• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제3권2호
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• pp.41-48
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• 2000

부유식방파제의 소파성능 개선을 위한 실험적인 연구를 수행하였다. 투과계수는 부유식방파제의 홀수에 큰 영향을 받으며 계류체인의 무게에는 큰 영향을 받지 않는다. 두 개의 방파제를 배열을 하면 방파효율을 높일 수 있으며, 앞 뒤 부유체의 흘수를 적절히 선택을 하면 넓은 주파수대에 걸쳐 안정된 방파 성능을 가질 수 있다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제12권1호
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• pp.39-61
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• 2022

Renewable energy such as wave energy has gained popularity as a means of reducing greenhouse gases. However, the high cost and lack of available sea space in some countries have hindered the deployment of wave energy converters (WEC) as alternative means of sustainable energy production. By combining WECs with infrastructures such as floating breakwaters or piers, the idea of electricity generated from WECs will be more appealing. This paper considers the integration of vertical raft-type WEC (commonly known as the vertical flap WEC) with floating breakwater as means to generate electricity and attenuate wave force in the tropical sea. An array of 25 WECs attached to a floating breakwater is considered where their performance and effect on the wave climate are presented. The effects of varying dimensions of the WEC and mooring system of the floating breakwater have on the energy generation are investigated. The integrated WECs and floating breakwater is subjected to both the regular and irregular waves in the tropical sea to assess the performance of the system. The result shows that the integrated vertical flap-floating breakwater system can generate a substantial amount of wave energy and at the same time attenuate the wave force effectively for the tropical sea when optimal dimensions of the WECs are used.

• 한국해양공학회지
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• 제18권5호
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• pp.7-14
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• 2004

The interaction of incident manochromatic waves with an array of N surface-piercing porous dual cylindrical structures is investigated in the frame of three-dimensional linear potential theory. The dual cylindrical structure is camposed of concentric two cylinders. The exterior cylinder is porous and the interior cylinder is impermeable. The fluid domain is divided into N+1 regions i.e. a single exterior region and N interior regions. The diffraction potentials in each region representing the scattering of incident waves by an array of porous cylindrical structures are expressed by the Fourier Bessel series. The unknown coefficients in each region are determined by applying the porous boundary condition and continuity of mass flux at the matching boundary. It is found that an array of porous cylindrical structures reduces both the wave forces and the wave run-up, and shows the excellent performance of wave blocking. The results show that various types of breakwater exchanging seawater are prospective by controlling the porosity and the configuration of cylindrical structures.

• 한국해안해양공학회지
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• 제15권4호
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• pp.232-241
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• 2003

3차원 선형포텐셜 이론아래에서 해저면 바닥에 고정된 N개의 투과성 원기둥과 입사파의 상호작용 문제를 살펴보았다. 유체영역을 때의 외부영역과 N개의 내부영역으로 나누고, 각 유체영역에서의 회절포텐셜을 고유함수전개법에 의해 표현하였다(Williams and Li, 2000). 투과성 구조물은 파력과 처올림 파형을 크게 줄일 수 있다는 사실을 해석결과는 보여주고 있다. 개발된 해석모델을 검증하기 위하여 일렬로 배열한 투과성 원기둥들을 가지고 조파수조(30m $\times$ 7m $\times$ 1.5m)에서 체계적인 모형실험을 수행하였다. 해석결과와 모형실험결과는 정성적으로 잘 일치하고 있음을 확인하였다. 투과성 원기둥을 일렬로 배열하여 만든 방파제는 해수교환뿐 아니라 우수한 소파성능을 가지고 있어 미래의 해수교환방파제로써 무한한 잠재력이 있다고 판단된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.420-433
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• 2020

기존 케이슨방파제의 안정성을 높이기 위해 케이슨 전면 또는 후면에 추가로 신규 케이슨을 설치하여 보강하는 경우 박리에 의한 에너지 손실효과와 케이슨과 케이슨 사이의 공극률 변화에 따른 개별 원형케이슨에 작용하는 파력 및 파처오름 특성 평가는 중요하다. 본 연구에서는 고유함수전개법에 투과성판에서의 속도는 판 전후의 압력차에 선형적으로 비례한다는 Darcy의 법칙을 이용하여 원형케이슨들간의 공극률 계수 변화에 따른 2열 배치된 원형방파제에 작용하는 파랑 특성을 분석하였다. 수치해석의 신뢰성을 확보하기 위해 Sankarbabu et al.(2008)의 수치 해석결과와 비교를 수행하였으며, 다양한 변수에 따른 개별 이중 원형케이슨에 작용하는 파력 및 파처오름 특성을 나타내었다.

