• 한국항해항만학회지
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• 제27권2호
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• pp.111-119
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• 2003

해상수송의 안전성을 개선하는 하나의 수란으로서, 해상풍 정보로부터 예정 항로상에서 조우하게될 파랑정보를 높은 정밀도로 예측하여 단시간에 본선에 제공할 수 있는 시스템을 개발할 필요가 있다. 본 연구에서는 이의 제1단계로서 대양에서의 다방향 불규칙파 예측을 위한 파랑추산모델을 제시하였다. 검토방법으로는 과거 실제 해역에서 발생한 황천에 기인한 선박 침몰사고를 대상으로 선박의 항행 일정에 따른 해상풍의 분석 및 파랑추산시뮬레이션을 수행하였으며, 이로부터 사고 선박이 조우한 해상을 평가하고 모델의 재현성 및 정도를 검토하였다. 연구비 결과, 사고 선박은 침몰사고의 원인이 Okhotsk해에서 발달한 저기압에 의해 급속히 성장한 고파랑 해역을 회피하지 못하여 발생한 것에 있음을 명백히 하였으며, 본 계산에 이용한 제3세대 파랑추산모델(WAM)로부터의 결과는 실제 관측 파랑의 유의파고, 주기, 방향 스펙트럼 등 항행관련의 파랑제원과 잘 부합되었으며, 실용 선박에서의 예측시스템 구축에 적용성이 양호한 것으로 나타났다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제1권4호
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• pp.285-296
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• 2011

Spar platforms have several advantages for deploying wind turbines in offshore for depth beyond 120 m. The merit of spar platform is large range of topside payloads, favourable motions compared to other floating structures and minimum hull/deck interface. The main objective of this paper is to present the response analysis of the slack moored spar platform supporting 5MW wind turbine with bottom keel plates in regular and random waves, studied experimentally and numerically. A 1:100 scale model of the spar with sparD, sparCD and sparSD configuration was studied in the wave basin ($30{\times}30{\times}3m$) in Ocean engineering department in IIT Madras. In present study the effect of wind loading, blade dynamics and control, and tower elasticity are not considered. This paper presents the details of the studies carried out on a 16 m diameter and 100 m long spar buoy supporting a 90 m tall 5 MW wind turbine with 3600 kN weight of Nacelle and Rotor and 3500 kN weight of tower. The weight of the ballast and the draft of the spar are adjusted in such a way to keep the centre of gravity below the centre of buoyancy. The mooring lines are divided into four groups, each of which has four lines. The studies were carried out in regular and random waves. The operational significant wave height of 2.5 m and 10 s wave period and survival significant wave height of 6 m and 18 s wave period in 300 m water depth are considered. The wind speed corresponding to the operational wave height is about 22 knots and this wind speed is considered to be operating wind speed for turbines. The heave and surge accelerations at the top of spar platform were measured and are used for calculating the response. The geometric modeling of spar was carried out using Multisurf and this was directly exported to WAMIT for subsequent hydrodynamic and mooring system analysis. The numerical results were compared with experimental results and the comparison was found to be good. Parametric study was carried out to find out the effect of shape, size and spacing of keel plate and from the results obtained from present work ,it is recommended to use circular keel plate instead of square plate.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2003년도 춘계공동학술대회논문집
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• pp.147-156
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• 2003

해상수송의 안전성을 개선하는 하나의 수단으로서, 해상풍 정보로부터 예정 항로상에서 조우하게될 파랑정보를 높은 정밀도로 예측하여 단시간에 본선에 제공할 수 있는 시스템을 개발할 필요가 있다. 본 연구에서는 이의 제1단계로서 대양에서의 다방향 불규칙 예측을 위한 파랑추산모델을 제시하였다. 검토방법으로는 과거 실제 해역에서 발생한 황천에 기인한 선박 침몰사고를 대상으로 선박의 항행 일정에 따른 해상풍의 분석 및 파랑추산시뮬레이션을 수행하였으며, 이로부터 사고 선박이 조우한 해상을 평가하고 모델의 재현성 및 정도를 검토하였다.연구의 결과, 사고 선박은 침몰사고의 원인이 Okhotsk해에서 발랄한 저기압에 의해 급속히 성장한 고파랑 해역을 회피하지 못하여 발생한 것에 있음을 명백히 하였으며, 본 계산에 이용한 제3세대 파랑추산모델(WAM)로부터의 결과는 실제 관측 파랑의 유의파고, 주기, 방향 스펙트럼 등 항행관련의 파랑제원과 잘 부합되었으며, 실용 선박에서의 예측시스템 구축에 적용성이 양호한 것으로 나타났다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제5권1호
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• pp.25-38
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• 1993

해양구조물의 케이블 반응 분석을 위한 다방향 파람 스펙트라의 수치모델이 조사되었다. 여러 형태의 전파모델을 파랑으로 인한 물입자의 흐름과 계류시스템을 예측하기 위해 사용하였다. 케이블에 작용하는 수동역학적 파력은 케이블의 경사에 평행한 방향과 접선방향에서의 항력과 관성력을 고려한 Morison 공식에 의해 평가되었다. 변위와 속도, 궤적, 위상면의 반응, 그리고 장력을 고려한 다방향 불규칙 파랑의 수치해석에 의하여 부체의 tether pc와 anchor point에서 계류시스템 케이블의 반응을 나타내었다. 서로 다른 항력 계수와 다양한 유의 파고, 그리고 선택된 파랑계수들이 이 분석에 고려되었다. 예제에서 고려된 특정 시스템을 통하여 파랑의 전파함수계수와 항력계수 뿐만 아니라 파랑의 주기와 높이가 케이블-부체시스템의 동적반응에 중요한 영향을 미침을 알 수 있었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제19권4호
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• pp.336-344
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• 2007

