• 한국해안해양공학회지
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• 제10권4호
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• pp.204-210
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• 1998

최대 엔트로피 방법을 이용하여 강한 비정규분포과정의 특성을 갖는 비선형 불규칙 파고의 확률밀도 함수를 유도하였다. 파랑의 파고가 쇄파고(또는 수심)에 의해 제한되고 파고의 1, 2차 모멘트만 주어졌을 경우, 유도된 확률밀도함수는 $H_{b}$ (쇄파고), $H_{m}$(평균파고), $H_{rms}$(파고의 제곱평균평방근)의 매개변수로 폐합형(closed form)으로 표시된다. 파고의 3차 이상의 모멘트가 주어진 경우에는 최대 엔트로피를 갖는 확률밀도함수의 매개변수를 구하기 위해서 비선형 적분 방정식 계를 Newton-Raphson 방법을 이용하여 수치적으로 구하였다. 최대 엔트로피 방법을 이용하여 유도된 파고의 확률밀도함수를 비정규분포의 특성이 강한 실측자료와 비교하였다. 실측자료는 폭풍시 중간수심과 천해에서 측정된 쇄파고에 가까운 자료로서 강한 비선형 불규칙 파랑의 특성을 지니며, 이 경우에도 유도된 확률밀도함수가 측정된 파고의 막대그래프와 잘 일치하였다. 강한 비선형 불규칙파의 특성을 갖는 파랑의 파고일 경우에도 파고의 1, 2차 모멘트만으로도 파고의 분포를 잘 나타낼 수 있었다. 최대 엔트로피 방법을 이용하여 구해진 파고의 확률분포함수는 해안구조물의 설계파를 결정하는 극치파고분포와 파고의 통계적인 특성을 추정하는데 매우 유용하게 이용될 수 있다.

• 대한조선학회논문집
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• 제47권4호
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• pp.525-532
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• 2010

In this paper, wave breakers which occur in two dimensional coasts are simulated using a SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics) method which represents the movement of fluidic physical volume with particles. As continuative fluid is approximated to the particles, the simulations are performed using fully Lagrangian method without any grid system. Two-dimensional Navier-Stokes equations and continuity equation are used for the numerical simulations. To generate incident waves, a piston type wavemaker is employed. The accuracy of the wave which is numerically generated by the wavemaker is verified by comparing with analytical results. The computations are carried out with various wave heights and slopes. The wave patterns generated through the numerical simulations are compared with several existing experimental and computational results. Agreement between the experimental data and the computation results is comparatively good. Also, the breaker depth index and the breaker height index from the present calculations are compared with the existing experimental results, and the tendency is very similar.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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• pp.198-203
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• 2003

Unsteady two-dimensional nonlinear waves which are generated by the numerical wavemaker of plunging type are numerically simulated using a finite difference method in rectangular grid system. Two-dimensional Navier-Stokes equations and the continuity equation are used for the computations. Irregular leg lengths and stars are employed near the boundaries of body and free surface to satisfy the boundary conditions. Marker-density function method is adopted for the simulation of wave breaking phenomena, and the computations are carried out with various wave amplitudes and two section shapes of wavemaker. The computation results are compared with other existing computational and experimental results, and the agreement between the experimental data and the computation results is good.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제40권6호
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• pp.477-488
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• 2008

The objective of the paper is to analyze the thermally induced density wave oscillations in water cooled boiling water reactors. A transient thermal hydraulic model is developed with a characteristics-based implicit finite-difference scheme to solve the nonlinear mass, momentum and energy conservation equations in a time-domain. A two-phase flow was simulated with a one-dimensional homogeneous equilibrium model. The model treats the boundary conditions naturally and takes into account the compressibility effect of the two-phase flow. The axial variation of the heat flux profile can also be handled with the model. Unlike the method of characteristics analysis, the present numerical model is computationally inexpensive in terms of time and works in a Eulerian coordinate system without the loss of accuracy. The model was validated against available benchmarks. The model was extended for the purpose of studying the flow-induced density wave oscillations in forced circulation and natural circulation boiling water reactors. Various parametric studies were undertaken to evaluate the model's performance under different operating conditions. Marginal stability boundaries were drawn for type-I and type-II instabilities in a dimensionless parameter space. The significance of adiabatic riser sections in different boiling reactors was analyzed in detail. The effect of the axial heat flux profile was also investigated for different boiling reactors.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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• pp.232-236
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• 2003

The anchor is laid on seabed and the main engine is worked to against incident environmental loads in typoon. As the main engine is broken down in the storm, the anchor chain is cutted and the vessel is drifted. Although a ship is moored by two point mooring lines to keep the her position, a ship is crashed into a rock because of typoon and the accident of oil spilling may be occured. In this paper, we studied the position-keeping of a ship which is analyized based on the slow motion maneuvering equations considering wave, current and wind. The direct integration method is employed to estimate wave loads. The current forces are calculated by using mathematical of MMG. The two point mooring forces are quasisatatically evaluated by using the catenary equation. The coefficeints of wind forces are modeled from Isherwood’s emperical data and the variation of wind speed is estimated by wind spectrum. The nonlinear motions of a two point moored ship are simulated considering wave, current, wind load in time domain.

