• 한국해안해양공학회지
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• 제11권2호
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• pp.95-106
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• 1999

마찰의 효과가 고려된 유한 진폭 천수방정식을 이용하여 잠제 주변의 파랑장, 잠제에 의하여 발생되는 반사파와 투과파 뿐만 아니라 시간과 공간에 따른 자유수면 및 흐름의 동수역학적인 거동 특성을 해석할 수 있는 Lax-Wendroff 유한차분 수치모형이 수립되었다. 비선형 규칙파와 고립파가 입사하는 경우에 대한 해석 결과를 기존의 수치해 및 실험자료와 비교하여 수치모형이 만족스럽게 검증되었다. 규칙파에 대한 해석에서 잠제 전면에서 발생되는 반사파와 관련된 시간과 공간에 따른 자유수면의 변화나 흐름특성이 투과파의 그것보다 강하게 발생되는 것으로 나타나, 본 연구에서 해석된 제한적인 조건하에서는 잠제가 외해에서 내습하는 파랑에너지를 효율적으로 차단하는 것으로 밝혀졌다. 그러나 고립파의경우는 대부분의 파랑에너지가 잠제에 의하여 차단되지 않고 투과되는 것으로 나타났다. 마지막으로 파랑장의 동수역학적인 거동특성으로부터 잠제를 피복하고 있는 피복재의 안전성과 관련된 해석이 간접적으로 수행되었다.

• 산업기술연구
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• 제20권A호
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• pp.139-148
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• 2000

A numerical model is represented to calculate the wave fields such as the reflected waves, the transmitted waves, and depth averaged velocities over submerged breakwaters for the normally incident wave trains of nonlinear monochromatic wave. The numerical model is correctly formulated by using both the finite amplitude shallow water equations with the effects of bottom friction and the explicit dissipative Lax-Wendroff finite difference scheme, also satisfactorily verified by comparison with the other results. The behaviors of reflected and transmitted waves with respect to geometric parameters of submerged breakwater such as the slope, crest depth, and crest width are numerically analyzed in this study. In particular, the reflection and transmission coefficients are quantitatively calculated as the function of geometric parameter of submerged breakwater. It is found that the crest depth among parameters related to practical design may be the most important parameter in designing the submerged breakwater. Therefore, the effective and economic performances of submerged breakwater should be depended on the determination of optimal crest depth.

• Smart Structures and Systems
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• 제18권6호
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• pp.1145-1167
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• 2016

This study presents a new method to computes analytical fragility curves of a structure subject to tsunami waves. The method uses dynamic analysis at each stage of the computation. First, the smooth particle hydrodynamics (SPH) model simulates the propagation of the tsunami waves from shallow water to their impact on the target structure. The advantage of SPH over mesh based methods is its capability to model wave surface interaction when large deformations are involved, such as the impact of water on a structure. Although SPH is computationally more expensive than mesh based method, nowadays the advent of parallel computing on general purpose graphic processing unit overcome this limitation. Then, the impact force is applied to a finite element model of the structure and its dynamic non-linear response is computed. When a data-set of tsunami waves is used analytical fragility curves can be computed. This study proves it is possible to obtain the response of a structure to a tsunami wave using state of the art dynamic models in every stage of the computation at an affordable cost.

• 한국해안해양공학회지
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• 제13권3호
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• pp.189-194
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• 2001

본 연구에서는 경계요소법을 이용한 파랑의 통과와 반사에 대하여 다루었다. 특히 파랑이 복합졍현파형 지형을 통과하는 경우 그 때의 반사율과 일종의 공명현상인 Bragg 반사에 대하여 고찰하였다. 해석결과의 검증을 위하여 고유함수전개법에 의한 트렌치 지형에서의 통과율과 반사율 값과 비교하였으며, 복합정현파형 지형에 적용하여 기존의 수리실험, 고유함수전개법 및 확장형완경사방정식에 의한 결과와 비교하였다. 그 결과 기존의 연구결과와 비교적 잘 일치하고 있음을 확인할 수 있었다.

• 물과 미래
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• 제28권6호
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• pp.159-168
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• 1995

본 논문에서는 2차원 경계요소법 수치모형을 이용하여 급경사에서 고립파의 처오름과 진행과정을 연구하였다. 먼저 수치모형을 상대적으로 완만한 경사에 적용하여 처오름 높이를 산정하여 기존의 수리모형실험의 결과, 수치해 및 해석해 등과 비교하여 수치모형의 정확도를 검증하였다. 경계요소법에 의한 수치해는 전체적으로 기존의 자료 등과 잘 일치하였다. 다음에 수치모형을 급경사 지형에 적용하여 처오름 높이를 산정한다. 경계요소법은 완경사 뿐만 아니라 급경사에서도 고립파의 최대 처오름 높이 산정에 매우 효율적이며, 경계요소법에 의한 결과는 인공수로의 제방 또는 방파제의 설계에 이용될 수 있을 것이다. 마지막으로, 급경사에서의 고립파의 파고를 계산하여 Green의 법칙에 의한 결과와 비교하였다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제11권2호
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• pp.819-827
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• 2019

Bragg reflection of water waves by three kinds of surface-piercing fixed structures with rectangular, cosinoidal and triangular shapes is studied. Boundary element method is used to analyze the wave scattering by these structures based on the linear wave theory. Results of reflection and transmission coefficients are validated by comparing with those available in literature. These structures with proper configurations are proved to be effective in attenuating waves by using Bragg reflection, and the triangular structures are found to be the best choices among the structures with same width and same area. Systematic calculations are then carried out for the triangular structures by varying the number, the draft, the width, the gap and the combination of width and gap of the structures to analyze their influences on the characteristics of Bragg reflection. The results are of reference values for design of the structures to attenuate waves based on the Bragg reflection.

