2012년 서해에 내습한 태풍 볼라벤에 의해 발생한 폭풍해일과 파랑을 일본 기상청의 JMA-MSM 기상 예보 자료를 이용하여 수치모의하고, 계산된 해일고를 전국 해안의 항만에서 관측된 폭풍해일 자료와 비교하였다. 폭풍해일과 동시에 발생하는 파랑에 대해서는 해양조사원과 기상청에서 운영하는 해상 파고부이 자료와 비교하여 검증하였다. 기상자료에 따른 폭풍해일과 파랑의 특성을 파악하기 위해 미국 합동태풍경보센터인 JTWC에서 제공하는 best track을 이용하여 생성된 기압장과 바람장을 이용한 수치모의를 수행하고 비교하여 분석하였다. JMA-MSM 기상장은 지형과 선행 배경 기상장이 잘 반영되어 태풍 통과 전후의 전 기간에 걸쳐 파랑과 폭풍해일을 비교적 잘 재현한 반면, JTWC best track을 이용하여 생성된 기상장은 태풍 영향 구역이 협소하여 파랑과 해일고의 시간적 변화 등 전반적인 추세를 반영하지 못하는 등 한계가 있었다. 이 연구를 통하여 폭풍해일과 파랑을 추산하기 위해 신뢰도 높은 기상장이 필수적임을 알 수 있었다.
본 연구에서는 조간대가 발달한 우리나라 전북 서해안의 구시포 해안에서 연안류에 미치는 외력성분을 평가하기 위하여 조석 조류 및 파에 의한 해빈류를 고려한 복합해수유동모형을 구축하였다. 구축된 모형에서 조석 조류는 EFDC 모형, 파랑은 SWAN 모형, 그리고 해빈류는 SHORECIRC 모형을 사용하였다. 이 수치모형의 적용성을 검토하기 위하여, 현지에서 조석 조류와 입사파를 현장관측하였고 인근 기상관측소의 바람자료를 조사하였다. 그리고 현지의 조간대에서 GPS를 장착한 경량 Drogue의 추적실험을 수행하고 연안류 성분을 추출하였다. 또한 현장관측조건에 맞추어 수치모형에 의한 수치 Drogue 추적실험을 수행하고 그 결과를 관측치와 비교 검토하였다. 그 결과, 수치 Drogue의 이동속도는 현장자료에 대해 68.0~105.2 %의 범위로서 재현되었으며, 주류성분의 오차는 - 16.7~ +10.0 %로서 양호하였다. 그리고 연안류 성분은 주로 바람과 조류가 큰 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 해저경사가 아주 완만하여 쇄파대폭이 넓은 조간대에서 입사파고가 작은 파가 내습하는 경우의 해빈류는 연안류의 흐름에 미치는 영향이 미약한 것으로 분석되었다.
최근 환경오염에 대한 규제 강화로 인해 선박 운항은 경제적이며 지속가능한 최적화 항법에 대한 필요성이 대두되고 있다. 하지만 기상예보 기술의 발전에도 불구하고, 여전히 잘못된 기상예보로 인한 악천후에 조우하는 선박 사고들은 지속적으로 발생하고 있다. 본 연구에서는 악천후에 조우하는 선박의 실태를 파악하고 분석하기 위해, 운항중인 선박의 정보를 측정하고자 하였다. 여기서 측정한 데이터의 종류는 항해 (위치, 속도, 방위, 타각 등) 및 엔진 (엔진 회전수, 출력, 축 추력, 연료 소비량) 관련 정보, 기상 상태 (바람, 파도), 선박운동 (선박종, 횡운동 등) 등의 정보들이 포함되었다. 실측 실험을 시행한 선박의 종류는 28,000 DWT급 벌크선, 63,000 DWT급 벌크선, 20,000 TEU급 컨테이너선, 12,000 TEU급 컨테이너선박이다. 각 선박의 실선실험은 여러 가지 종류의 데이터를 각각 취득하여 다목적으로 선박 운항에 관련한 연구들에 활용하고자 한다. 또한 실선실험 시의 해상 상태를 확인하기 위해, 파도 시뮬레이션 모델을 이용하여 방향성 파랑 스펙트럼 등을 재현하였다. 실선 실험의 데이터 취득 및 파도 시뮬레이션 결과 등을 통하여, 선박레이더를 이용한 정확한 파도정보 파악 및 화물 붕괴 사고 등에 대한 연구를 진행하고 있다. 이에 더불어, 선박운항의 안전성 및 효율성 관점에서 다양하게 활용될 것으로 기대된다.
