• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.514-514
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• 2017

Floating breakwaters were treated as solid bodies without any perforation in previous studies. In this study, however, a floating breakwater is perforated to allow the partial absorption of the energy produced by incident waves and an air chamber is placed in the upper part to control the breakwater draft. A series of laboratory experiments for a floating breakwater installed with a mooring system are carried out. In general, a mooring system can be classified by the number of mooring points, the shape of the mooring lines, and the degree of line tension. In this study, a four-point mooring is employed since it is relatively easier to analyze the measured results. Furthermore, both the tension-leg and the catenary mooring systems have been adopted to compare the performance of the system. In laboratory experiments, the hydraulic characteristics of a floating breakwater were obtained and analyzed in detail. Also, a hydraulic model test was carried out on variable changes by changing the mooring angle and thickness of perforated wall. A hydraulic model was designed to produce wave energy by generating a vortex with the existing reflection method. Analysis on wave changes was conducted and the flow field around the floating breakwater and draft area, which have elastic behavior, was collected using the PIV system. From the test results the strong vortex was identified in the draft area of the perforated both-sides-type floating breakwater. Also, the wave control performance of the floating breakwater was improved due to the vortex produced as the tension in the mooring line decreased.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 1996년도 정기학술강연회 발표논문 초록집
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• pp.176-183
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• 1996

In order to reduce wave reflection from a breakwater, a perforated wall caisson is often used. A conventional perforated wall caisson breakwater for which the water depth inside the wave chamber is the same as that on the rubble mound berm has less weight than a vertical solid caisson with the same width and moreover the weight is concentrated on the rear side of the caisson. (omitted)

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.149-150
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• 2013

최근 외해의 파랑을 막기 위한 방파시설로 유공방파제가 다수 설치되고 있다. 일반적으로 유공방파제는 전면에 유공격실을 설치하여 유공에서 난류를 발생을 유도하여 반사파를 저감하고, 최대 파력도 저감하는 목적을 지닌다. 유공벽은 폭풍파에 직접 노출되어 있어 쇄파 발생시 충격적인 파압이 작용될 수 있어 설계 시 유의하여야 한다. 본 논문에서는 이러한 문제가 없는 공진수로를 이용한 새로운 개념의 유공방파제를 제안하고, 중요 설계변수 변화에 대하여 제안한 시스템의 반사특성을 수치적으로 모의하였다. 수치해석은 유공판을 통과하면서 발생하는 난류에 의한 에너지 소모효과를 고려할 수 있는 선형 포텐셜 이론에 기초한 Galerkin 유한요소 모델을 이용하여 수행하였다. 유공판의 유공율에 따른 반사율 변화를 살펴보았다.

• International Journal of Ocean System Engineering
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• 제2권1호
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• pp.50-56
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• 2012

This study investigates flow fields and energy dissipation due to regular wave interaction with a perforated vertical breakwater, through velocity data measurement in a two-dimensional wave tank. As the waves propagate through the perforated breakwater, the incoming wave energy is reflected back to the ocean, dissipated due to very turbulent flows near the perforations and inside the chamber, and transmitted through the perforations of the breakwater. This transmitted energy is further reduced due to the presence of the perforated back wall. Hence most of the energy is either reflected or dissipated in the vicinity of the structure, and only a small amount of the incoming wave energy is transmitted through the structure. In this study, particle image velocimetry (PIV) technique was employed to measure two-dimensional instantaneous velocity fields in the vicinity of the structure. Measured velocity data was treated statistically, and used to calculate mean flow fields, turbulence intensity and turbulent kinetic energy. For investigation of the flow pattern, time-averaged mean velocity fields were examined, and discussed using the cross-sections through slot and wall for comparison. Flow fields were obtained and compared for various cases with different regular wave conditions. In addition, turbulent kinetic energy was estimated as an approach to understand energy dissipation near the perforated breakwater. The turbulent kinetic energy was distributed against wave height and wave period to see the dependence on wave conditions.

• 한국항해항만학회지
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• 제38권5호
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• pp.503-509
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• 2014

본 연구에서는 공진을 유도하는 수로를 이용한 새로운 개념의 유공방파제를 제안하려 한다. 공진수로에는 유공판을 설치하여 흐름분리현상에 의한 파랑에너지의 소산을 유도한다. 종래의 수실과 유공벽을 이용한 방파제에 비하여 공진수로 내장형 유공방파제는 두 가지의 장점을 들 수 있는데, 하나는 목표 차단파랑에 따라서 수로의 설계가 용이하며 보다 장주기 파랑에 대하여도 적용이 가능하다. 또 하나는 유공부가 쇄파력이 집중되는 수면부근보다 아래에 위치함으로써 구조적 안정성이 개선된다. 파랑에너지의 소산은 방파제 전면에서의 반사율로서 평가하였고, 수치해석은 선형 포텐셜 이론에 기초한 Galerkin의 유한요소모델을 이용하였다. 수로의 고유주기와 입사파의 주기가 일치하는 부근에서 적절한 에너지 손실을 확인할 수 있었으며 에너지 손실의 양은 수로의 형상, 위치 및 유공율의 영향을 받았다.

