파랑 중 제주 “ 테우 ” 틈에 의한 파 흡수효과
Efficiency of wave absorption by the porous of "Taewoo" of Jeju in regular seaway
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제주의 테우는 부력이 큰 구상나무로 만들어졌으며, 선수의 폭이 선미의 폭 보다 좁은 종 방향으로 틈새를 유지한 종식 구조로 제작되었다. 테우의 횡 방향의 틈새가 파를 흡수하기 위한 최적의 간격은 어느 정도인지를 규명하기 위하여 2차원 수조 수리모형실험 통해 분석한 결과는 파가 테우 타공판 (틈새)을 통과하면서 틈새의 박리현상에 의해 와류로 인한 에너지 손실이 있었고, 태우의 틈새에 따른 반사율 및 에너지 손실율은 같은 경향으로 파장이 짧을수록, 고주파 영역으로 갈수록 증가하나, 투과율은 반대로 파장이 길수록 저주파수 영역으로 갈수록 증가하였다. 반사율은 공극율이 클수록 분포 범위가 좁고, 평균값이 감소하는 추세를 보였고, 투과율은 반사율과 반대로 공극율이 클수록 평균값을 중심으로 그 범위가 넓고, 평균값이 점차적으로 증가하는 경향을 나타내었으며, 반면에 에너지 손실율은 공극율 0.2518 중심으로 해서 공극율이 클수록 선형적으로 증가하였으나, 그 중심을 기점으로 다시 낮아지는 형태를 보였다. 그리고 입사파가 테우의 틈새로 투과하는 형태는 공극율에 따라 달랐고, 공극율 0.2518에서는 전혀 물결이 튀지 않고 매우 안정적이었다. 이상의 결과를 통해서 테우 모형 타공판의 반사율과 투과율이 가장 낮고, 에너지 손실율이 가장 높은 공극율은 0.2518이므로, 최적 횡 방향 타공 (틈새)의 크기는 약 2.6cm로 판단되었다. 공극율이 전혀 없을 때를 비교하면 약 31.60% 파를 더 흡수하는 기능을 가진 것이다. 이것으로 보아 테우는 선박공학적인 사고에 의해서 이루어진 우수한 해상 운송 수단으로 생각된다. 그러나 이상의 결과는 모형 수조 실험을 통해서 도출된 것이므로 향후 이를 기초로 해서 해상실험을 수행하여 보다 현장성 있는 연구가 이루어져야 신뢰성 있는 결과를 얻을 수 있을 것이다.
Abstract
In an effort to find the optimum porous of Taewoo through the mathematical model 2 - dimensional tank water experiment among the approached to a problem related to ocean engineering, this study analyzed the porosity by dividing it into 9 cases. As the wave penetrates through the longitudinal porous of the Taewoo model, it was found that there is a wave energy loss because of the phenomenon of the separation of the porous due to the eddy. Looking into the general tendency based on the wave-height meter(probe) data, it was found that the shorter wavelength and higher frequency area, the more reflection coefficients increased, but in contrast, the longer wavelength and lower frequency area, the transmission coefficients showed the increasing trend and energy dissipation rates act in a similar way with reflection coefficients. In addition, it was found that the bigger the porosity was, the narrower distribution range of reflection coefficients was, and the more its average value decreased. On the other hand the transmission coefficients in direct opposition to reflection was found to show the wider range and the more gradual increase in the average value as porosity was the bigger around the average value. In contrast, energy dissipation rate was found to increase linearly as porosity increased the more around the porosity of 0.2518 but it decreased gradually around the peak point. Through the above results, it is judged that the porous of optimum in the longitudinal direction of the Taewoo model perforated plate was about 2.6cm because it was found that the porosity which produced the lowest reflection and transmission coefficient and the highest energy dissipation. As a result of comparing this to the case where there was no porosity at all, it showed the function of wave absorbing about 31.60%.
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