• Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
• /
• 제1권2호
• /
• pp.73-84
• /
• 2015

The turbine is one of the most important components in the tidal current power device which can convert current flow to rotational energy. Generally, a tidal turbine has two or three blades that are subjected to hydrodynamic loads. The blades are continuously deformed by various incoming flow velocities. Depending on the velocities, blade size, and material, the deformation rates would be different that could affect the power production rate as well as turbine performance. Surely deformed blades would decrease the performance of the turbine. However, most studies of turbine performance have been carried out without considerations on the blade deformation. The power estimation and analysis should consider the deformed blade shape for accurate output power. This paper describes a fluid-structure interaction (FSI) analysis conducted using computational fluid dynamics (CFD) and the finite element method (FEM) to estimate practical turbine performance. The loss of turbine efficiency was calculated for a deformed blade that decreased by 2.2% with maximum deformation of 216mm at the blade tip. As a result of the study, principal causes of power loss induced by blade deformation were analysed and summarised in this paper.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제23권5호
• /
• pp.393-400
• /
• 2011

경기만과 같이 지형이 복잡하고 조차가 큰 해역에서는 활발한 물질순환이 나타난다. 이러한 물질순환에 영향을 주는 장주기 흐름은 다양한 외력에 의하여 형성되며 시공간적으로 독특한 특성이 나타난다. 본 연구에서는 경기만에 위치하는 인천항부터 잠실수중보 사이에서 동기간에 관측된 조위와 유속자료를 분석하여 장주기 조류성분의 주기적인 변화 특성과 발생 기작을 파악하였다. 염하수로와 한강하구에서는 배조나 복합조와 같은 비선형분조의 증가로 인하여 조석파의 변형이 발생하고 이에 따른 평균해면 상승이 나타난다. 경기만으로부터 한강으로 전파하는 조석파는 수로폭과 수심이 크게 감소하는 염하수로로 진입하면서 급격히 변형되어 저조위와 평균해면이 상승하며, 상류로 갈수록 조석변형이 커진다. 이러한 조석변형은 조차가 큰 대조기에 증가하고 조차가 작은 소조기에 감소하며 주기적인 변동을 나타내는데, 이는 장주기 조석성분인 $M_{sf}$ 분조로 해석될 수 있다. 조석변형의 공간적 차이에 의해 발생하는 해면 경사는 대조-소조의 주기와 동일한 주기를 보이며 대조기에 증가한다. 해면 경사의 장주기 변동에 반응하여 조류의 장주기 변화가 나타난다. 이러한 장주기 조류성분은 상류에서 크게 증가하여 한강하류인 전류리 인근에서는 주요 분조인 $S_2$ 분조보다 크게 나타난다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.73-81
• /
• 2005

We construct improved geocentric digital elevation model (DEM), estimate tidal dynamics and ice stream velocity over Sulzberger Ice Shelf, West Antarctica employing differential interferograms from 12 ERS tandem mission Synthetic Aperture Radar (SAR) images acquired in austral fall of 1996. Ice, Cloud, and land Elevation Satellite (ICESat) laser altimetry profiles acquired in the same season as the SAR scenes in 2004 are used as ground control points (GCPs) for Interferometric SAR (InSAR) DEM generation. 20 additional ICESat profiles acquired in 2003-2004 are then used to assess the accuracy of the DEM. The vertical accuracy of the OEM is estimated by comparing elevations with laser altimetry data from ICESat. The mean height difference between all ICESat data and DEM is -0.57m with a standard deviation of 5.88m. We demonstrate that ICESat elevations can be successfully used as GCPs to improve the accuracy of an InSAR derived DEM. In addition, the magnitude and the direction of tidal changes estimated from interferogram are compared with those predicted tidal differences from four ocean tide models. Tidal deformation measured in InSAR is -16.7cm and it agrees well within 3cm with predicted ones from tide models. Lastly, ice surface velocity is estimated by combining speckle matching technique and InSAR line-of-sight measurement. This study shows that the maximum speed and mean speed are 509 m/yr and 131 m/yr, respectively. Our results can be useful for the mass balance study in this area and sea level change.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.20-26
• /
• 2014

조류발전 터빈의 효과적인 설계를 위해서는 날개의 변형을 고려한 해석이 필요하다. 날개에 가해지는 유체 하중은 날개 구조를 변형시키고, 터빈의 성능에 영향을 초래한다. 본 연구에서는 수평축 조류발전 터빈의 단독성능을 해석하는 전산유체역학 해석 절차를 개발하였다. 개발한 절차를 이용하여 조류발전 터빈의 성능을 예측하였고 실험결과와 비교하여 검증하였다. 검증된 전산유체역학 방법을 이용하여 복합재 터빈 날개에 대한 유체-구조 연성해석을 수행하였고 강체로 이루어진 터빈 날개에 대한 전산유체역학 해석 결과와 비교하였다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제28권3호
• /
• pp.357-366
• /
• 2007

