• Title/Summary/Keyword: Wave height rate

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불규칙 파랑 비선형 천수 과정 수치해석 - 천수 단계별 파고분포 변화를 중심으로 (Numerical Analysis of Nonlinear Shoaling Process of Random Waves - Centered on the Evolution of Wave Height Distribution at the Varying Stages of Shoaling Process)

  • 김용희;조용준
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제32권2호
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    • pp.106-121
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    • 2020
  • 항 외곽시설 신뢰성 설계가 합리적으로 구현하기 위해서는 우리나라 해양환경 특성이 반영된 확률모형이 필요하며 이러한 시각에서 본 연구에서는 천 해역 확률모형 개발을 위한 기초연구의 일부로 불규칙 파랑 천수 과정을 수치 모의하였다. 수치 모의는 자연해안에서 흔히 관측되는 사주가 원빈에 형성된 해안을 대상으로 수행하였으며 파랑모형은 spatially filtered Navier-Stokes Eq., LES[Large Eddy Simulation], one equation dynamic Smagorinsky turbulence closure 등으로 구성하였다. 불규칙 파랑은 우리나라 동해안에서 관측되는 너울 특성을 반영하기 위해 다양한 첨두 증강계수를 지니는 JONSWAP 스펙트럼과 random phase method를 사용하여 모의하였다. 파고분포의 모수는 먼저 수치 모의에서 관측된 자유수면 시계열 자료를 threshold crossing method로 파별 해석[wave by wave analysis]하여 개별 파랑을 특정하고, 이어 이렇게 특정된 파마루와 파곡 빈도 해석결과로부터 산출하였다. 모의결과 현재 천 해역 파고분포를 대표하는 수정 Glukhovskiy 파고분포는 큰 파고와 작은 파고 발생확률은 과다하게, 중간 크기 파고 발생확률은 과소하게 평가하는 것으로 모의 되었으며, 이에 반해 본 논문에서 제시된 파고분포의 경우 일치도가 상당하였다. 또한, 전술한 수정 Glukhovskiy 파고분포와의 간극은 쇄파역에서 제일 현저하게 관측되어 수정 Glukhovskiy 파고분포를 쇄파역 언저리에 거치되는 외곽시설 신뢰성 설계에 적용하는 일은 지양되어야 할 것으로 판단된다.

유량 조절 밸브가 탑재된 진동수주형 파력발전장치의 터빈 내 유동해석을 위한 수치해석 연구 (A Numerical Study on Effects of Flow Analysis with Flow Control Valve on Turbine of OWC Type Wave Power Generator)

  • 노경철;오재원;김길원;이정희
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제24권6_2호
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    • pp.801-808
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    • 2021
  • In this paper, a numerical analysis was conducted on the effect of the flow control valve of a oscillation water column(OWC) type wave power generator turbine. The OWC wave power turbine operates with compressed air in the air chamber according to the change of wave height. When the wave height changes rapidly, a flow control valve is required due to overload of the turbine and reduced efficiency. Therefore, in this paper, a flow control valve with an opening angle of 60 degrees was installed in the front of the turbine, and the pressure drop, torque, and overall performance were calculated according to the change of turbine RPM and flow rate of turbine inlet. In conclusion, the flow control valve with an opening angle of 60 degrees affects when the turbine rotates at low rotation and the inlet flow rate is large. But it does not have a significant effect on overall turbine performance and it is necessary to find the optimal angle in the future works.

부이의 특성이 통발어구의 고정력에 미치는 영향 (Effect of the characteristics of buoy on the holding power of trapnet)

  • 이건호;조삼광;김인옥;차봉진;정성재
    • 수산해양기술연구
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    • 제53권4호
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    • pp.309-316
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    • 2017
  • In this paper, numerical modeling is conducted to analyze the tension of an anchor line by varying the size and drag coefficient of a buoy when the trapnet is influenced by the wave and the current simultaneously. A mass-spring model was used to analyze the behavior of trapnet underwater under the influence of waves and current. In the simulation of numerical model, wave height of 3, 4, 5 and 6 m, a period of 4.4 s, and the flow speed of 0.7 m/s were used for the wave and current condition. The drag coefficients of buoy were 0.8, 0.4 and 0.2, respectively. The size of buoy was 100, 50 and 25% based on the cylindrical buoy ($0.0311m^3$) used for swimming crab trap. The drag coefficient of the trapnet, the main model for numerical analysis, was obtained by a circular water channel experiment using a 6-component load cell. As a result of the simulation, the tension of the anchor line decreased proportional to buoy's drag coefficient and size; the higher the wave height, the greater the decrease rate of the tension. When the buoy drag coefficient and size decreased to one fourth, the tension of the anchor line decreased to a half and the tension of the anchor line was lower than the holding power of the anchor even at 6 m of wave height. Therefore, reducing the buoy drag coefficient and size appropriately reduces the trapnet load from the wave, which also reduces the possibility of trapnet loss.

