하는 것으로 나타났다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제5권3호
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• pp.35-44
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• 2002

계류된 사각형 부유식 방파제의 파랑제어성능에 대한 해석적인 연구를 수행하였다. 고유함수 전개법을 사용하여 사자형 부유식 방파제의 운동특성과 투과율을 살펴보았다. 계류삭의 강성계수는 선형 탄성스프링으로 가정하였다. 고유함수전개법을 사용한 해석결과는 유한요소법을 사용한 수피계산결과와 전 주파수에 걸쳐 잘 일치함을 보여주었다. 사각형 부유식 방파제의 단면형상과 계류삭의 특성 능과 간은 중요한 선계변수들과 입사파의 파장을 바꿔가면서 파랑 제어성능을 살펴보았다. 그 결과 적절히 설계된 부유식 방파제는 효과적인 파랑제어구조물로 활용이 가능하다는 결론을 얻을 수 있었다.