• 한국정보기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.11-17
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• 2019

최근 들어 동해안에서 너울성 파도에 의한 손실이 빈번히 발생하고 있다. 너울성 파도는 다양한 요인들이 결합되어 발생하기 때문에 예측이 어렵다. 본 연구에서는 머신러닝 기술에 기초하여 동해안에서 너울성 파도의 발생을 예측하는 모델을 제안하였다. 모델 개발을 위해 포항 신항의 하역중단 데이터 및 신항 부근의 기압, 풍속, 풍향, 수온 등의 기상자료를 수집하였다. 수집한 데이터로부터 너울발생에 중요한 영향을 미치는 변수들을 선별하였으며, 모델 개발을 위해 다양한 머신러닝 예측 알고리즘들을 테스트 하였다. 그 결과 조위, 수온, 기압이 너울 발생 예측을 위한 주요 변수로 확인이 되었고, Random Forest 모델이 가장 우수한 성능을 보였으며. 모델의 예측 정확도는 88.6%이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제43권10호
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• pp.843-850
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• 2010

다방향 불규칙파랑을 입사파랑으로 적용하여 장대 케이슨 방파제에 작용하는 파력감소계수에 대하여 연구하였다. 다방향 불규칙파랑의 주파수 및 방향 스펙트럼으로 JONSWAP (Joint North Sea Wave Project) 스펙트럼과 비대칭 방향 스펙트럼이 각각 적용되었다. 계산결과, 케이슨 방파제의 길이와 입사파랑 주파향의 입사각이 증가할수록 파력감소계수는 감소함을 알 수 있었다. 그리고 최대방향분포계수 $s_{max}$가 증가할수록 파력감소계수는 규칙파와 유사한 경향을 보였다. 다방향 불규칙파랑이 방파제에 비스듬히 입사할 경우 비대칭계수 ${\mu}$가 증가할수록 파력감소계수는 감소하였다.

• 한국음향학회지
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• 제34권2호
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• pp.98-107
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• 2015

능동소나 시스템에서 천해 내부파에 의한 잔향음으로부터 유도될 수 있는 허위 표적 신호의 발생 가능성에 대하여 연구하였다. 내부파로부터 굴절된 하향 음선은 강한 해저면 잔향음 신호를 발생시켜 허위 표적 신호를 야기한다. 음원으로부터 송출된 음파는 3차원적으로 전파하므로, 2차원(r-z) 뿐만 아니라 수평방향에 대해서도 고려되어야 한다. 솔리톤(soliton)으로 구성된 내부파 모델링은 음원과 솔리톤간 거리 및 솔리톤의 수평폭과 같이 다양한 조건에서 수행되었다. 음원은 가변심도소나(VDS: Variable Depth Sonar)를 가정하여 모의 환경에서의 최소음속층에 위치시켰고, 음선 기반의 잔향음 모델을 이용하여 시간에 따른 잔향음 준위를 모의하였다. 결과적으로 음원과 솔리톤간 거리 및 솔리톤의 수평폭에 따라 여러 개의 허위표적 신호가 동시에 PPI(Plan Position Indicator) 전시기에 나타날 수 있음을 확인하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제8권2호
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• pp.146-150
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• 1996

파랑은 해안 구조물의 안정성 및 지형 변화 분석을 위해서 가장 중요한 동역학적 요소의 하나로서, 해안공학분야에서 매우 중요하게 취급된다. 그러나 바람에 의해 발생한 파랑은 매우 불규칙한 형태를 갖고 있으며, 해저 지형과 수심이 변하게 심하게 변하는 천해역으로 전파할 때 굴절, 회절 그리고 천수 효과에 의하여 변형된다. 최근 Vincent등(1989)은 수중 타원형 천퇴에서 단순파 및 불규칙파의 변형에 대한 수리모형 실험을 보고하였다. 이들은 단순파와 불규칙파의 경우 천퇴에서의 굴ㆍ회절 복합 현상에 의한 파랑변형 형태가 판이하게 다르다는 것을 발견하였다. 수년동안 불규칙파 변형에 대한 이론 및 수치해석 연구가 계속되어, 파랑변형에 대한 이론 연구 및 수리 모형 연구는 상당히 발전되었으나, 실제 현상을 예측하기 위해서는 현장관측결과와 수치해석에 의한 해와의 비교 등이 필요하다. 본 연구에서는 여러 종류의 기기를 이용하여 영일만에서의 입사파와 변형된 파를 현장 관측하고, Chae와 Jeong(1992)의 타원형 모형을 이용하여 수중 천퇴 배후에서 불규칙파 변형에 대한 수치모형 실험을 실시하였다. 이들 2종류의 비교 결과가 잘 일치함으로써, 불규칙파 수치모형의 현장 적용성을 입증하였다.