펜타입 압저항 센서를 활용한 연령별 맥파 특성 및 맥파의 대사증후군에의 적용 가능성 평가 (Characteristics of Pulse Waves in Various Age Categories and Applicability of Pulse Wave to Metabolic Syndrome Using Pen-type Piezoresistive Sensor)

  • 하예진;조문영;윤종민;전규상;박수정;신선호
    • 대한한방내과학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.257-271
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    • 2012
  • Objectives : The purpose of this study was to confirm that the pulse analyzer is useful for analyzing characteristics of variables of pulse waves in age categories, evaluating pulse waves of the metabolic syndrome group, compared with those of the non-metabolic syndrome group in Korean adults. Methods : The pulse wave variables were measured in Guan of all 1,056 subjects by the pulse analyzer, using a pen-type piezoresistive sensor. The physical measurement, blood test and survey were also performed by each subject. Results : In the age categories, height of pre-incisura (h2), height of tidal wave (h3), area of percussion wave (Aw), and width of percussion wave (w) increased in accordance with increase in age. While ratio of systolic period area (As) went up according to the increase of age, ratio of diastolic period area (Ad) went down. Radial augmentation index (R-AI), h2/h1, h3/h1, w/t and angle of percussion wave went up by aging, generally. Aw rate (Aw/At) also increased. Among the metabolic syndrome group, in the ages of 19 and 44, ratio of systolic period area (As) was higher and ratio of diastolic period area (Ad) was lower than in the non-metabolic group. w/t, Aw/At, and angle of percussion wave were higher than in the non-metabolic syndrome group. Among the metabolic syndrome group over the age of 60, height of pre-incisura (h2), height of tidal wave (h3), total area (At), area of percussion wave (Aw), radial augmentation index (R-AI), h2/h1 and h3/h1 were higher than in the non-metabolic syndrome group. Conclusions : The pulse analyzer is useful to analyze arterial stiffness in the age categories and in the metabolic syndrome group by some measures.

봉약침 자극이 사상체질별 건강인의 심박변이도, 맥파, 뇌혈류에 미치는 영향 (Effects of bee venom acupuncture on heart rate variability, pulse wave, and cerebral blood flow for types of Sasang Constitution)

  • 이상민;김구;오승윤;권영미;주종천
    • 대한약침학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.35-42
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    • 2009
  • 1. Objectives To evaluate effects of bee venom acupuncture on cardiovascular system and differences according to each constitution. 2. Methods Heart rate variability, pulse wave and the velocity of cerebral blood flow were measured before bee venom acupuncture(BVA), right after and after 30 minuets, had been applied to 20 subjects. 3. Results 1. BVA did not have effects on measurement variables of heart rate variability. 2. BVA had effects on pulse wave, showing total time, radial augmentation index up and height of percussion wave, time to percussion wave, sum of pulse pressure down. 3. BVA did not have effects on the cerebral blood flow velocity when considering not Sasang Constitution. 4. Considering Sasang Constitution, BVA demonstrates different responses in time to preincisura wave, mean blood flow velocity, peak systolic velocity and end diastolic velocity. 4.Conclusion From those results, the following conclusions are obtained. Cause BVA alters pulse wave and makes differences in the cerebral blood flow velocity according to Sasang Constitution. Various methods of BVA treatment are needed considering Sasang Constitution.

태풍 내습후 낙동강 하구 사주해안의 쓰레기 분포 (Distribution of Marine Debris collected from the Sandbar Coastline of Nakdong River Estuary after the Typhoons' Passage)

  • 박순;윤한삼
    • 해양환경안전학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.1-7
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    • 2007
  • 본 연구는 최근 우리나라에 영향을 미친 태풍 우사기(USAGI)와 나리(NARI) 내습시 낙동강 진우도 해안쓰레기량을 조사하여 그의 양, 종류 및 구성 성분을 평가하고, 수치모형실험을 통한 태풍 내습 파랑분포와의 상관성을 비교하였다. 그 결과에 따르면, (1) 태풍 내습시 낙동강 하구 진우도 해안쓰레기는 $5,769/86kg/km^2/day$의 퇴적속도로 퇴적되는 것으로 산정되었다. 이는 평상시보다 약 14.42 배 많은 양이다. (2) 진우도 전면해역에서의 태풍 내습시 파고분포는 4.1-3.5m였으며, 진우도 전면해역이 도요등 전면해역보다 파고비가 약 1.0배에서 2.5배 상승하여, 파랑에너지의 집중도가 크고, 보다 많은 양의 부유물질(쓰레기)의 밀집이 예상된다.

