• 한국방재학회 논문집
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• 제8권1호
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• pp.133-138
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• 2008

외해에서 내습하는 파랑 자료를 분석하는 일은 연안에서 발생하는 문제를 해결함에 있어 기본이 되기 때문에 매우 중요하다. 파랑을 해석하는 방법에는 크게 수치 모델을 이용하는 방법과 해석 해를 이용하는 방법이 있다. 수치 모델의 경우, 다양한 지형과 파랑 조건에 대해 적용할 수 있다는 장점이 있지만 수치 오차를 고려해야 하는 번거로움이 있다. 반면, 해석 해의 경우 수치 오차 없이 빠르고 정확하게 해를 구할 수 있다는 장점이 있지만 특정한 지형 및 파랑 조건에서만 성립한다는 단점이 있다. 본 연구에서는 수치적인 기법과 해석적인 접근을 혼합하여 수치 오차를 최소화시키면서 다양한 조건에 적용이 가능한 완경사 방정식의 해를 유도하였다. 유도된 해를 기존의 수치 해와 비교한 결과 매우 잘 일치한다는 알 수 있었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2009년도 공동학술대회
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• pp.449-451
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• 2009

지구온난화에 따른 해수면 상승과 태풍 강도의 증가는 연안역에 밀집한 주거 및 산업공간을 위협하는 요소로 최근 그 연구가 활발하게 진행되어 오고 있다. 본 연구에서는 안전한 해상교통 및 폭풍해일과 파랑예측을 위해서 반드시 필요한 해상풍에 대한 연구이다. 해상풍은 연안역에서의 자연재해를 유발하는 여러 요소 중에서 중요한 연구과제이나, 현재 가상수치모델에 의한 해상풍 및 해면기압은 시 공간적으로 불충분하다. 따라서, 중규모 기상 모형인 Weather Research and Forecasting(WRF)을 사용하여 우리나라 주변해역을 모두 포함하며, 약 9km 격자로 매일 두 번씩 72시간을 예보하는 해상풍을 산출하는 시스템을 구축하였다. 이어도 해양과학기지와 황해중부부이에서 실측한 해상풍과 검증한 결과 상당히 유의할 만한 결과를 얻었으며, 자료동화을 이용하여 향후에는 보다 정확한 해상풍을 산출할 계획이다.

• 한국항해항만학회지
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• 제37권6호
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• pp.655-662
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• 2013

최근 화석 연료의 사용에 따른 문제들로 인해 다양한 그린 에너지들이 주목 받고 있다. 그린 에너지의 한 종류로써 풍력 발전의 원동력인 바람은 육상에서 보다 해상에서 양질의 값이 관측된다. 또한, 부지확보, 소음, 전자파와 같은 육상 풍력 발전의 문제점을 해결할 대안으로써, 또한 더 효율적인 풍력 발전을 위해 해상 풍력 발전의 개발이 주목받고 있다. 이에 따라 해상 풍력에 대한 많은 연구들이 수행되고 있다. 풍력 타워가 해상으로 진출함에 따라 해상 풍력 타워는 점차 거대해지고 있다. 따라서 풍력과 파력을 견뎌내기 위한 안정성이 요구되고 있다. 본 연구에서는 p-y 관계를 이용해 다층 지반의 기초에 작용하는 외력을 계산하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제23권4호
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• pp.204-217
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• 2018

본 연구에서는 이내비게이션 시스템이 장착된 연안 및 국제여객선을 활용하여 효율적으로 해양환경관측을 실시하고 관측된 해양 환경 빅데이터를 분석할 수 있는 방안을 제시하였다. 먼저, 이내비게이션 시스템과 운영 개념을 소개하고, 우리나라 연안의 해양환경모니터링 현황을 개괄한 후, 기존 관측망의 단점을 보완하고 장점을 강화할 수 있도록 이내비게이션을 활용한 해양환경모니터링 관측방법과 관측요소(기상, 물성, 유속 및 수심)를 제안하였다. 또한, 이내비게이션 시스템이 장착된 여객선에서 관측한 자료를 실시간으로 분석하는 시공간 혼합효과모형, 앙상블기법 및 무요소기법과 같은 해양빅데이터 분석 기법을 제안하였다. 본 연구는 연안 선박과 소형어선에 중점을 둔 한국형 이내비게이션 추진에 도움이 될 것으로 기대한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권4호
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• pp.489-497
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• 2019

거친 해상 조건에서 운항하는 선박은 파도와의 상대운동으로 인해 슬래밍 하중에 노출된다. 특히 선수가 자유수면으로 입수하는 과정에서 선체부는 일시적으로 큰 슬래밍 충격하중을 받게된다. 일반적으로 대형 컨테이너선박의 경우, 큰 플레어를 가지는 특징이 있으며, 이로 인해 플레어 슬래밍 충격하중으로 인한 구조적 손상이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 슬래밍 수치시뮬레이션을 위해 먼저 신뢰할 만한 실험결과와의 비교검증을 수행하였으며, 선수 및 사파에서 선수플레어 슬래밍 하중을 추정하였다. 그 결과 슬래밍 하중이 발생되는 위치는 0.975st이며, 최대 충격 하중은 선수파 조건에서 약 475kPa임을 확인하였다.

