• 대한조선학회논문집
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• 제37권3호
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• pp.37-44
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• 2000

수면 하에서 정속으로 움직이는 MACA0012 수중익에 의하여 생성되는 정상파 및 쇄파에 대한 실험적 연구를 회류수조에서 수행하였다. 실린더의 몰수깊이에 따른 자유표면 파형을 관측하였고, PIV를 이용하여 수중익과 자유표면 사이 유동장의 순간속도와 평균속도를 계측한 후 와도분포를 구하였다. 쇄파의 발생, 전개 그리고 소멸과정을 조사하였고, 특히 자유표면 부근의 와류 구조와 같은 복잡 순간유동장의 가시화를 통하여 수중익과 쇄파 간의 상호작용을 해석하고자 하였다. 본 실험으로 PIV 계측기법은 조선해양공학의 다양한 연구분야에 훌륭히 적용될 수 있음을 보았고 더욱이 정량적인 해석이 필요한 실험에도 사용이 가능함을 확인하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제15권4호
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• pp.1-7
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• 2001

Mainly, Floating Breakwaters (FBs) have been constructed in many coastal regions due to the advantages of the coastal environment and construction cost. In general, the FB becomes fixed or its width broadened because the movement of the FB comes to be large and its the wave control function lower for the long period incident waves. This study discusses the wave control function of two-rowed Fixed Floating Breakwater (FFBs) that have narrower width than that of the one-rowed FFB by using numerical approach. Boundary Element Method (BEM) based on the Green formula and Eigenfunction Expansion Method (EEM) are applied to evaluate the three-dimensional wave transformation near the wave fields of two-rowed FFBs. The validity of the present study is confirmed by comparing it with the results of Ijima et al. (1974) and Yoshida et al. (1992) for the one-rowed Fixed Floating Structure. It is revealed that the wave control function of two-rowed FFBs is more effective than that of the one-rowed FFB.

• 한국농공학회지
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• 제33권4호
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• pp.73-83
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• 1991

A numerical simulation of a 2-dimensional tidal flow in a shallow sea was performed using the frequency domain finite element method. In this study, to overcome the inherent problems of a time domain model which requires high eddy viscosity and small time steps to insure numerical stability, the harmonic function incorporated with the linearized function of governing equations was applied. Calculations were carried out using the developed tidal model(TIDE) in a rectangular channel of lOm(depth) X 4km (width) X 25km(length) under the condition of tidal waves entering the channel closed at one end for both with and without bottom friction damping. The predicted velocities and water levels at different points of the channel were in close agreement with less than 1 % error between the numerical and analytical solutions. The results showed that the characteristics of the tidal flow were greatly affected by the magnitude of tidal elevation forcing, and not by on surface friction, wind, or the linear bottom friction when the value was less than 0.01. For the optimum size of grid to obtain a consistent solution, the ratio between the length of the maximum grid and the tidal wave length should be less than 0.0018. It was concluded that the finite element tidal model(TIDE) developed in this study could handle the numerical simulation of tidal flows for more complex geometrical conditions.

• 한국해양공학회지
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• 제16권6호
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• pp.7-17
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• 2002

Recently, artificial rocks, instead of buoys, have been placed on the submerged breakwater to indicate its location. The accurate estimation of wave forces on these rocks is deemed necessary for their stability design. Characteristics of the wave force, however, are expected . to be very complicated because of the occurrence of breaking or post-breaking waves. In this regard, wave forces exerted on an artificial rock have been investigated in this paper. The maximum wave force has been found to strongly dependent on the location and shape of the artificial rock that is placed on the submerged breakwater. The plunging breaker occurs near the loading cram edge of a submerged breakwater, which cause impulsive breaking wave force on the rock. Using the Morison equation, with the velocity and acceleration at the front face of the artificial rock and varying water surface level, it is possible to estimate wave forces, even impulsive breaking wave forces, that are acting on the rock installed on a submerged breakwater. The vertical wave force is also found to depend, significantly, on the buoyant force.

• 한국음향학회지
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• 제10권1호
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• pp.47-51
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• 1991

해양에서의 비, 바람, 파도 등 표층교란에 의해 수중에 형성되는 기포층은 수 미터 깊이까지 이르며, 이 기포층은 수중 소음을 발생시킬 수 있는 물리적 역학 매체로서 역할이 가능하다. 실험실에서 수중에 기포군을 형성하여 이에 의한 발생소음을 추적하므로 개개 기포들의 기포군 집단운동에서의 역할을 밝혔으며, 이론적 예측과 실측 기포집단의 모드 진동수가 매우 잘 일치함을 보였다. 이상의 분석결과, 수중 기포군의 집단운동이 수 백 hertz 영역의 수중 소음의 주된 소음원이 될 수 있음을 입증하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제12권4호
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• pp.181-189
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• 2000

