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제안 방법
- x축을 무차원화된 주파수(ω2h/g)와 입사파의 경사각(θ) 그리고 수심으로 나눈 유공판(a/h)의 반폭으로 잡았고, 이 값들을 변화시키면서 두 결과를 비교하였다.
- 2는 유공판이 수면위에 놓여 있을 때 반사율, 투과율, 파랑하중, 모멘트를 Linton(2001)의 불투과성 수평판의 해석 결과와 비교한 그림이다. 불투과성 판을 구현하기 위하여 공극율 계수를 0에 가까운 극한값을 사용하여 해를 구하였다. 계산에서 사용한 고유함수의 개수 N는 소수점 이하 3자리까지 정확도가 보장되도록 50개로 잡았다.
- 수면 위에 고정된 수평 유공판과 입사파와의 상호작용 문제를 해석하여 반사율, 투과율, 파랑하중을 입사파의 주파수, 입사각, 공극율 계수, 유공판의 폭 변화에 대하여 살펴보았다. b→0 일 때의 본 해석결과는 불투과성 수평판에 대한 Linton(2001)의 해석결과와 잘 일치함을 확인하였다.
- 유공판 아래의 유체영역에서의 고유값을 수치해석 방법인 Steffensen법을 사용하여 구하였다. 유공판에 의한 반사율과 투과율 그리고 파랑하중을 공극율 계수와 유공판의 폭 그리고 입사파의 주파수 등을 바꿔가면서 살펴보았다.
- 유공판이 z축에 대해 대칭구조이므로 속도포텐셜을 z축에 대칭 해(Φ+)과 비대칭 해(Φ−)로 나누어 경계 치문제를 따로 풀고 두 해를 더하여 전체포텐셜 Φ(=Φ+ + Φ−)를 구한다.
데이터처리
- 그들은 앞에서 소개한 연구에서 사용한 비선형 방정식을 수치적으로 풀어 복소수 고유값을 구하는 방법 대신에 Molin and Nielsen(2004)과 Liu and Li(2011)의 해석 방법론을 따라 해석해를 구하였다. 해석해을 구할 수 없는 유공판이 경사되어 있을 때는 경계요소법(boundary element method)을 사용한 수치해를 구하여 모형실험 결과와 비교하였다.
이론/모형
- 수면 위에 놓인 유공판에서의 경계조건식으로 Zhao et al.(2010)가 제안한 경계조건식을 사용하였다. 유공판 아래의 유체영역에서의 고유값을 수치해석 방법인 Steffensen법을 사용하여 구하였다.
- Fig. 4는 Steffensen법을 사용하여 식 (8)에 주어진 비선형 방정식을 풀어 구한 영역 (II)의 고유값의 복소해를 공극율 계수를 0.01부터 100까지 변화시키면서 살펴보았다. x축은 고유값의 실수부를, y축을 허수부로 잡고 그렸다.
- Cho and Kim(2013)은 수면 아래 일정 깊이 잠긴 수평 유공판이 입사파를 차단하는 방파제로 활용 가능성을 보이는 기초연구를 수행하였다. 그들은 앞에서 소개한 연구에서 사용한 비선형 방정식을 수치적으로 풀어 복소수 고유값을 구하는 방법 대신에 Molin and Nielsen(2004)과 Liu and Li(2011)의 해석 방법론을 따라 해석해를 구하였다. 해석해을 구할 수 없는 유공판이 경사되어 있을 때는 경계요소법(boundary element method)을 사용한 수치해를 구하여 모형실험 결과와 비교하였다.
- 본 연구에서는 수면 위에 놓인 수평 유공판과 입사파와의 상호작용문제를 선형포텐셜이론에 근거를 둔 고유함수전개법을 사용하여 해석하였다. 수면 위에 놓인 유공판에서의 경계조건식으로 Zhao et al.
- 식 (8)에 주어진 비선형 방정식을 수치적으로 풀기 위하여 Steffensen법을 사용하였다(Mathews and Fink, 2004). 이 방법은 Muller의 축차법과 Newton-Raphson법을 결합한 방법으로 자세한 내용은 부록에 소개하였다.
- (2010)가 제안한 경계조건식을 사용하였다. 유공판 아래의 유체영역에서의 고유값을 수치해석 방법인 Steffensen법을 사용하여 구하였다. 유공판에 의한 반사율과 투과율 그리고 파랑하중을 공극율 계수와 유공판의 폭 그리고 입사파의 주파수 등을 바꿔가면서 살펴보았다.
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