• 한국음향학회지
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• 제32권6호
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• pp.484-493
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• 2013

통상의 수중 음향 센서는 단일 센서로는 음압의 크기만 측정할 뿐 외부 음원의 방향은 측정 할 수 없는 한계가 있다. 이에 본 논문에서는 링 센서를 사용하여 음원의 방향을 찾을 수 있는 구조를 제안하였다. 제안된 구조의 링 센서는 내부 압전 세라믹이 8등분되어 배열되어 있으며, 외부 음압에 대한 각 압전 세라믹 조각의 출력 전압을 적절히 조합하여 외부 음원의 방향을 파악할 수 있는 특성을 가진다. 나아가 링 센서의 반경, 압전 세라믹의 두께, 길이와 같은 구조 변수들의 영향을 분석하여, 벡터 센서의 감도를 향상 시킬 수 있는 방안을 제시하였다.

• 센서학회지
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• 제25권1호
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• pp.8-12
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• 2016

A planar, light-weight, and low-cost notch filter structure is required for the KSTAR ECEI (Electron Cyclotron Emission Imaging) system to protect the mixer arrays from spurious plasma heating power. Without protection, this heating power can significantly degrade or damage the performance of the mixer array. To protect mixer arrays, a frequency selective surface (FSS) structure is the suitable choice as a notch filter to reject the spurious heating power. The FSS notch filter should be located between the lenses of the ECEI system. This paper presents a 170 GHz FSS notch filter for the KSTAR ECEI sensor application. The design of such an FSS notch filter is based on the single-sided square loop geometry, because that makes it relatively insensitive to the incident angle of incoming wave. The FSS notch filter exhibits high notch rejection with low pass-band insertion loss over a wide range of incident angles. This paper also reviews the simulated and measured results. The proposed FSS notch filter might be implemented in other millimeter-wave plasma devices.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제13권1호
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• pp.718-733
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• 2021

A prediction method, based on the Morison equation as well as Froude-Krylov formula, is presented to simulate the loads acting on the columns and caissons of the semi-submersible platform induced by Internal Solitary Wave (ISW) respectively. Combined with the experimental results, empirical formulas of the drag and inertia coefficients in Morison equation can be determined as a function of the Keulegan-Carpenter (KC) number, Reynolds number (Re) and upper layer depth h₁/h respectively. The experimental and calculated results are compared. And a good agreement is observed, which proves that the present prediction method can be used for analyzing the ISW-forces on the semi-submersible platform. Moreover, the results also demonstrate the layer thickness ratio has a significant effect upon the maximum horizontal forces on the columns and caissons, but both minimum horizontal and vertical forces are scarcely affected. In addition, the incoming wave directions may also contribute greatly to the values of horizontal forces exerted on the caissons, which can be ignored in the vertical force analysis.

• 한국해양공학회지
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• 제30권1호
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• pp.44-50
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• 2016

An experimental study was performed to investigate the behavior of green water on a structure with a rectangular cross section under wave conditions, along with the flow characteristics in bubbly water flow. An experiment was conducted in a two-dimensional wave flume using an acrylic model (1/125) of FPSO BW Pioneer operating in the Gulf of Mexico under its design wave condition. The occurrence of green water, including its development, in front of the model was captured using a high-speed Charge Coupled Device (CCD) camera with the shadowgraph technique. Using consecutive images, the generation procedure for green water on the model was divided into five phases: flip through, air entrapment, wave run-up, wave overturning, and water shipping. In addition, the distinct water elevations of the green water were defined as the height of flip through, height of splashing jet, and height of freeboard exceedance, and showed a linear relationship with the incoming wave height.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.508-517
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• 2009

해상방파제 축조공사 시공 중 내습파랑에 노출하여 거치된 케이슨의 실제 거동상황을 계측하였다. 계측결과 설계하중대로 선행재하를 실시함에 따라 더는 침하가 발생하지 않을 것으로 예측하였으나, 이후 평상시는 별다른 거동이 없다가 태풍영향권 파랑이 내습 시에 갑작스런 이상침하가 전체구간에서 현저하게 발생한 것이 계측되었다. 이러한 원인을 규명하고자 같은 시각 내습한 파랑자료로 연구지점의 파고를 재현하여 케이슨에 작용하는 등가파압을 구하고 하부기초지반에 미치는 영향을 수치해석으로 검토하였다. 현장 계측 치와 수치해석 값이 상호 양호한 일치성을 보이는 것으로 나타났다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권5호
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• pp.632-639
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• 2011

해양 파력 발전 시스템의 설계를 위하여 본 연구에서는 6-자유도운동해석 기법을 적용한 3차원 CFD 해석으로 두 개의 부유체에 대한 거동을 유입되는 파의 성질에 따라 해석하였다. 수조모델내에서의 파의 생성형상을 현재 실험에서 가장 많이 사용되는 피스톤 형식의 조파기와 동일한 형태의 파를 생성하였으나 얕은 수심으로 인하여 바닥면에서 생성되는 에크만 경계층에 의해 파의 에너지가 감쇄되는 현상을 보였다. 생성된 파를 이용하여 파장에 따른 부유체의 거동을 계산한 결과 파장이 5m인 경우 부유체의 최대 진폭은 0.3m, 파장 1m인 경우 최소 진폭은 0.15m 그리고 파장 6m인 경우 부유체간 최대 거리는 1.06m로 계산되었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 추계학술대회 논문집(제1권)
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• pp.205-210
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• 2006

