• 한국해양공학회지
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• 제7권2호
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• pp.114-120
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• 1993

Responses of marine vehicles and ocean structures in a seaway can be predicted by applying the probabilistic approach. When we consider a linear system, the responses in a random seaway can be evaluated through spectral analysis in the frequency domain. But when we treat nonlinear system in irregular waves, it is necessary to get time history of waves. In the previous study we introduced one-directional waves (long crested waves)as wave environment and carried out calculations and experiments in the waves. But the real sea in which marine vehicles and structures are operated has multi-directional waves (short crested waves). It is important to get a simulated random sea and analyse dynamic problems in the sea. We need entire sample function or probabillty density function to infer statistical value of random process. However if the process are ergodic process, we can get statistical values by analysis of one sample function. In this paper, we developed the simulation technique of multi-directional waves and proved that the time history given by this method keep ergodic characteristics by the statistical analysis.

• Wind and Structures
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• 제12권3호
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• pp.219-237
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• 2009

This study examines the accuracy of large-eddy simulation (LES) to simulate the flow around a large irregular sloping complex terrain. Typically, real built up environments are surrounded by complex terrain geometries with many features. The complex terrain surrounding The Hong Kong University of Science and Technology campus was modelled and the flow over an uphill slope was simulated. The simulated results, including mean velocity profiles and turbulence intensities, were compared with the flow characteristics measured in a wind tunnel model test. Given the size of the domain and the corresponding constraints on the resolution of the simulation, the mean velocity components within the boundary layer flow, especially in the stream-wise direction were found to be reasonably well replicated by the LES. The turbulence intensity values were found to differ from the wind tunnel results in the building recirculation zones, mostly due to the constraints placed on spatial and temporal resolutions. Based on the validated mean velocity profile results, the flow-structure interactions around these buildings and the surrounding terrain were examined.

• 대한조선학회논문집
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• 제43권1호
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• pp.1-14
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• 2006

To improve maritime safety, it is very important not only to make safer design and operation but also to do proper response in case of maritime casualty. The large-scaled casualties will be caused by loss of structural strength and stability due to the progressive flooding and enlargement of damage by the effect of waves and wind. To prevent foundering and structural failure, the prediction of ship motion behavior of damaged ship in wave is necessary. This paper describes the motion behavior of damaged ship in waves through theoretical and experimental studies. A time domain theoretical model of damaged ship motions and accidental flooding, which can be applied to any type of ship or arrangement and considers the effects of flooding of compartments, has been developed. The model tests have been carried out in regular and irregular waves with different wave heights and directions in ship motion basin. Those were performed for three different damaged conditions such as engine room bottom damage, side shell damage and bow visor damage of a Ro-Ro ship. Comparison of theoretical and experimental results was performed.

• 대한조선학회논문집
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• 제58권2호
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• pp.112-120
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• 2021

The novel wave generating system of a wave flume has been devised by utilizing the analytic solution of wave board motion in idealized two dimensional space. The arbitrary oscillation motion of submerged wave board segment has been defined by sinusoidal motion of upper and lower end of the wave board. The analytic solution of the wave board motion has been represented by the solution of board motion due to flap motion and swing motion. Arbitrary oscillation of the board could be specified by determining amplitude, frequency, and the phase lag. A novel hybrid wave generator could be operated not only in piston motion but also in flap or swing motion by selection of control parameter. The wave generator has unique motion enhancing ability by appending flap motion or swing motion to piston motion in wave generation. In addition the hybrid wave generator has advantages in generating high quality wave spectrum of irregular wave in simulating real sea condition.