약비선형 완경사 방정식이 Galerkin 방법에 의하여 연속방정식으로부터 직접 유도되었으며 평균수면에서의 유속으로 표현된 운동방정식과 함께 사용된다. 두 방정식으로부터 수면변위 하나의 함수로 표현된 수식이 또한 유도되었으며 선형형은 Smith and Sprinks(1975)에 의하여 제안된 식과 일치하였고 천해, 천이영역, 심해 조건에 대하여 각각 Airy(1845), Boussinesq. Stokes의 2차 파랑과 비교되었다. 본 연구에서 유도된 비선형 파랑 방정식은 각 방향에 대하여 tridiagonal matrix를 얻기 위하여 근사적인 인수분해법으로 차분된다. 실험을 통하여 수립된 비선형 파랑 모형의 재현 능력을 검토하였으며 대체로 만족스러운 결과를 얻었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제3권3호
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• pp.176-183
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• 1991

본 연구는 경계요소법을 이용하여 비선형 자유표면파을 해석한 것이며, 가상경계처리는 유체 연속성을 고려하여 mass-flux와 energy-flux를 사용하여 유한진폭파동의 해석수법을 제시했다. 유체의 비선형성 때문에 증분법을 적용했으며 경계요소법에 의해 얻어진 결과는 유한요소법의 결과와 실험치와 비교하여 보았으며 좋은 일치가 얻어 졌다. 따라서, 이 방법은 광범위한 파동문제 해석에 유효하게 이용될 수 있으리라 사료된다.

• 천문학회보
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• 제36권2호
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• pp.111.2-111.2
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• 2011

While many astrophysical disks are vertically stratified and obey a polytropic equation of state, most studies on gravitational instability (GI) of flattened systems consider isothermal, razor-thin disks by taking vertical averages of disk properties. We investigate local GI of rotating pressure-confined polytropic disks with resolved vertical stratification by performing linear stability analysis. We find that the GI of vertically-stratified disks is in general a combination of conventional razor-thin Jeans modes and incompressible modes. The incompressible modes that dominate in the limit of the maximal disk compression require surface distortion and are an unstable version of terrestrial water waves. Disks with a steeper equation of state are found to be more Jeans unstable because they tend to have a smaller vertical scale height as well as a steeper temperature gradient corresponding to lower pressure support. GI depends more sensitively on the vertical temperature than density distribution. The density-weighted, harmonic mean, rather than the simple mean, of the adiabatic sound speed well describes the dispersion relation of horizontal modes, and thus is appropriate in the expression for Toomre Q stability parameter of razor-thin disks. We generalize Q into vertically-stratified disks, and discuss astrophysical application of our work.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제30권4호
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• pp.166-179
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• 2018

본 연구는 파-흐름의 공존장에 설치된 3차원투과성잠제에 관해 흐름방향에 따라 변화되는 잠제 주변에서 파고분포와 같은 수면변동의 특성 및 설상사주의 주요외력으로 작용하는 평균유속, 연안류 및 난류운동에너지 등을 포함한 유속장의 특성을 수치적으로 검토하였다. 수치해석에는 오픈소스 CFD 코드인 olaFlow를 적용하였으며, 대상파랑은 규칙파와 불규칙파로 하였다. 수치해석결과로부터 흐름방향(순방향과 역방향)에 따른 잠제 제간부 배후에서 파고변화는 난류운동에너지와 밀접한 관계를 가지며, 흐름이 존재하는 경우는 흐름이 없는 경우보다 약한 연안류가 형성됨과 동시에 수송유량이 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 이로부터 흐름의 유무 및 방향이 잠제 배후에 형성되는 설상사주의 형성과정에 미치는 영향을 파악할 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제47권12호
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• pp.1227-1237
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• 2014

이중편파레이더는 강수의 형태를 구분하고 대기 중의 기상 현상뿐만 아니라 비강수에코에 대한 정보를 제공하기 때문에 보다 정확한 강수량 추정을 가능하게 한다. 그러나 수직, 수평으로 진동하는 전파를 송 수신하여 생성되는 이중편파레이더 관측변수들은 레이더 자체가 갖는 시스템적 관측오차를 포함하기 때문에 정량적 강수량 추정을 위해서는 이에 대한 보정이 필수적이다. 본 연구에서는 2차원 영상우적계(2-Dimensional Video Disdrometer, 이하 2DVD) 관측 자료를 이용하여 비슬산 이중편파레이더가 갖는 Z, $Z_{DR}$ 관측오차를 계산한 후, 관측오차 보정에 따라 강수량이 정량적으로 얼마나 개선되는지를 살펴보았다. 총 33강수사례에 대한 분석결과, Z는 약-0.3~5.5 dB, $Z_{DR}$는 -0.1~0.6 dB의 관측오차를 가지며, 대부분의 사례에서 Z와 $Z_{DR}$는 모의된 값보다 낮게 관측하였다. 관측오차를 보정한 전 후 산출된 이중편파레이더 강수량 추정값을 지상관측 강우강도와 비교한 결과, 평균 bias와 RMSE는 각각 1.54 mm/hr, 1.73 mm/hr로 보정 전의 1.69 mm/hr, 2.54 mm/hr 보다 감소함으로써 지상우량계 관측값 대비 레이더 강수량 추정값이 약 7~61% 향상되었다.