• 제목/요약/키워드: Wave Diffraction

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장방형 부유구조물에 대한 동유체력-구조응답 특성 (Hydrodynamic-Structural Response Coupling Analysis to a Rectangle Floating Structures)

  • 오영철;김옥석;고재용
    • 해양환경안전학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.577-583
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    • 2012
  • 부유구조물은 해양에서 다양한 외력을 경험하게 되며 특히, 파랑하중은 구조물의 설계에 결정적인 지배인자로 간주되고 있다. 이런 구조물은 파장과 크기의 상대적 관계로 소형구조물, 대형구조물 등으로 구분될 수 있으며 전통적으로 소형구조물은 회절발생이 없는 것으로 가정하며 대형구조물은 회절 작용에 따른 관성력만을 고려하여 파랑하중을 산출한다. 따라서 이 연구에서는 해양과 강, 호수 등에서 주로 사용되고 있는 정사각형 부유구조물을 이용하여 동유체력과 구조응답의 상관관계를 파악하여 장방형 부유구조물의 안전성에 대한 영향을 검토하였다.

자체회절 진동에 의한 포토폴리머 홀로그램의 격자 위상측정 (Grating phase measurement of photopolymer hologram by self-diffraction oscillations)

  • 경천수;성기영;곽종훈;최옥식;이윤우;이인원;서호형;이일항
    • 한국광학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.328-334
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    • 1999
  • Acrylamide를 홑몸체로 하는 포토폴리머에서 두광파혼합(two-wave energy coupling)실험을 하였다. 외부의 전기장이나 비선형 매질의 이동, 또는 두 입사파 중 광파의 위상이동 없이 자체회절 진동(self-diffraction oscillations)로 측정되었다. 이러한 현상을 설명하기 위하여 위상격자와 흡수격자가 혼합된 격자(mixed grating)와 두 광파의 에너지 결합동안에 형성되는 강도 간섭무늬에 대해 공간 위상 이동(nonlocal response)이 있는 경우를 가정하여, 수정된 Kogelnik의 결합파동 방정식을 유도하였다. 측정된 자체회절 진동을 통하여 포토폴리머의 위상격자(phase grating)는 강도격자(intensity grating)에 대해$\pm$50。의 위상 이동이 있음을 알았다.

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회절을 고려한 반무한방파제 형식의 직립구조물에 작용하는 지점별 파력 분포 (Distribution of Wave Forces at Points on a Vertical Structure of Semi-Infinite Breakwater Considering Diffraction)

  • 정재상;이창훈;조용식
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제28권4호
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    • pp.240-249
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    • 2016
  • 본 연구에서는 회절을 고려하여 반무한방파제 형식의 직립구조물에 작용하는 지점별 파력 분포를 검토하였다. 비쇄파 조건에서 직립구조물에 작용하는 규칙파 및 불규칙파의 파력에 대해 방파제 전, 후면의 회절을 모두 고려하여 연구하였다. 방파제의 폭이 0인 조건을 비교 대상의 기준 조건으로 채택하였다. 규칙파의 경우 방파제 두부(head of breakwater)에서는 전후면의 입사파 및 회절파가 동시에 작용하여 상대 파력이 0이 되었으며, 두부에서 멀어지면 상대 파력 1.0을 중심으로 진동하는 패턴이 나타났다. 또한 경사입사각이 증가할 경우 규칙파의 상대 파력은 감소하는 경향을 보였다. 본 연구에서는 제곱평균의 제곱근비와 파력 스펙트럼을 이용하여 불규칙파의 상대 파력을 정의하였다. 각 성분파가 갖는 임의의 위상을 고려한 경우와 고려하지 않은 경우를 비교하였으며, 그 결과는 거의 동일하게 나타났다. 불규칙파의 경우 방파제 두부 근처에서 규칙파와 마찬가지로 상대 파력이 0으로 나타났으며, 두부에서 멀어질 때에는 다양한 성분파의 합성에 의해 상대 파력 1.0을 기준으로 진동하는 패턴이 비교적 약하게 나타났다.

파랑(波浪)의 굴절(屈折), 회절(回折) 및 쇄파변형(碎波變形)에 관한 포물형근사모형(抛物形近似模型) (A Parabolic Approximation Model for Wave Deformation Combined Refraction, Diffraction, and Breaking)

  • 이동수;이종섭;박일흠
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.619-633
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    • 1994
  • 천해역(淺海域)에서 굴절(屈折), 회절(回折) 및 쇄파(碎波)를 고려한 범용성(汎用性)있는 파랑변형모형(波浪變形模型)을 개발하였다. 기존(旣存)이 완경사방정식(緩傾斜方程式)으로부터 고차(高次)의 회절항(回折項)을 고려한 포물형근사방정식(抛物形近似方程式)을 유도하였으며, 난류모형(亂流模型)을 도입하여 저면마찰(底面摩擦) 및 쇄파(碎波)에 의한 에너지 감쇠항(減衰項)을 정식화(定式化)하였다. 본 모형(模型)의 수치해(數値解)는 Crank-Nicolson의 음해법(陰解法)으로 계산하였으며, 계산결과(計算結果)는 원형천퇴(圓形淺堆), 타원형천퇴(楕圓形淺堆) 및 쇄파대(碎波帶)에서의 여러가지 수리실험결과(水理實驗結果)와 비교하였다. 쇄파대(碎波帶)에서 파고감쇠양상(波高減衰樣相)은 입사파(入射波)의 파형경사(波形傾斜)에 따라 민감(敏感)하게 반응(反應)하였으며, 타원형천퇴(楕圓形淺堆) 주변(周邊)에서 비선형분산관계(非線型分散關係)와 에너지 감쇠효과(減衰效果)는 파고변화(波高變化)를 잘 설명하였다. 그리고 본 모형(模型)을 현지해안(現地海岸)에 적용하여 타당성(妥當性)있는 계산결과(計算結果)를 얻었다.