• 한국해양공학회지
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• 제37권1호
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• pp.8-19
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• 2023

In recent years, modular-type floating islands have been considered as a promising option for future ocean space utilization. A modular floating island consists of a number of standardized pontoon-type modules and connectors between them. In this study, the motion responses of a modular floating island in waves was investigated based on frequency-domain numerical analysis. The numerical method is based on the potential flow theory and adopts a higher-order boundary element method with Green's function. First, motion RAOs were directly compared with the model test data by reference to validate the present numerical method. Then, numerical investigations were conducted to analyze the motion characteristics of the floating island by considering various modules shapes and arrangements. It was found that motion responses were reduced in a single central module compared to when divided central modules were used. Finally, the effect of modular arrangement on the motion responses in irregular waves was discussed. It was confirmed that multiple-layer outer modules are more effective in calming the central module than using single-layer outer modules, except under very long period conditions.

• 지구물리와물리탐사
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• 제11권2호
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• pp.93-98
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• 2008

실제 육상 탄성파 탐사는 불규칙한 지표 지형이 있는 탄성 매질에서 수행되며, 이 경우 지표의 불규칙한 특성이 파의 전파에 영향을 미치게 된다. 지형을 고려한 탄성파 전파특성을 규명하기 위해서 주파수 영역 가중평균 유한요소법을 이용한 2차원 탄성파 모델링을 연구하였다. 먼저 지표 굴곡이 없는 균질 반무한 공간에 대해 지표 위에 공기층이 있는 경우와 없는 경우를 비교해서 공기층의 존재가 계산 결과에 미치는 영향을 확인하였다. 불규칙 지표를 포함하는 모형에 가중평균 유한요소법을 적용할 경우 일반적인 유한요소법의 경우에 비해 격자 개수를 적게 설정할 수 있어 계산시간을 절약할 수 있고 수치 계산 주시에도 큰 차이가 없음을 확인하였다. 지표면에 경사면과 계단 형태의 불규칙 지형이 있는 균질 모형에 대한 탄성파 거동을 살펴보면 불규칙 지표면의 모서리에서 새로운 송신원이 존재하는 것과 같은 효과가 나타나는 것과 레일리파가 불규칙 지표에서 더 커지는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.731-739
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• 2017

오늘날 3D 프린팅 기술은 다품종 소량 생산 및 맞춤형 생산, 생산 비용 및 시간 절감의 가능성이 가시화되고 있으며, 그 활용 범위가 제조업분야에서 건축분야로 확장되고 있다. 최근 국외를 중심으로 3D 프린팅 기술을 이용한 건축물, 건축 부재 및 부품을 제작한 사례가 등장하고 있으며, 국내에서도 건축 설계 및 시공 기술과 3D 프린팅 재료 및 장비 등 제반 기반 기술 개발이 이루어지고 있다. 건축분야의 3D 프린팅 기술은 도입 초기 단계로 시제품 제작 수준이나, 향후 상용화 단계로 발전하기 위해서는 현 업계의 실정을 고려한 현실적이고 체계적인 도입 전략이 필요하다. 이에 본 연구는 국내 건축분야 3D 프린팅 기술이 상용화 단계로 도입하기 위한 기반 연구로서, 3D 프린팅 기술의 도입에 대한 실무자 인식에 대한 현황을 파악하고자 설계, 시공, 자재 및 3D 프린팅 전문가를 대상으로 설문조사 및 면담을 실시하였다. 인식 현황 분석 결과, 실무에서는 3D 프린팅 건설 기술이 일반 건설시장의 대체 형태보다는 비정형 건축물, 특수한 디자인 형태의 소형 건축물, 인테리어 시장 중심으로 상용화될 것으로 전망하고 있었다. 상용화가 기대되는 3D 프린팅 건축 상품은 부재 및 부품 단위 수준으로 제한적이며, 경제성과 기능성보다는 심미성이 상품 경쟁력의 가장 큰 요인으로 인식하고 있었다. 향후 시설물 단위의 상품으로 상용화 가능성을 높이기 위해서는 재료와 장비의 성능, 안정성 확보와 함께 건축에 특화된 공법 및 정책과 제도가 요구되는 것으로 파악되었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.127-138
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• 1996