곰소만 조간대 퇴적물의 장기적 변화를 조사하기 위하여 1991년과 2006년에 채취된 표층퇴적물 시료를 분석하고, 그 결과를 비교하였다. 만 입구 조간대에서는 실트와 점토의 함량이 감소하고 모래의 함량이 증가하였다. 만의 중부와 상부 조간대에서는 모래와 점토의 함량이 감소하고 실트의 함량이 증가하였다. 특히 점토의 함량은 주변의 다른 반폐쇄된 조간대에 비해 상대적으로 매우 낮은 함량 분포를 보였으며, 1991년에 비해서도 뚜렷하게 감소하는 경향을 보였다. 퇴적물 구성성분의 뚜렷한 함량 변화는 퇴적상의 변화를 초래하였다. 이러한 변화는 매립 및 호안건설에 의한 해안선의 변형과 간조선 부근에 빽빽하게 설치된 양식장의 구조물, 그리고 곰소만 북쪽의 새만금 방조제 건설 등에 의한 수리에너지 조건의 변화에 기인한 것으로 해석된다.

• 한국측량학회지
• /
• 제34권3호
• /
• pp.299-308
• /
• 2016

오늘날 우주측지기술은 측위정밀도를 높이고 시간과 비용적 측면에서 효율성을 향상시키는 방향으로 발전되고 있다. 정밀측위를 위하여 지구의 물리적 현상을 보정하는 것은 필수적이며, 그 중 해양조석하중의 보정은 중요한 요소이다. 본 연구에서는 인천과 제주의 조위관측소 GNSS 관측데이터를 이용하여 해양조석하중에 의한 수직지각변위를 산출하고 지각변위를 일으키는 각 분조의 조석성분을 검출하였다. GNSS 측위방법과 자료처리 시간에 따른 해양 조석하중 성분 검출 정확도를 비교하기 위하여 상대측위와 정밀절대측위로 GNSS 데이터를 처리하여 주요 8개 조석성분의 진폭을 산출하고 전지구 해양조석하중 모델의 진폭과 비교하였다. 연구결과 조석분조 진폭 검출에는 2시간 간격의 자료처리와 정밀절대측위 방법이 해양조석하중 분조 검출에 정확한 것으로 나타났다. 추후에는 장기간 자료를 이용하여 장주기 조석성분에 대한 분석도 이루어져야 할 것이다.

• Journal of the korean society of oceanography
• /
• 제34권1호
• /
• pp.22-35
• /
• 1999

The response of the tidal waves to friction effect is investigated in terms of deformation of Kelvin and Poincare modes, The 1st Poincare mode does not exist over the low frequency region less than the critical frequency of omega ${\omega}$${\sqrt{2f}}$, with ${\gamma}$/f=0.0, but the mode comes to exist in the presence of friction. When friction exists and its magnitude increases, the wave number increases, indicating that the wave length of the Poincare mode becomes increasingly short with increasing friction. The damping coefficient gradually increases with increasing friction over the high frequency region, but the trend is reversed over the low frequency region. In case of Kelvin wave the present study substantiates the characters of Kelvin wave examined by Mofjeld (1980) and Lee (1988). Based on the examination of frictional effects on the tidal wave propagation, the co-oscillating tides in the Yellow Sea are examined by considering both the head opening and bottom friction effects. As friction is introduced and increased in addition to partial opening at bay head, the location of the amphidromic point near the Shantung Peninsula moves more southwestward. This southwestward movement of the amphidromic point is increasingly compatible with the observed location of Ogura's or Nishida's tidal chart of the M$_2$ tide.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제33권6호
• /
• pp.308-320
• /
• 2021

