• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2003년도 춘계공동학술대회논문집
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• pp.157-164
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• 2003

복잡한 수심을 가진 연안해역에서 조석, 바람과 파에 의해 발생된 흐름의 영향까지를 고려한 파랑모델의 도입은 대부분의 해안공학 설계나 방재 문제에 매우 중요한 요소이다. 근해역에서 수심변화에 의한 굴절 및 천수효과, 흐름에 의해 유발되는 굴절효과, 파형경사에 따른 쇄파, 회절, 바람에 의한 파의 성장, 파랑 상호간의 간섭 및 에너지 재분포 등을 다를 수 있다는 점에서 정상상태 스펙트럼 모델의 현장 적용은 지금까지 여러 모델이 다루지 못한 부분을 해소하게 될 것이다. 본 연구에서는 부만 신항만 건설이 이루어지고 있는 가덕인접의 및은 수역에 대해 파랑의 변환과정을 보다 합리적으로 해석하기 위해 스펙트럼 모델을 적용하고 기존의 모델 결과와 비교 분석하는 것을 골자로 하고 있다. 이러한 시도가 가까운 장래에 항만설계 및 방재시스템 분야에서 보다 안전하고 널리 스펙트럼 모델을 적용하게 하는 계기가 되도록 의도하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제8권3호
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• pp.262-273
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• 2003

기상청에서 현업 예보용으로 사용되는 중규모 기상 모델(MM5/KMA)의 해상풍 예측 결과와 이를 입력 자료로 제 3세대 파랑 모델(WAVEWATCH-III)을 적용하여 2002년 1년 동안의 한반도 주변해역의 해상풍과 파랑 특성을 분석하였다. 모델 결과의 검증을 위해서 해양기상 관측 부이의 관측 자료와 TOPEX/POSEIDON위성의 유의 파고 자료를 이용한 통계 비교 분석을 실시하였다. 관측 값과 모델 결과 사이에 약 60-80%의 상관성을 나타내었고, 연안에 가장 근접해 위치한 칠발도의 풍향을 제외하면, 연안 지역까지의 해상풍과 파고를 본 모델에서 잘 재현하고 있다고 분석되었다. 위의 검증 결과를 토대로 2002년 한반도를 포함한 동아시아 해역의 월평균 해상풍 및 유의파고, 파장, 파주기의 분포도를 제시하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제11권1호
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• pp.20-33
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• 1999

심해에서 풍파의 성장은 바람에 의한 에너지 입력, 비선형 상호작용에 의한 에너지 전달 및 백파에 의한 에너지 소산에 의하여 결정된다. 본 연구에서는 두가지의 비선형 계산법(IMM 모형과 WAM 모형)을 사용하여 풍파 스펙트럼의 시간발전 특성을 상호비교하였다. 비선형 에너지 전달은 첨두주파수의 저주파 천이, 스펙트럼의 과대평가 현상, 스펙트럼의 자기상사적 발달 등에서 중심적인 역할을 하는 것으로 나타났다. 특히, 고주파 성분의 방향 분포가 쌍봉형으로 발전되는 경향이 있는데 이러한 현상도 비선형 상호작용의 역할로 설명되었다. 주파수 스펙트럼에서 고주파측의 꼬리는 주파수의 -4승에 비례하는 형상으로 발전되는 것이 확인되었다. 외부의 원인으로 스펙트럼에 도입되는 섭동은 자기상사 기구에 의하여 빠르게 제거되는데 이는 파랑수치 모형에서 비선형 상호작용이 모형의 안정화에 크게 기여함을 의미한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제21권10호
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• pp.1273-1283
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• 1997

Experiments of shock wave/turbulent boundary layer interaction were conducted by using a supersonic wind tunnel. Nominal Mach number was varied in the range of 1.6 to 3.0 by means of different nozzles. The objective of the present study is to investigate the effects of boundary layer flow bleed on the interaction flow field in a straight tube. Two-dimensional slits were installed on the tube walls to bleed the turbulent boundary layer flows. The bleed flows were measured by an orifice. The ratio of the bleed mass flow to main mass flow was controlled within the range of 11 per cent. The wall pressures were measured by the flush mounted transducers and Schlieren optical observations were made for almost all of the experiments. The results show that the boundary layer flow bleed reduces the multiple shock waves to a strong normal shock wave. For the design Mach number of 1.6, it was found that the normal shock wave at the position of the silt was resulted from the main flow choking due to the suction of the boundary layer flow.

• International Journal of Ocean System Engineering
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• 제3권2호
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• pp.68-76
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• 2013

In this study, a 3D numerical model was used to predict nonlinear wave forces on a cylindrical pile installed in a shallow water region. The model was based on solving the viscous and incompressible Navier-Stokes equations for a two-phase flow (water and air) model and the volume of fluid method for treating the free surface of water. A new application was developed based on the cut-cell method to allow easy installation of complicated obstacles (e.g., bottom geometry and cylindrical pile) in a computational domain. Free-surface elevation, water particle velocities, and inline wave forces were calculated, and the results show good agreement with experimental data obtained by the Danish Hydraulic Institute. The simulation results revealed that the proposed model can, without the use of empirical formulas (i.e., Morison equation) and additional wave analysis models, reliably predict non-linear wave forces on an offshore wind turbine foundation installed in a shallow water region.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.36-45
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• 2017