• 국제강구조저널
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• 제18권4호
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• pp.1191-1199
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• 2018

Concepts of submerged floating tunnels (SFTs) for land connection have been continuously suggested and developed by several researchers and institutes. To maintain their predefined positions under various dynamic environmental loading conditions, the submerged floating tunnels should be effectively moored by reasonable mooring systems. With rational mooring systems, the design of SFTs should be confirmed to satisfy the structural safety, fatigue, and operability design criteria related to tunnel motion, internal forces, structural stresses, and the fatigue life of the main structural members. This paper presents a feasibility study of a submerged floating tunnel moored by an inclined tendon system. The basic structural concept was developed based on the concept of conventional cable-stayed bridges to minimize the seabed excavation, penetration, and anchoring work by applying tower-inclined tendon systems instead of conventional tendons with individual seabed anchors. To evaluate the structural performance of the new type of SFT, a hydrodynamic analysis was performed in the time domain using the commercial nonlinear finite element code ABAQUS-AQUA. For the main dynamic environmental loading condition, an irregular wave load was examined. A JONSWAP wave spectrum was used to generate a time-series wave-induced hydrodynamic load considering the specific significant wave height and peak period for predetermined wave conditions. By performing a time-domain hydrodynamic analysis on the submerged floating structure under irregular waves, the motional characteristics, structural stresses, and fatigue damage of the floating tunnel and mooring members were analyzed to evaluate the structural safety and fatigue performance. According to the analytical study, the suggested conceptual model for SFTs shows very good hydrodynamic structural performance. It can be concluded that the concept can be considered as a reasonable structural type of SFT.

• 한국음향학회지
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• 제41권4호
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• pp.375-388
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• 2022

본 논문은 다층 다공성 흡음재가 채워진 원통형 소음기의 음향투과손실을 구하는 과정을 다루었다. 다층다공성 흡음재 내부에서 전파되는 파동을 다루기 위해 Biot모델과 Johnson-Champoux-Allard-Lafarge(JCAL) 모델을 이용했다. 소음기 해석에 필요한 경계조건들을 얻었고 그것들을 토대로 수치적으로 모드를 구하는 과정을 설명했다. 얻은 모드들을 이용하여 2층 소음기에 대해 수치적인 실험을 진행했으며 처음 12개의 모드만으로도 음향투과손실이 수렴함을 보였다. 마지막으로 흡음재의 종류를 바꿔가면서 음향투과손실을 계산했고 이를 유한요소법을 이용한 결과와 비교함으로써 본 연구에서 제시한 모드 매칭법의 유효성을 검증했다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권6호
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• pp.1070-1077
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• 2022

최근 국제해사기구의 해양환경오염규제가 강화되어 오고 있다. 선박의 에너지 효율지수는 선박의 설계관점에서 매우 중요한 지표이다. 더욱이 새롭게 건조되는 선박은 물론 기존 운항 선박에도 에너지 효율지수를 만족하도록 강화하고 있다. 이에 따라 운항되고 있는 기존선박의 에너지 효율지수를 높이기 위해 선수 벌브개조, 운항 중 트림 최적화, 에너지 절감장치등 다양한 방법이 적용되고 있다. 본 연구에서는 전산 유체역학을 이용하여 다양한 선수/선미 트림조건에서 선박의 저항성능을 계산하고 분석하였다. 이를 바탕으로 최적화 된 트림조건에서 선박의 저항성능을 더욱 개선하기 위해 선수 벌브의 형상을 재설계하였다. 그 결과 정수 중에서 개선된 벌브 형상을 적용한 경우, 유효마력이 약 5% 향상되는 것을 확인하였으며, 향후 파도 중에서 재설계된 벌브형상이 저항성능에 미치는 영향을 조사할 예정이다.

• 적정기술학회지
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• 제5권2호
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• pp.118-125
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• 2019

제 5차 IPCC보고서(2014)에 의하면, 지구온난화의 원인은 온실가스(GHG)에 기인하며 가장 중요한 화석연료의 연소에서 발생하는 CO₂, NO₂, 메탄 등이다. IPCC는 2099년까지 지구 온도가 3.7℃ 상승하고 해수면은 0.63 m 상승할 것으로 예측하였다. 기후변화는 SDGs의 매우 중요한 한 부분이며, 그중 지구온난화는 잠재적으로 인류 건강에 가장 큰 위협이며 여러 다양한 질병의 원인이다. 만약 현재의 가스 배출과 토지이용의 추세가 계속된다면 미래의 세대는 질병, 부상, 자연재난으로 인한 사망, 감염, 영양부족, 대기오염으로 인한 사망율 등 매우 심각한 상황에 직면하게 될 것이다. 이 글에서는 홍수, 가뭄, 열 스트레스. 대기오염, 물부족, 영양실조, 전염성질환, 매개질환 등 지구기후변화와 이와 관련된 자연재난과 인류 건강의 관계를 조명하여 보았다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 추계학술대회
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• pp.242-243
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• 2023

소형선박 운항은 해양 환경 및 기상조건에 따라 선박이 파도에 대해 다양한 방향으로 입사각을 가지게 된다. 특히 소형선박의 경우 입사각에 따라 운동의 특성이 크게 달라지며 이는 안정성과 밀접한 관계가 있다. 본 연구는 불규칙파에서 소형선박이 운항 중일 때 입사각에 따른 운동특성을 시뮬레이션과 실험을 통하여 비교분석 하였다. 불규칙파는 실제 소형선박이 운항하는 연안의 파랑 데이터를 바탕으로 만들었다. 선속에 따라 선박의 횡요동요를 분석하였으며 선속이 느릴 때에는 선수사파에서 가장 큰 횡요동요가 발생하였으며 선속이 빨라짐에 따라 선수사파의 횡요동요는 감소하나 선미사파의 횡요동요가 커지는 것을 알 수 있다. 따라서 선속에 따른 입사파 각도를 변경하여 선박의 운항할 경우 선박의 안정성과 운항 효율성을 개선할 수 있을 것이다.