고속선의 내항성능 해석 방법으로 스트립 방법, 통합이론(Unified theory), 3차원 판넬 방법등이 널리 사용되고 있다. 스트립 이론은 2차원적 해석 방법으로 전진속도가 빠른 경우나 추파중 저주파수 영역에서 유체력 계수와 운동응답이 정확하지 않으며, 통합이론은 내부영역에서는 2차원적 해석을 사용하고 외부영역은 세장체 이론을 사용하여 해석하는 방법으로 수학적으로 복잡한 단점이 있다. 3차원 판넬 방법을 이용한 해석은 계산 시간이 오래 걸리지만 고속인 경우에 모든 주파수 영역에서 정확한 해를 주는 것으로 알려져 있고, 전산기의 급속한 발달과 더불어 가장 권장되는 방법이다. 본 논문에서는 고속선의 해석에 전통적으로 사용되고 있는 스트립 법에 의한 해석과 3차원 판넬 방법을 이용한 해석법을 비교한다. 3차원 판넬 방법에 의한 해석은 쏘오스 분포법과 전진하면서 동요하는 그린 함수를 사용하고, 그린 함수의 수치, 계산은 Hoff의 방법을 이용하였고, 그린 함수는 종축에 대한 대칭 관계를 이용하여 계산 시간을 줄였다. 계산에 사용된 선종은 카타마란(Catamaran) 형태의 고속선이며 상기 두 방법에 의해 구해진 유체력 계수, 파강제력과 주파수 응답함수 등을 비교하였고, 또한 불규칙파중 운동응답의 계산 결과를 비교 검토해 보았다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권6호
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• pp.846-855
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• 2021

최근 친환경, 신재생 에너지 수요에 따라서 해상풍력발전 분야는 빠른 성장세와 설비의 대형화에 따른 전용설치선박의 관련 기술개발이 요구되고 있다. 해상풍력설치선박(WTIV: Wind Turbine Installation Vessel)은 설치 작업 시 선체를 파도의 영향을 받지 않는 높이로 이동시키고 모든 환경하중은 레그가 담당한다. 특히 파랑하중은 불규칙파로 구성되어 있기 때문에, 정확한 동적응답특성을 파악하는 것은 아주 중요한 문제이다. 이러한 동적응답해석은 간이법의 하나인 단자유도법을 널리 활용하고 있으나, 불규칙 파를 고려하지 못하는 제약조건이 있다. 따라서 현재 설계 시 불규칙 파에 대한 시간영역 계산이 가능한 다자유도 계산법을 사용하고 있다. 그러나 다자유도 계산법에서 시간영역 해석은 정도 높은 계산 결과를 제공하지만, 데이터의 수렴도가 민감하고 복잡성에 있어 설계 시 어려움이 있다. 따라서 본 논문은 다양한 변수를 기준으로 한 시간영역 해석을 통하여 불규칙 파의 동적응답 특성을 표현 할 수 있는 동적증폭계수 추정식을 개발하였다. 기존 다자유도 모델 대비 계산시간 단축 및 정확도 확보를 확인하였다. 개발된 동적증폭계수 추정식은 WTIV 및 유사 구조물 설계에 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제14권4호
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• pp.308-318
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• 2002

본 논문에서는 Korteweg de Vries(이하 KdV)방정식의 골격내에서 천해의 풍파의 수치모형요구조건에 대한 토의를 수행하였다. KdV식을 실험자료를 포함하는 발달된 해상상태, 비정상적 풍파와 나블상황에 적용시의 비선형성과 분산성의 취약점을 논하였다. 최극해파통계의 충분한 평가를 위해서는 파고기록이 적어도 10.000개 정도의 해파를 다루어야 하는데 이는 숫적으로 다루기 힘들다. 따라서 유의파의 2-2.3배에 상응하는 최극해파의 통계적 특성을 효과적으로 평가할 수 있는 가능성을 제시하는 불규칙해파의 수치적 모형을 제시하였다.