• 한국해양공학회지
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• 제18권3호
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• pp.8-12
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• 2004

The anchor is laid on the seabed, and the main engine is working against incident environmental loads in a typhoon. As the main engine is broken Mum in the storm, the anchor chain is cut and the vessel drifts. Although a ship is moored by two-point mooring lines to maintain her position, it has crashed into a rock because of a typhoon, resulting in a possible accidental oil spillage. In this paper, we studied maintenance of a ship's position, which is analyzed based on the slow motion maneuvering equations considering wave, current, and wind. To estimate wave loads, the direct integration method is employed. The current forces are calculated, using MMG (Mathematical Modeling Group). Th two-point mooring forces are quasi-statistically evaluated, using the catenary equation. Th coefficients of wind forces are modeled from Isherwood's empirical data, and the variation of wind speed is estimated by wind spectrum. The nonlinear motions of a two-point moored ship are simulated, considering wave, current, and wind load, in specific domain of time.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제4권1호
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• pp.34-44
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• 2003

An advanced aeroelastic analysis using a computational structural dynamics (CSD), finite element method (FEM) and computational fluid dynamics (CFD) is presented in this Paper. A general aeroelastic analysis system is originally developed and applied to realistic design problems in the transonic flow region, where strong shock wave interactions exist. The present computational approach is based on the modal-based coupled nonlinear analysis with the matched-point concept and adopts the high-speed parallel processing technique on the low-cost network based PC-clustered machines. It can give very accurate and useful engineering data on the structural dynamic design of advanced flight vehicles. For the nonlinear unsteady aerodynamics in high transonic flow region, Euler equations using the unstructured grid system have been applied to easily consider complex configurations. It is typically shown that the advanced numerical approach can give very realistic and practical results for design engineers and safe flight tests. One can find that the present study conducts a virtual flutter flight test which are usually very dangerous in reality.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.1-12
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• 1996

본 논문에서는 갑판침입수의 유동특성을 단순화된 2차원 모델을 이용하여 고찰하였다. 기본방정식으로 천수파 모델에 기초한 보존형의 비선형 쌍곡선방정식이 도출되었고, 이를 계산하기 위한 시간영역 수치해법으로 predictor-corrector법과 2종 상류차분법을 채용한 유한차분법을 개발 적용하였다. 보아를 수반하는 몇가지 단순한 경우들에 대한 계산결과를 해석해와 비교하였으며, 본 수치해법이 갑판침입수의 유동해석에 유용한 방법임을 보였다. 갑판침입수의 유동 시뮬레이션 에들에서, 갑판침입수는 확산파의 형태로 감판상에 유입되며 갑판상의 구조물에 부딪힌 후 보아형태로 발달해 감이 보여지고 있다. 또한, 침입수 유동에 영향을 줄 수 있는 중요요소로서 갑판의 기울기, 상방향 가속도등이 다루어 졌고, 이들이 갑판 침입수의 유동에 상당한 영향을 미침을 확인하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제7권1호
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• pp.13-24
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• 1993

해양오염은 환경파괴의 주요 인자이다. 해양바닥에 가라않은 오염물질을 근본적으로 제거하는 문제와는 별도로, 파동(wave)에 의해 그것이 자동적으로확산될 수가 있다. 파문(ripple)으로 덮혀진 해저(sea bottom)에서 표면의 중력파에 의한 물의 수평방향 요동운동은 와류(vrotices)를 발생시칸다. 이런한 유동장은 해저 침전물을 부유시켜 멀리까지 화가신시키는 작용을 한다.파문주위의 유동장을 살펴보면 모서리(crest)에서 발생된 와류로 인해 정상유동성분이 존재하며 이런한 정상유동은 파문의 주기적 형상으로인해 다분히 순환적이다. 이ㅔ 파동에 의한 요동운동이 가세하면 Taylor 와류와 같은 효과를 보여 줄 것이다. 해저부근에서의 이러한 확산효과를 보기 위하여, 해양유동을 단순화하여 최근 널리 이용되고 있는 혼돈이론을 가미시켰다. 아주 단순한 유동이라도 복잡한 입자의 궤적을 나타내며 입자의 확산과 연관됨을 수치해석을 이용하여 보여준다.

• 대한조선학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.80-86
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• 1994

자유수면을 항주하는 선박에 의하여 발생되는 비선형 조파현상을 해석하기 위한 수치해석법을 개발하였다. 유동은 비점성, 비압축성으로 가정하고 선체 및 자유수면 형상과 일치하는 좌표계의 생성을 위하여 타원형 편미분방정식을 수치해석하여 물체적합 좌표계를 생성하였으며 변환된 정규격자 물체적합 좌표계에 대한 Euler방정식을 유한차분법(Finite Difference Method)을 이용하여 계산하였다. 수치해석을 위하여 시간에 대한 미분항은 전진차분, 공간에 대한 미분항은 중심차분법으로 이산화하였고 대류항에는 수치계산의 안정을 위해 인위적인 소산(dissipation)항을 첨가하였다. 자유수면의 형상은 매 시간 단계마다 자유수면 경계조건들을 만족하도록 다시 계산되었고 격자점들은 자유수면형상의 변화에 적합하게 다시 생성되도록 하였으며 압력에 대한 Poisson방정식은 반복연산법에 의하여 풀고 그 결과를 이용하여 속도를 외삽하였다. 개발된 수치해석법의 검증을 위해 수식선형인 Wigley 모형에 대한 계산을 Fn=0.250-0.408에 대하여 수행하고, 그 결과를 실험 결과와 비교하여 잘 일치함을 보였다.