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HeMOSU-1&2의 파랑 관측 자료를 이용한 파랑 변수 간 상관관계 분석 (Correlation Analysis between Wave Parameters using Wave Data Observed in HeMOSU-1&2)

  • 이욱재;고동휘;조홍연;오남선
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제33권4호
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    • pp.139-147
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    • 2021
  • 본 연구에서는 국내 서해안에 설치 된 HeMOSU-1호와 2호 해상기상관측타워에서 관측한 수면변위자료를 이용하여 파랑을 정의하고 파랑 변수 간 상관 분석을 수행하였다. 파열 분석법과 파랑 스펙트럼법을 이용하여 파고와 주기를 결정하였으며, 파랑변수 간 관계식을 산정하여 기존 연구와 비교하였다. 대표파고 간 관계식은 기존 연구와 비교하여 상관 계수의 오차율이 0.1% 미만으로 산정되었으며, 최대파고의 경우 최대 29%의 차이를 보이고 있었다. 또한, 주기 사이의 상관관계 분석 결과 스펙트럼 에너지 밀도가 작은 경우 주로 발현하는 쌍봉형 스펙트럼의 영향으로 인하여 HeMOSU-1호와 2호에서 각각 전체 자료의 2.5%, 1.3%의 비율로 첨두 주기가 유의 주기에 비해 비정상적으로 크게 산정되었다.

연안해역에서 파도에 의한 해수 침투이론의 비교와 정량화 (Analysis and Quantification of Seawater Infiltration by Wave Action in Coastal Zone)

  • 정정조;최두형;김태근;강전광정
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.3-11
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    • 2001
  • 조간대와 같은 연안지역에서 해수의 토양 이동이 가지는 의미는 육상으로부터 유입되는 오염물질의 토양 이동 및 생물농축, 저서생물들의 생존에 필수적인 플랑크톤, 박테리아, 유기쇄설물, 산소, 영양염, 유기물의 생물공급, 수질 정화량 산정의 중요한 단서가 된다는 점이다. 따라서, 본 연구에서는 폐쇄성 수역과 같이 파도에너지가 비교적 작은 조간대에서 파도에 의한 해수의 침투거동을 해석하고, 파도에너지와 사면 구배의 변화에 따른 해수의 침투량 변화를 파악하고, 그 결과를 바탕으로 실제 조간대에서의 해수 침투량을 개략적으로 산정하는 것을 목적으로 하여, 모의 조간대 실험장치를 이용하여 실험을 수행한 결과, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 폐쇄성 수역과 같은 파도에너지가 작은 조간대에서는 파도에 의해서 해수가 반원형의 형태로 토양중으로 침투하는 semi-circular mechanism은 지금까지 알려지지 않았던 새로운 침투 거동임을 알 수 있었다. 구배 또는 쇄파파고가 높아짐에 따라서 해수의 침투량이 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한, 해수는 쇄파파고 보다는 구배의 영향을 크게 받아서 토양중으로 침투한다는 사실을 알 수 있었다. 현장토양을 이용하여 해수의 침투량을 정량화 할 수 있었으며, 본 연구의 결과를 바탕으로 현장 조간대에서의 해수 침투량을 개략적으로 산정 할 수 있었다. 따라서, 본 연구 결과를 바탕으로 오염물질의 토양 이동 및 생물농축, 저서생물들의 먹이공급, 수질 정화량 산정에 관한 연구가 활발히 진행되기를 요망한다.

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잠제가 설치된 유공형 해수교환방파제의 도수량 특성 분석 (Analysis of Discharge Characteristics for the Seawater Exchange Breakwater Composed of Tunneled Breakwater and Submerged Mound)

  • 정신택;이달수;조홍연;오영민
    • Ocean and Polar Research
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    • 제26권3호
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    • pp.465-473
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    • 2004
  • Five parameters such as the entrance size of the front wall, conduit size, wave period, wave height and the width of water pool were selected to estimate the inflow rate, which is basic and essential input data to design seawater exchange breakwater with a submerged mound by conducting hydraulic model experiments. In the results of multiple regression analysis, log-log equation showed a good agreement rather than linear equation and the estimation of inflow rate was well done with only two parameters except entrance size of the front wall, wave period and the width of water pool. Finally, non-dimensional flow rate equation is derived.

Experimental investigations on the resistance performance of a high-speed partial air cushion supported catamaran

  • Yang, Jinglei;Lin, Zhuang;Li, Ping;Guo, Zhiqun;Sun, Hanbing;Yang, Dongmei
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제12권1호
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    • pp.38-47
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    • 2020
  • The partial air cushion supported catamaran (PACSCAT) is a novel Surface Effect Ship (SES) and possesses distinctive resistance performance due to the presence of planing bottom. In this paper, the design of PACSCAT and air cushion system are described in detail. Model tests were carried out for Froude numbers ranging from 0.1 to 1.11, the focus is on the influence of air cushion system on resistance characteristics. Drag-reducing effect of air cushion system was proved by means of contrast tests in cuhionborne and non-cushionborne mode. Wave-making characteristics reflect that the PACSCAT would eventually enter planing regime, in which the air could just escape under the seals and the hull body could operate in a steady state. To acquire different air cushion pressure, air flow rate and leakage height were adjusted during tests. Experimental results show that the resistance performance in planing regime would decrease evidently as the increased air flow rate, however, the scheme with medium leakage height presents the best resistance performance in the hump region.