해안침식의 근본적 대책으로서 감소한 공급 토사량 회복을 포함한 종합 토사관리 대책이 유효하지만, 계획에 있어서는 하천에서 바다로 유출된 토사 가운데 어느 정도의 양이 어느 정도의 속도로 해안에 다시 공급되는 토사량의 평가와 이를 위해서는 하천과 바다의 결절점인 하구지역에서 발생하는 토사의 이동 메커니즘 분석이 매우 중요하다. 하지만 지금까지 홍수 시의 하구사주 붕괴(flushing) 과정을 해석하는 수치모델에 관한 연구는 진행되고 있지만 하구사주의 형성 및 발달 과정을 해석하는 수치모델은 아직 확립되어 있지 않은 것이 현재의 연구 진행상태이다. 본 연구에서는 종합토사관리를 위해 유출된 토사가 회복되는 토사량의 평가를 위해 파랑변형, 유황계산 및 지형변화 모델을 구축하여 하구사주의 생성과정을 수치해석을 통한 재현을 목적으로 한다. 하구사주의 생성과정을 모의하였으며 에너지 파랑 및 작용 시간의 개념을 도입하여 장기간 표사이동의 예측을 실시하였다. 계산에 필요한 외력조건은 하구사주가 지배적으로 발달하는 동계시 작용하는 파랑조건과 하천의 유량을 고려하였으며 초기지형은 홍수시 마읍천의 하구사주가 붕괴(flushing)된 직후의 지형정보를 초기조건으로 설정하였다. 그 결과 입사파향에 따라 해빈류에 의해 하구사주의 발달과 생성과정을 재현하였으며 초기지형으로부터 약 66시간 경과 후 맹방하구 사주의 형태로 발달되는 것으로 나타났다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제35권6_1호
• /
• pp.933-944
• /
• 2019

이 연구에서는 영상레이더(synthetic aperture radar; SAR) 이중차분간섭기법(Double-Differential Interferometric SAR; DDInSAR)을 이용하여 남극 로스 빙붕(Ross Ice Shelf)의 동쪽(A지역)과 서쪽(B지역)에 위치한 육지 경계부 지역의 조위변형을 분석하고, 조위예측 모델의 정밀도와 빙붕의 영률(Young's modulus) 추정을 위해 2015-2016년에 획득된 총7장의 Sentinel-1A SAR 영상을 획득하였다. 먼저, 남극 로스해(Ross Sea)에 대한 대표적인 조위예측 모델인 Ross Sea Height-based Tidal Inverse (Ross_Inv) 모델과 DDInSAR영상에서 추출된 빙붕의 조위변형을 비교한 결과, 모델의 조위예측 오차는 동쪽에서는 3.86 cm로 분석되었으며 조위모델에서 역기압효과가 필수적으로 보정되어야 함을 확인하였다. 그러나 서쪽에서는 역기압효과 보정 후에도 큰 오차가 발생하여 조위모델이 부정확할 수 있음을 확인했다. 또한, 조위변형이 나타나는 힌지 영역(hinge zone)의 폭과 얼음두께의 상관성을 나타내는 1차원 탄성 보 모델에 의거하여 얼음의 영률을 계산하였다. 이를 위해 DDInSAR 영상에서 조위에 의한 변위가 나타나기 시작하는 곳을 지반선(grounding line)으로, 조위에 의한 최대변위가 나타나는 지점을 힌지선(hinge line)으로 새롭게 정의했고, 이두선 사이를 힌지 영역으로 정의했다. 반무한 평면체를 가정한 1차원 탄성 보 모델에 의하면 힌지 영역의 폭은 얼음두께의 0.75승에 정비례한다. DDInSAR에서 나타나는 힌지 영역 중 지반선과 힌지선이 직선에 가까운 지역에서 힌지 영역의 폭을 측정하였고, 이를 BEDMAP2 얼음 두께의 0.75승과의 선형 회귀 분석을 통해 로스 빙붕 동쪽과 서쪽 힌지 영역의 영률을 1.77±0.73 GPa로 추정할 수 있었다. 이러한 방법으로 향후 Sentinel-1 영상이 축적되면 더 정밀한 영률을 추정할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
• /
• 한국지구물리탐사학회 2006년도 공동학술대회 논문집
• /
• pp.277-280
• /
• 2006

다수의 공업단지가 갯벌을 매워 조성된 간척지 위에 건설되었다. 공업단지들이 이렇듯 연약한 지반 위에 있기 때문에 지반침하에 의한 영향을 받을 가능성이 클 것으로 생각된다. 지반침하를 관측하는 일은 공공 방재를 위해서도 필요한 일이다. 본 연구에서는 새롭게 개발된 지표 변위 관측 기법인 영구산란체법(PSInSAR technique)을 이용하여 인천항 연안에서 10여 년 전 발생했던 지표변위를 관측하였다. 해당 지역은 이미 20년 전에 간척이 완료된 지역임에도 불구하고 6년 동안 상당한 변위가 관찰되었다. 지반침하 속도가 최고에 달하는 곳은 3mm/년에 이르기도 했다. 연구에는 JERS-1의 자료가 사용되었다.