This paper presents review on human comfort criteria in major codes and standards for tall buildings. In general, human comfort criteria of tall buildings have been used by magnitude of wind-induced acceleration response. Two different indexes in determination of the magnitude have been used: the peak value which occurs during a period of time and the rms value averaged over this same period. These distinctive acceleration indexes are discussed in detail and each criterion is reviewed and compared. The distinctions arisen because of the different wave forms, or acceleration signatures are addressed. It is described that which index of acceleration should be adopted in establishment of Korean human comfort criteria. In addition, some arguments from a technical standpoint that favor the use of each index are presented.
Vibration control of offshore structures subjected to wave loads is studied. The reduction of the dynamic responses of offshore towers subjected to wind generated random ocean waves is an important issue in the aspect of serviceability, fatigue life and safety of the structure. In this thesis, the effectiveness of the active tuned mass damper(ATMD) compared with the tuned mass damper(TMD) is mainly considered. Instantaneous optimal control scheme is employed for the active vibration control and Kalman filtering technique is used for the estimation of unmeasured response of structures. In practice, displacements and velocities could not be measured as easily as accelerations. So the state estimation methods like Kalman filter is very important. Numerical simulation is conducted for guarantee the effectiveness of ATMD for offshore structures.
The magnetosphere is often perturbed by impulsive input such as interplanetary shocks and solar wind discontinuities. We study how these initial perturbations are propagating within the magnetosphere over various latitude regions by adopting a three-dimensional numerical dipole model. We examine the wave propagation on a meridional plane in a time-dependent manner and compare the numerical results with multi-satellite and ground observations. The dipole model is used to represent the plasmasphere and magnetosphere with a realistic Alfven speed profile. It is found that the effects of refraction, which result from magnetic field curvature and inhomogeneous Alfven speed, are' found to become important near the plasmapause. Our results show that, when the disturbances are assumed at the subsolar point of the dayside magnetosphere, the travel time becomes smaller to the polar ionosphere compared to the equatorial ionosphere.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제5권2호
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pp.87-91
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2005
This paper presents a Monte-Carlo FDTD technique to determine the scattered field from a perfectly conducting surface like a sea surface, from which the useful information on the incoherent pattern tendency could be observed. A one-dimensional sea surface used to analysis scattering was generated using the Pierson-Moskowitz model. In order to verify the numerical results by this technique, these results are compared with those of the small perturbation method, which show a good match between them. To investigate the incoherent pattern tendency involved, the dependence of the back scattering coefficients on the different wind speed(U) is discussed for the back scattering case.
The Tuned Pendulum Slab Damper(TPSD)system is mainly composed of suspended pendulum slab which was hanging with cable wire from the top floor of building without any extra loads structurally, and can be helpful to reduce vibration with effect of tuned mass damper function by the principle of pendulum movement. The experiment was performed with miniatures of the 30stories of steel structure building by the forced vibration test using shaking table, and the result was reduced about 42% of vibration. The purpose of this study was to make analysis of application of the TPSD system to new building and exist building against strong wind or seismic wave. The result of this study was that the TPSD system shall be satisfactory in field of execution, process control, safety and economical efficiency with saving up to 70% of construction cost.
Renewable energy resources such as wind, wave, solar, micro hydro, tidal and biomass etc. are becoming importance stage by stage because of considering effect of the environment. Solar energy is one of the most successful sources of renewable energy for the production of electrical energy following solar energy. And, the solar/photovoltaic cell generators depend on the solar radiation, which is a random variable so this poses difficulty in the system scheduling and energy dispatching, as the schedule of the photovoltaic cell generators availability is not known in advance. This paper proposes to use the two-layered artificial neural networks for predicting the actual solar radiation from the previous values of the same variable.
When a typoon sets into harbour, a moored ship shows erratic motions and even mooring line failure may occur. such troubles may be caused by harbour resonance phenomena, resulting in large motion amplitudes at low frequency, which is close ti the natural frequency of th moored ship. The nonlinear motions of a ship moored to quay are simulated under external forces due to wave, current including mooring forces in time domain. The forces due to waves are obtained from source and dipole distribution method in the frequency domain. The current forces are calculated by using slow motion maneuvering equation in the horizontal plane. The wind forces are calculated from the empirical formula of ABS and the mooring forces of ropes and fenders are modeled as linear spring.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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