• Title/Summary/Keyword: Wave-number spectrum

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Attenuation of High-Frequency Wave Energy Due to Opposing Currents

  • Suh, Kyung-Duck;Lee, Dong-Young-
    • 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해안해양공학회 1993년도 정기학술강연회 발표논문 초록집
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    • pp.20-25
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    • 1993
  • In coastal waters, more often than not, waves propagate on currents driven by tidal forces, earth’s gravity, or wind. There have been a number of studies for dealing with the change of wave spectrum due to tile presence of current. Based on the conservation of wave action, Hedges et al. (1985) have proposed an equation which describes the influence of current on the change of wave spectrum in water of finite depth. (omitted)

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SASW실험 분산곡선의 자동화 계산을 위한 주파수-파수 기법 (Frequency-Wave Number Method for the Automated Calculation of the Phase Velocities from the SASW Measurements)

  • 조성호;강태호
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.299-310
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    • 2003
  • SASW 실험으로 지반의 전단강성 구조를 구하는 해석과정에 있어서 위상속도의 계산은 SASW 실험의 신뢰도를 좌우하는 매우 중요한 단계이다. 기존의 SASW 자료 분석기법 중 위상속도의 계산은 전문가적 경험을 이용한 위상각 스펙트럼의 분석이 선행되어야 하는데, 위상각 스펙트럼 분석 과정의 난해성은 SASW 기법의 일반화에 장애가 되어 왔었다. 본 연구에서는 SASW 기법에 적용가능하고, 위상속도 계산에 전문가적 경험을 배제할 수 있으며, 자동화함으로써 효율성을 제고할 수 있는 위상속도 계산 기법을 제안하였다. 본 연구에서 제안한 기법은 다층구조 지반에서의 표면파의 주파수파수 특성을 이용하였으며, 그 개념에 기초하여 주파수파수 기법(Frequency-Wave Number Technique)이라고 하였다. 본 연구에서 제안한 기법의 신뢰성을 검증하기 위하여, SASW 수치실험을 수행하였다. 그리고 SASW 수치실험에 의해 구한 이론 전달함수로부터 위상속도를 계산하여, 위상각전개법으로 구한 위상속도와 비교 검토하였다. 또한, 경기도$\bigcirc$$\bigcirc$ 지구에서 수행한 SASW 실험자료에 대해 본 연구에서 제안한 기법을 적용하여 현장적용성 및 실용성을 확인하였다.

2008년 2월 동해안에서 발생한 너울의 예측 분석 (Hindcasting Analysis of Swells Occurred in the East Coast in February 2008)

  • 김태림;이강호
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제15권2호
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    • pp.62-67
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    • 2010
  • 2008년 2월 24일 동해안에 출현한 너울은 3명의 인명 사고를 발생시켰으며 또한 일본의 서쪽 해안에서도 피해가 나타났다. 최근에 그 강도가 점점 강해지는 동해의 너울에 의한 사고를 줄이기 위해서는 향후 그 발생 시간과 위치에 대한 보다 정확한 예보가 필요하다. 본 연구에서는 동해에서의 파랑 예보의 정확성을 검증하기 위하여 SWAN 파랑 모델을 이용하여 2008년 2월 발생한 동해의 너울을 예측하고 검증하였다. 모델 결과는 파랑 관측 자료뿐만 아니라 한국기상연구소가 ReWW3를 사용하여 생산한 자료와도 비교 하였으며 특히 동해안의 두개의 파랑 관측소에서 획득한 주파수 스펙트럼과의 비교 분석도 수행하였다. 그 결과 파고 분포와 발생 시간은 유사하게 나타났지만 주파수 스펙트럼의 형태에 있어서는 차이가 나타났다. 너울에 대한 보다 정확한 예보를 위해서는 보다 많은 현장 관측 자료와의 비교 분석이 필요하며 특히 동해에서의 너울 특성 연구를 위해서는 파향 스펙트럼 관측 자료가 필요하다.

다방향불규칙파 조파수조의 조파특성에 관한 연구 (A Study on the Wave Generating Characteristics of the Multi-directional Irregular Wave Basin)

  • 손병규;류청로
    • 한국수산과학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.705-712
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    • 2001
  • 다방향불규칙파 조파장치를 이용하여 평면수조내의 발생파의 특성과 목표스펙트럼의 재현성 및 대표파의 통계적인 안정과 선형적인 관계를 검토하여 유효조파영역 및 모형구조물의 설치대상 영역을 검정하였다. 주요한 결과를 요약하면 다음과 같다. 다방향불규칙파에 의한 발생파의 특성과 목표스펙트럼의 재현성은 양호한 결과를 얻었으며, 이들 결과로부터 유효조파영역 및 대표적인 파랑의 재현성이 높은 영역을 설정할 수 있었다. 유효조파영역에서 얻어진 관측자료인 대표파는 통계적으로 안정하였으며, spectrum peakedness parameter $Q_p$와 평균 run-length, $Q_p$$U_r$로서 대표파의 선형적인 관계를 나타낼 수 있었다.