본 연구에서는 파랑 후측모의 실험을 통해 2016년 4월 대한해협에서 발생한 폭풍 파랑을 재현하고, 당시 폭풍 파랑의 특성을 조사하였다. 파랑 후측모의 실험에 앞서 파랑관측자료를 분석하고, 이를 바탕으로 계산 영역을 설정하였다. 본 연구의 분석에 따르면, 대한해협 지역은 NE 계열의 파랑이 지배적으로 나타나며 이는 동해 지역의 파랑 특성과 일치하고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 Ahn et al.(2016)과 동일한 계산 조건을 적용하여 파랑 계산을 수행하였다. 본 연구의 계산 결과, 최대 유의파고 및 해당되는 유의파 주기는 각각 5.06 m, 9.2 s로, 이의 오차는 4 cm, 0.8 s 정도 되며 관측결과와 잘 일치하고 있었다. 이 후, 파랑계산 결과 얻은 유의파고 및 첨두주기를 JONSWAP 관계식과 비교하였는데, 이에 따르면 2016년 4월의 폭풍 파랑은 너울성 파랑보다는 풍파 성향이 더욱 강한 것으로 분석되었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.286-297
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• 2018

본 연구에서는 황해역 파랑 특성을 파악하기 위해 KOGA-W01 파랑관측자료를 분석하고, 이를 바탕으로 파랑 후측모의 실험을 수행하였다. 파랑관측자료 분석에 따르면, 파랑관측지점이 연안역에 비교적 가까이 위치해 있음에도 불구하고 fetch length가 짧아 심해파 출현율이 높은 것으로 나타났다. 이에 본 연구에서는 Chun and Ahn(2017a, b)의 계산영역을 황해역으로 확장하여 파랑계산을 수행하였는데, 황해역에서의 정확한 파랑계산을 위해 조석 및 조류의 효과도 함께 고려하였다. 계산결과를 관측결과와 비교하여 파랑 후측모의의 정확도를 검증하였다. 본 연구의 전반적인 계산 결과의 정확도는 만족할 수준이지만, 계산영역 크기 한계로 S계열의 너울성 장주기파를 제대로 재현하지 못해 황해역 유의파주기의 정확도가 낮게 나타났다. 그러나 이들 장주기파의 파랑에너지가 크지 않아, 극치 파랑분석에의 영향은 작아 극치파랑의 유의파주기는 잘 재현하고 있는 것으로 나타났다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권3호
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• pp.209-215
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• 2017

대형 부유식 파력-해상풍력 복합발전시스템은 정 사각형(폭 150m) 부유식 플랫폼 컬럼 상부에 4기의 3MW 풍력터빈이 설치된다. 전방 풍력터빈으로부터 발생되는 후류는 터빈배치에 따라 후방 풍력터빈의 출력성능과 하중특성에 불리한 영향을 미치므로 후류간섭에 대한 유동해석을 통해 최적배치설계가 실시되어야 한다. 본 논문에서는 플랫폼 배치조건($0^{\circ}$, $22.5^{\circ}$, $45^{\circ}$) 변화에 따른 개별 풍력터빈의 출력특성 및 연간에너지생산량을 확인하기 위해 풍속변화(8m/s, 11.7m/s, 19m/s 25m/s)에 대한 비정상상태 CFD 해석을 실시하였다. 레일리분포를 적용한 연간에너지생산량 계산결과는 각 배치조건에 따라 다르게 나타났으며, 해석결과에 근거하여 후류손실이 최소화 될 수 있는 최적 배치설계를 제안하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.668-675
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• 2018

전 세계적으로 도시화와 산업화의 발달은 많은 양의 전력을 필요로 하였다. 그리하여 연안 지역에 원자력 발전소를 비롯한 주요 사회기반시설의 건설이 가속화되었다. 또한 지구 온난화와 이상 기후 현상에 의해 자연 재해의 강도는 증가하고 있다. 자연 재해는 발생 지점과 규모를 예측하기 어렵고, 인명 피해와 재산 피해에 영향을 주고 있다. 이러한 문제로 인하여 연안 지역의 피해 예측과 재해 규모의 산정은 중요한 문제가 되었다. 그리하여 본 연구에서는 예측 가능한 기상 자료를 바탕으로 풍랑 피해의 피해액을 예측하고 예측한 결과를 바탕으로 풍랑 피해에 대하여 사전 대비 차원의 재난 관리가 가능할 것이라 판단된다. 본 연구에서는 재해 통계 자료가 부족한 시 군 구는 인접한 기상 관측소의 자료를 활용하는 지역은 군집분석을 활용하였다. 예측 가능한 기상자료와 지역 등급을 반영하였고, 재해 통계를 기반으로 남해연안지역의 풍랑 피해 예측함수를 개발 하였고, 검증 작업으로는 NRMSE를 활용하였다. 그 결과 NRMSE는 1.61%에서 21.73%로 분석되었다.

• 한국음향학회지
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• 제39권5호
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• pp.390-399
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• 2020

본 연구는 풍력, 파력발전기가 설치되는 제주 동부와 서부 수심 20 m 연해에서 4개월동안 수중 청음기를 중층(10 m)에 계류하여 주변소음을 측정하였다. 측정 소음레벨에 영향을 미치는 기상정보는 측정 지점 근처 기상대와 관측소를 이용하여 자료를 수집하였다. 100 Hz 이하의 주파수 대역에서 조석의 영향으로 간조와 만조, 조금과 사리일 때 약 5 dB ~ 20 dB가량 변화를 보였다. 파랑과 바람의 영향은 1 kHz 이하의 주파수 대역에서 25 dB이내로 큰 변화를 보였으며 파랑은 저주파 대역에 영향을 주었고 바람은 1 kHz 이상의 고주파 대역까지도 영향을 주었다. 10 kHz 이상의 고주파 대역에 영향을 주는 요인으로 강우와 생물 소음이 있고 웬즈 곡선 최대값에 비해 약 10 dB 높게 측정되었다.