항만 구조물의 피복재를 설계하는 경우 경험식의 불확실성에 따른 영향뿐만 아니라 사용년수에 따른 파고분포한수를 직접적으로 고려할 수 있는 부분안전계수 산정 모형이 개발되었다. 동일한 재현기간 그리고 사용년수에서 구조물의 파괴에 대한 목표수준이 증가함에 따라 저항력과 파고에 대한 부분안전계수가 커지는 등의 특성들을 잘 재현하고 있다. 따라서 본 연구에서 산정 된 각 경험식들의 저항력 그리고 파고에 대한 부분안전계수를 이용하면 현행의 결정론적 설계법과 동일한 형태의 설계식을 사용하면서도, 확률변수들의 불확실성, 사용년수 그리고 파괴에 대한 목표수준을 고려하여 설계하는 것이 가능하다

• 한국해양공학회지
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• 제24권3호
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• pp.21-30
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• 2010

This study presents a numerical simulation of sea water-exchange as a preliminary accessing tool of water quality in the protected shore behind a overtopped breakwater. The overtopped breakwater is taken into account for a safe swimming and beach protection. The overtopping rate is calculated by empirical models and the consequent currents, known as wave-induced currents, are calculated under the conditions of H.W.O.S.T and L.W.O.S.T. The rate of sea water exchange is used to evaluate the characteristics of sea water exchange and calculated through the simulation processes such as advective discharging through the outlets and random-walking diffusion of particles released within a basin. The numerical results show that the overtopped waves sufficiently improve the water exchange without healthless stagnation of contaminated mass and the consequent currents are not too strong for swimming.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.121-127
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• 2017

구조물에 작용하는 실제 파랑은 다방향 불규칙파로써 장대 구조물의 경우 파의 위상차로 인해 파력의 감소효과가 발생한다. 본 연구에서는 이러한 효과가 파괴확률에 기여하는 정도를 파악하고 기존의 모듈형 방파제에 비해 어느 정도의 안정성이 확보되는지 확인하고자 기존 방파제 및 파력감소계수를 이용한 장대케이슨 방파제의 활동 파괴모드에 대해 신뢰성해석을 수행하였다. 그 결과 기존의 모듈형 케이슨 방파제보다 장대케이슨 방파제의 신뢰도지수가 더 높게 나타났고, 설계변수 중 유의파고가 가장 높은 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 추가로 파력감소계수의 산정에 사용되는 변수들의 평균값 변화에 따른 신뢰성해석을 수행하였으며, 해석 결과 각 변수 값과 파력감소계수의 관계에서 확인된 경향이 평균값 변화에 따른 신뢰도지수 결과의 경향에 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.291-299
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• 2008

본 연구는 항만입구(항구) 부근에 항로가 준설되었을 경우, 항내 및 항구 주위에서 회절되는 파랑장의 효과를 예측하기 위한 것이다. 본 연구에서 항만경계의 단면은 부분반사 혹은 완전반사로 고려한다. 본 수치모의 계산은 자동경계요소 알고리즘으로 Pit 및 항만경계의 경계요소(segment)를 이산화한 경계요소법에 의해 실시하였다. 입사파 조건은 Mitsuyasu의 주파수스펙트럼과 방향함수의 이산화된 형태를 사용하여 특정화하였다. 본 계산치의 결과는 기존에 발표된 실험치의 결과와 잘 일치하였다. Pit 설치의 효과에 의해 파고감소의 비율은 완전반사 경계의 경우에 대하여 약 20%, 그리고 부분반사 경계의 경우에 대하여 약 10% 정도인 것으로 나타나고 있다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제7권6호
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• pp.979-994
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• 2015

The mode shapes of a segmented hull model towed in a model basin were predicted using both the Proper Orthogonal Decomposition (POD) and cross random decrement technique. The proper orthogonal decomposition, which is also known as Karhunen-Loeve decomposition, is an emerging technology as a useful signal processing technique in structural dynamics. The technique is based on the fact that the eigenvectors of a spatial coherence matrix become the mode shapes of the system under free and randomly excited forced vibration conditions. Taking advantage of the simplicity of POD, efforts have been made to reveal the mode shapes of vibrating flexible hull under random wave excitation. First, the segmented hull model of a 400 K ore carrier with 3 flexible connections was towed in a model basin under different sea states and the time histories of the vertical bending moment at three different locations were measured. The measured response time histories were processed using the proper orthogonal decomposition, eventually to obtain both the first and second vertical vibration modes of the flexible hull. A comparison of the obtained mode shapes with those obtained using the cross random decrement technique showed excellent correspondence between the two results.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.383-390
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• 2021

해안분야 실험은 복잡하며, 여러 요소들을 고려해야 한다. 성공적인 수행에는 경험이 중요한 요소가 되기도 하며, 조파기 및 계측기의 성능향상 등으로 지속적으로 발달되어 왔다. 수리실험은 구조물의 안정성 및 해안수리학적 특성 검토 분야에서 수치실험에 비해 직관적인 관찰이 가능하다는 장점이 있다. 그러나 모형축척, 실험시설 및 장비와 실험 수행자의 판단 등에 의해 서로 다른 결과가 도출될 수도 있다. 본 연구에서는 수리실험에 있어 가장 기본이면서 중요한 실험파(불규칙파) 설정을 위한 지침을 제안하기 위해 2차원 실험을 수행하였다. 실험을 통하여 주파수 스펙트럼을 활용한 불규칙파의 설정방법 및 입사파고의 범위[(H_S)_M/(H_S)_T = 1~1.05]에 대하여 제시하였다. 제안된 실험파 설정 지침은 실험결과의 신뢰도 향상에 기여할 수 있기를 기대한다.