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Wave Spectrum Based Fatigue Analysis for Mediterranean Sea, Black Sea and Aegean Sea

  • Kabakcioglu, Fuat;Bayraktarkatal, Ertekin
    • International Journal of Ocean System Engineering
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    • 제3권2호
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    • pp.61-67
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    • 2013
  • In this study, wave spectrum based fatigue analyses are studied for Turkey's adjacent coastal seas by using Maestro finite element analyzing software. Palmgren-Miner's method is used to obtain the fatigue safe life time. Palmgren-Miner's method was selected for the fatigue analyses because of its good acceptance of data from almost all classification societies such as Germanischer Lloyd, the American Bureau of Shipping, Det Norske Veritas, etc. The maximum stress regions of the structures are obtained by using finite element analyses, and the results are compared with the endurance limit of the W$\ddot{o}$hler diagram of AA5059 H321 aluminum alloy. The wave characteristics table given in this article is used to obtain the number of cycles for each sea condition. By using the wave characteristics table, the wave lengths, wave speeds, and cycles are obtained. This study is performed to estimate the lifetimes of a semi-swath type coast guard boat and/or commercial yacht projects, which are produced by using AA5059 H321 aluminum alloy, under different sea environment conditions. Fatigue examinations are performed for both head seas and oblique seas.

5MW급 해상풍력 Sub-structure Jack-up Platform 수조모형시험 (Ocean Engineering Basic Test for 5MW Offshore Wind Turbine Sub-structure Jack-up Platform)

  • 전정도;전언찬
    • 한국기계가공학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.15-21
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    • 2013
  • The safety and stability of 5MW class offshore wind turbine Jack-up platform was investigated through ocean basin experiment. For simulating the environmental condition of yellow sea in the South Korea, diverse waves, winds and currents were performed based on Froude's number. Regular wave and irregular wave based on Froude's number were applied to the wind turbine structure. In experiments, the height and period of regular wave type were scaled down as the 1:50 ratio of real wave condition. Irregular wave type was simulated with TMA(Texel Storm, Marsen and Arsloe)spectrum. The vertical reaction force, resonance period and wave pressure applied to multi-supporters of wind offshore structure were measured experimentally. Finally, the results showed that the capsizing situation of the offshore structure was generated by the severe environmental condition.

Infrared Detector Using Pyroelectrics

  • Hur, Chang-Wu
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제4권4호
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    • pp.147-150
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    • 2006
  • The thin film of PbTiO3 is fabricated at substrate temperature of 100-150$^{\circ}C$. The infrared spectrum of the ferroelectric thin film is measured as temperature of thermal treatment, 400 - 550$^{\circ}C$. According to infrared spectrum analysis, there are absorption bands at a nearby wave number of 1000 $\sim$ 400 cm-l and the thin film treated by temperature of 550$^{\circ}C$ has absorption bands of wave number 500 cm-l similar to infrared response property of PbTiO3 powder. The pyroelectric infrared detector is fabricated after deposition of Pt and PbTiO3 thin film on Si wafer by sputtering machine. The measured remnant polarization are 11.5-12.5$\muC/cm2$, breakdown electric field Ec is 100-120KV/cm, and voltage responsivity and detectivity is -280V/W, -108cm Hz/W.

지상 및 위성 고분해 적외스펙트럼 센서에서 관측된 황사 특성 (Infrared Spectral Signatures of Dust by Ground-based FT-IR and Space-borne AIRS)