• 한국해양공학회지
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• 제21권4호
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• pp.1-7
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• 2007

Based on the eigenfunction expansion method, the wave-absorbing performance of a square or circular pile breakwater was investigated. Flow separation resulting from sudden contraction and expansion is generated and is the main cause of significant energy loss. Therefore, evaluation of an exact energy loss coefficient is critical to enhancing the reliability of the mathematical model. To obtain the energy loss coefficient, 2-dimensional turbulent flow is analyzed using the FLUENT commercial code, and the energy loss coefficient can be obtained from the pressure difference between upstream and downstream. It was found that energy loss coefficient of circular pile is 20% that of a square pile. To validate the fitting equation for the energy loss coefficient, comparison between the analytical results and the experimental results (Kakuno and Liu, 1993) was made for square and circular piles with good agreement. The array of square piles also provides better wave-absorbing efficiency than the circular piles, and the optimal porosity value is near P=0.1.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제3회(2014년)
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• pp.568-573
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• 2014

본 연구에서는 원형으로 모델링 된 실린더들에 균일한 유동이 흐를 때, 실린더들의 배치에 따른 이차원 층류 유동을 분석하였다. EDISON_CFD를 이용해서 실린더간의 거리와 주기적 배열에 따라 개별 실린더들의 항력계수와 평균 항력계수의 분석을 통해 항력계수가 최대가 되는 실린더 배열을 확인하였다. 이를 위해 계산영역과 최대격자수에 따른 정확도를 분석하였다. 가로 배열(tandem position)에서의 효율적 항력 거리를 확인하였다. 세로 배열(side-by-side position)에서의 효율적 항력 거리를 확인하였다. 위의 결과들로 9개의 실린더를 3개씩 3열로 배치하고, 주기적 배열과 엇갈림 배열로 나누어 효율적 항력 배치를 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.38-50
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• 1998

부유식 방파제의 특성을 파악하기 위하여 수면 근처에 고정된 상자형 방파제 경우의 방파성능을 실험하고 수치계산과 비교하였다. 상자의 폭과 흘수를 변화시키고 파의 주기와 경사도(wave steepness)를 변화시킴으로써 비교적 다양한 변수변화에 따른 영향을 확인하고자 하였다. 투과계수와 방파제에 작용하는 힘을 실험으로부터 측정하고 선형포텐셜이론에 의해 계산된 결과와 비교함으로써 방파제가 수면근처에 고정된 경우 투과계수와 파력에 대한 흘수 및 파장의 영향을 논하였다. 배열의 경우 폰툰사이의 간격이 투과계수와 파력에 미치는 효과를 논하였고, 전반적으로 계산이 실험의 결과를 효과적으로 예측할 수 있음을 확인하였다.

• Wind and Structures
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• 제29권1호
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• pp.33-41
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• 2019

The interaction of head waves with an infinite row of identical, equally spaced, rectangular breakwaters is investigated in the presence of uneven bottom topography. Using linear water wave theory and matched eigenfunction expansion method, the boundary value problem is transformed into a system of linear algebraic equations which are numerically solved to know the velocity potentials completely. Utilizing this method, reflected and transmitted wave energy are computed for different physical parameters along with the wave field in the vicinity of breakwaters. It is observed that the wave field becomes more complicated when the incoming wavelength becomes smaller than the channel width. A critical ratio of the gap width to the channel width, corresponding to the inflection point of the transmitted energy variation, is identified for which 1/3 of the total energy is transmitted. Similarly, depending on the incident wavelength, there is a critical breakwater width for which a minimum energy is transmitted. Further, the accuracy of the computed results is verified by using the derived energy relation.