해양구조물 설계시 급격한 파랑에 의한 충격력은 구조물 안전을 위한 중요한 설계인자이다. 이러한 충격력은 과도한 하중이 극히 짧은 시간 사이에 발생하는 현상으로 실험적 또는 수치해석적으로 해석하기 매우 어려운 문제이다. 본 연구에서는 급격한 파랑에 의한 충격력을 해석하기 위하여 수치파수조를 이용하여 N.S. 방정식에 기반한 수치해석을 수행하였다. 임의파를 선형중첩에 기반하여 조파기를 작동시켜 재현하였고 다블록격자하에서 수직실린더에 작용하는 충격력을 수치해석하였다. 한편 자유표면은 V.O.F. 및 local height function을 이용하여 추적하였다. 수치해석 검증을 위하여 수치해석 및 실험 결과와 비교를 수행하였는데 비교적 만족할 수 있는 결과를 확인하였으나 해양구조물 설계시 유용한 결과를 얻기 위해서는 쇄파와 같은 극한파 재현과 극한파에 의한 충격력에 대한 많은 연구가 지속되어야 함을 알 수 있었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제15권3호
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• pp.177-185
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• 2012

본 논문은 완도 금일읍 주변 해역의 내습 파랑 공간분포를 살펴보기 위해 18일간 현장 파랑관측을 실시하고 이를 외해 거문도 해양관측부이 자료와 비교하였으며, 수치모의를 통해 심해 설계파 및 계절별 평상 파랑 내습에 따른 양식장 주변의 입사파고 분포를 고찰하였다. 이를 통해 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 현장 파랑관측을 실시한 결과, 최대파고와 유의파고의 관계식 $H_{max}=1.6H_{1/3}$에 근접하는 파랑이 다수를 나타내었다. (2) 외해 입사 파랑에너지가 연안까지 도달함에 있어서 바람의 방향에 따라서 크게 영향을 받고 있으며, N계열의 풍향은 입사 파랑에너지의 감소에, S계열 풍향은 입사파랑에너지 전달에 영향을 주고 있음을 알 수 있었다. (3) 금일읍(평길도와 생길도) 전면해역에서 최대 심해설계파고가 4~5 m이며 파고감소율은 약 38.1~47.6%, 평상파랑의 경우 하계 3.6~4.0 m, 동계 2.3~2.7 m로 나타나 파고감소율은 41.8~49.1%에 해당하였다. (4) 평길도와 생길도 남측의 경우 해양파랑의 영향이 가장 크고, 섬의 북측 청도 수도 해역이 가장 정온한 상태를 나타내었으며, 두 해역간 유의파고비는 약 6배의 차이를 나타내었다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제7권5호
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• pp.873-887
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• 2015

The springing response of a large blunt ship was considered to be influenced by a second order interaction between the incoming irregular wave and the blunt geometry of the forebody of the ship. Little efforts have been made to simulate this complicated fluid-structure interaction phenomenon under irregular waves considering the second order effect; hence, the above mentioned premise still remains unproven. In this paper, efforts were made to quantify the second order effect between the wave and vibrating flexible ship structure by analyzing the experimental data obtained through the model basin test of the scaled-segmented model of a large blunt ship. To achieve this goal, the measured vertical bending moment and the wave elevation time history were analyzed using a higher order spectral analysis technique, where the quadratic interaction between the excitation and response was captured by the cross bispectrum of two randomly oscillating variables. The nonlinear response of the vibrating hull was expressed in terms of a quadratic Volterra series assuming that the wave excitation is Gaussian. The Volterra series was then orthogonalized using Barrett's procedure to remove the interference between the kernels of different orders. Both the linear and quadratic transfer functions of the given system were then derived based on a Fourier transform of the orthogonalized Volterra series. Finally, the response was decomposed into a linear and quadratic part to determine the contribution of the second order effect using the obtained linear and quadratic transfer functions of the system, combined with the given wave spectrum used in the experiment. The contribution of the second order effect on the springing response of the analyzed ship was almost comparable to the linear one in terms of its peak power near the resonance frequency.

• 한국항해항만학회지
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• 제45권6호
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• pp.325-332
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• 2021

경관이 우수한 연안을 중심으로 상업 및 거주지역이 활발하게 개발됨에 따라 연안역의 안전한 공간을 확보하기 위해 안벽 및 방파제와 같은 연안구조물의 설치가 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 기후변화에 따른 자연재해의 강도 증가는 과거에 비해 높은 내습파랑을 발생시켜 월파에 의한 피해를 더욱 가중시킬 수 있다. 본 연구에서는 수리모형실험을 통해 기존의 직립식 안벽구조물에 비해 능동적으로 내습하는 파랑을 반사시키는 반파형 안벽구조물의 월파저감효과를 검토하였다. 수리모형 실험결과, 기존의 직립제 및 구조물전면에 소파블록으로 피복된 구조물에 비해 평균 월파량의 경우 최대 92.4% 정도의 월파량 감소효과가 있는 것으로 확인되었다.