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비선형 완경사 방정식의 유도 및 수치모의 (Derivation of Nonlinear Mild-Slope Equation and Numerical Simulation)

  • Lee, Jung-Lyul;Park, Chan-Sung
    • 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해안해양공학회 2000년도 한국해안해양공학발표논문집 Proceedings of Coastal and Ocean Engineering in Korea
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    • pp.103-112
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    • 2000
  • Early efforts to model wave transformation from offshore to inshore were based on the ray theory which accounts for wave refraction due to changes in bathymetry and the diffraction effects were ignored. Prediction of nearshore waves with the combined effects of refraction and diffraction as well as reflection has taken a new dimension with the use of the mild-slope equation and the Boussinesq equation. (omitted)

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실린더에 작용하는 파력 및 조류력에 관한 연구 (A Study of Wave and Current Forces on Cylinders)

  • 박광동;조효제;구자삼
    • 한국해양공학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.14-19
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    • 2001
  • In this paper, the wave and current forces acting on cylinders are investigated by theoretical and experimental methods. The models used are one-cylinder, four-cylinder and semi-submersible types. The theoretical investigations are carried out by the Morison equation and three dimensional source distribution method to calculate exciting forces in waves with and without currents. The experimental investigations are carried out in the wave tank which can generate currents in both directions. In these tests, the models have been exposed to the regular waves with and without currents. It is shown that the exciting forces acting on the one-cylinder or four-cylinders can be approximately estimated by the Morison equation and also by the diffraction theory. However, the Morison equation seems to be not appropriate to estimate the exciting forces on the present type of semi-submersible.

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방파제 주위에서의 비선형 회절 현상에 대한 고색 (On the Study of Nonlinear Wave Diffraction by the Breakwaters)

  • 조일형;김장환
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.350-356
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    • 1993
  • 본 연구에서는 천수역 비선형 방정식인 Boussinesq 방정식을 방파제에 의한 산란문제에 적용하였다. 방파제에 의한 파랑변형을 수치계산하기 위하여 경계치문제는 유한요소법을 사용하였고 시간에 따른 진행은 Runge-Kutta 방법을 사용하였다. 수치모델로 2차원 수로에 입사파의 진행방향과 수직으로 방파제가 놓여있는 경우를 생각하였으며 방파제의 길이와 두께변화에 따른 파랑변형에 미치는 영향을 살펴보았다. 또한 후류 경계면이 막혀있는 경우와 열려있는 경우를 고려하였으며 선형결과와 비선형결과의 차이를 살펴보았다.

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계단지형을 지나는 파군에 의한 장파의 생성: 지배방정식 (Long Waves Generated by Short Wave Groups over a Step: Governing Equations)

  • 조용식
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제34권6호
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    • pp.651-657
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    • 2001
  • 본 논문에서는 단파의 파군이 계단형 지형을 통과할 때 발생하는 2차 장파를 이론적으로 연구하였다. 먼저, 수심 변화에 의한 단파의 회절을 해석하였으며, 다변수 섭동법을 이용하여 2차 장파의 지배방정식을 유도하였다. 2차 장파 방정식을 해석하여 서로 다른 속도로 진행하는 자유장파와 구속장파가 발생함을 보였다.

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파랑작용에 의해 부유식 방파제에서 발생하는 응력해석 (Numerical Analysis of the Stress on Floating Breakwater under Various Wave Conditions)

  • 조원철
    • 한국해양공학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.29-36
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    • 2004
  • Floating breakwaters have been recently studied to reduce the transmission ratio of wave energy. The numerical study shows how wave pressure and stress act on the rectangular floating breakwater under various regular wave conditions. In order to evaluate hydrodynamic pressure on the floating breakwater, the infinite element is applied to the linear wave diffraction and radiation problems. SAP2000, a structural analysis program, is used to evaluate stress on the floating breakwater.

실린더 형상에 따른 Wave Run-up 현상에 대한 연구 (Study on Wave Run-Up Phenomenon over Vertical Cylinder)

  • 이상범;한승윤;최영명;권순홍;정동우;박준수
    • 한국해양공학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.62-67
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    • 2013
  • In this paper, the wave run.up on a vertical cylinder is presented. Various cross sections of a cylinder were simulated using the panel method for various wave periods. Two.dimensional model tests were performed in a wave flume. The simulation results are compared with the test results. The simulation is based on the linear diffraction theory.