  • 이병일;손은하;오미림;김윤재
    • 대기
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    • 제19권4호
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    • pp.319-329
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    • 2009
  • The intensive dust observation experiment has been performed at Korea Global Atmosphere Watch Center (KGAW) in Anmyeon, Korea during each spring season from 2007 to 2009. Downward and upward hyper-spectral spectrums over the dust condition were measured to understand the hyper-spectral properties of Asian dust using both ground-based Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) and space-borne AIRS/Aqua. To understand the impact of the Asian dust, a Line-by-Line radiative transfer model runs to calculate the high resolution infrared spectrum over the wave number range of $500-500cm^{-1}$. Furthermore, the radiosonde, a $PM_{10}$ Sampler, a Micro Pulse Lidar (MPL), and an Aerodynamic Particle Sizer (APS) are used to understand the vertical profile of temperature and humidity and the properties of Asian dust like concentration, altitude of dust layer, and size distribution. In this study, we found the Asian dust distributed from surface up to 3-4 km and volume concentration is increased at the size range between 2 and $8{\mu}m$ The observed dust spectrums are larger than the calculated clear sky spectrums by 15~60K for downward and lower by around 2~6K for upward in the wave number range of $800-1200cm^{-1}$. For the characteristics of the spectrum during the Asian dust, the downward spectrum is revealed a positive slope for $800-1000cm^{-1}$ region and negative slope over $1100-1200cm^{-1}$ region. In the upward spectrum, slopes are opposed to the downward one. It is inferred that the difference between measured and calculated spectrum is mostly due to the contribution of emission and/or absorption of the dust particles by the aerosol amount, size distribution, altitude, and composition.

SASW시험에 의한 위상속도 결정을 위한 임펄스 응답필터 기법 (Impulse Response Filtration Technique for the Determination of Phase Velocities from SASW Measurements)

  • 조성호
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제13권1호
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    • pp.111-122
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    • 1997
  • 표면파를 이용하여 지반의 강성을 추정하는 기법인 SASW 시험에서 위상속도(phase volocity)를 결정하기 위해서는 위상각(phase angle)의 전개(unwrapping)가 필수적이다. 포장 구조에서처럼 깊이에 따라 강성의 차이가 현저한 경우는 기존의 위상각 전개방식으조는 정확한 위상속도를 결정하기가 용이하지 않다. 이는 기존의 위상각 전개방식은 주위상각(principal phase angle)에 2n의 정수배를 더하는 것인데, 위상각 스펙트럼(phase spectrum)에서 정수배를 결정하는 데에 어려움이 있기 때문이다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 임펄스 응답 필터 기법(Impulse Response Filtration Technique), 또는 IRF기법이라고 하는 새로운 위상각 분석 기법을 제안하였다. IRF 기법의 원리는 임펄스 응답을 필터 처리함으로써 파군(wave group)을 분리하는 것인데,파군의 분리는 임펄스 응답에 대한 Gabor spectrogram을 분석한 정보를 근거로 한다. Gabor spectrogram은 전파되는 파의 에너지를 주파수-시간 공간에서 나타내는 contour 그림으로서, 파군의 전파 상황을 시각적으로 표현하는 수단이다. 이렇게 필터 처리된 임펄스 응답을 이용하면, 위상각 스펙트럼의 분석을 정확하게 할 수 있으며, 위상각의 전개에 있어서 난해함을 제거할 수 있다. 끝으로, 전쳔적인 포장 구조에 대하여 이론적으로 SASW 시험을 모사하였으며, 그 결과를 이용하여 IRF기법의 효용성을 입증하였다.

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DIFFUSIVE SHOCK ACCELERATION WITH MAGNETIC FIELD AMPLIFICATION AND ALFVÉNIC DRIFT

  • Kang, Hyesung
    • 천문학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.127-138
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    • 2012
  • We explore how wave-particle interactions affect diffusive shock acceleration (DSA) at astrophysical shocks by performing time-dependent kinetic simulations, in which phenomenological models for magnetic field amplification (MFA), Alfv$\acute{e}$nic drift, thermal leakage injection, Bohm-like diffusion, and a free escape boundary are implemented. If the injection fraction of cosmic-ray (CR) particles is ${\xi}$ > $2{\times}10^{-4}$, for the shock parameters relevant for young supernova remnants, DSA is efficient enough to develop a significant shock precursor due to CR feedback, and magnetic field can be amplified up to a factor of 20 via CR streaming instability in the upstream region. If scattering centers drift with Alfv$\acute{e}$n speed in the amplified magnetic field, the CR energy spectrum can be steepened significantly and the acceleration efficiency is reduced. Nonlinear DSA with self-consistent MFA and Alfv$\acute{e}$nic drift predicts that the postshock CR pressure saturates roughly at ~10 % of the shock ram pressure for strong shocks with a sonic Mach number ranging $20{\leq}M_s{\leq}100$. Since the amplified magnetic field follows the flow modification in the precursor, the low energy end of the particle spectrum is softened much more than the high energy end. As a result, the concave curvature in the energy spectra does not disappear entirely even with the help of Alfv$\acute{e}$nic drift. For shocks with a moderate Alfv$\acute{e}$n Mach number ($M_A$ < 10), the accelerated CR spectrum can become as steep as $E^{-2.1}$ - $E^{-2.3}$, which is more consistent with the observed CR spectrum and gamma-ray photon spectrum of several young supernova remnants.