• 한국해양공학회지
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• 제33권1호
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• pp.61-67
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• 2019

Recently, a perforated caisson breakwater with turning wave blocks was developed to improve the water affinity and public safety of a rubble mound armored by TTP. In this study, hydraulic model tests were performed to examine the hydraulic performance of a non-porous caisson and new caisson breakwater with perforated blocks for attacking waves in a small fishery harbor near Busan. The model test results showed that the new caisson was more effective in dissipating the wave energy under normal wave conditions and in reducing the wave overtopping rates under design wave conditions than the non-porous caisson. It was found that the horizontal wave forces acting on the perforated caisson were slightly larger than those on the non-porous caisson because of the impulsive forces on the caisson with the turning wave blocks.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.2317-2328
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• 2013

이 연구에서는 수리모형실험을 통해 유수실 상부 덮개가 유공 케이슨 방파제 전면벽 및 후면벽에서의 파압에 미치는 영향을 고찰하였다. 수리모형실험은 유공 케이슨의 유수실 상부 덮개가 있는 경우 및 없는 경우에 대해서 전면벽 유공률을 변화시키면서 이루어졌다. 유수실 상부가 덮개로 막혀 있을 때에는 모든 실험 조건에서 유의미하게 더 큰 파압이 취득되었으며 따라서 유수실 상부 덮개 존재에 따른 두 벽에서의 계측 파압 차이는 매우 뚜렷하게 나타났다. 그 결과 계측 파압을 적분하여 계산된 전파력의 크기 역시 상부 덮개가 있는 케이슨 방파제의 경우가 더 컸으며, 이 경우 잘 알려진 Takahashi의 파압식에 근거한 파력값을 상회하였다. 한편, 전면벽 유공률에 따라서는 방파제 전면벽 및 후면벽에서 모두 유공률이 클수록 더 큰 파압이 계측되었다.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 1992년도 정기학술강연회 발표논문 초록집
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• pp.58-63
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• 1992

종래의 방파기능에 부가하여 방파제에 친수기능과 소파기능을 부여한 다목적 방파제(종 Slit형 유공방파제)를 계획, 설계하였다. 수리실험을 통해 기존 구조물과의 비교 평가를 시행하여 유공방파제의 유의성을 확인하였으며, 실험결과를 토대로 현지적용을 목적으로 단면을 개선하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.286-304
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• 2017

본 연구에서는 어항 등과 같은 소규모 항에서 적용 가능한 격자블록결속에 의한 신형식의 원형유공케이슨을 제안하고, 이러한 방파제의 수리특성을 수치적으로 검토하였다. 본 연구에서 적용한 수치해석 코드는 최근들어 다양한 분야에서 공학적 문제해결을 위해 그 사용예가 급증하고 있는 공중사용허가서(오픈소스 기반) 라이선스 기반의 OpenFOAM(Open Field Operation and Manipulation)에 조파모듈, 투과층 해석모듈, 및 반사파 제어기능 등을 추가한 OLAFOAM을 적용하였다. 본 연구는 먼저, 1) 규칙파 하 3차원슬리트케이슨 방파제에서 파의 파압변동에 대해 기존의 실험 결과와 비교 검토하고, 2) 불규칙파를 조파하여 목표한 파의 재현과 주파수스펙트럼을 비교 검토하여 OLAFOAM의 타당성을 검증하였다. 이로부터 슬리트케이슨과 유사한 원형유공케이슨이 설치된 일정수심의 3차원수치파동수조에 불규칙파를 조파하여 유수실 폭과 유의파고 및 유의주기의 변화에 따른 원형유공케이슨 방파제에서 월파량, 반사율, 파압분포 및 그들의 상호연관성을 면밀히 검토 분석하였다. 이로부터 파압분포는 불투과연직벽체에 대한 Goda 식의 결과보다 매우 작은 결과를 나타내었으며, 반사율은 기존의 슬리트케이슨에서 반사율의 변동범위 내에 존재하는 것을 알 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.458-464
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• 2020

유공케이슨 방파제의 한계상태설계법 개발을 위해 하중저항계수 보정을 수행하였다. 전국 항만의 12개 유공케이슨식 방파제에 대하여 설계변수의 불확실성을 고려한 신뢰성해석을 수행하였다. 목표신뢰성지수에 따른 부분 안전계수와 하중, 저항계수를 차례로 산정하였다. 최적화기법을 통해 한계상태설계법 개발을 위한 하중계수와 저항계수를 도출하였다. 최종 하중저항계수를 이용하여 방파제를 재설계하였으며 목표수준의 신뢰성지수를 상회하는지 검증하였다. 목표신뢰성지수를 변화시켜 해당 수준에 맞는 하중저항계수를 최종 제시하였다.