공진수로내장형 슬릿케이슨 방파제의 수리실험

Abstract

연안에서의 구조물에 의한 파랑의 변화는 주변해역을 이용하는 선박 및 항내 정온도의 관점에서 중요한 현상이다. 선박의 운항, 항내 정온도 그리고 구조물에 작용하는 파력을 저감시키기 위한 방안으로 반사파랑을 줄이기 위한 해안구조물의 다양한 형식들이 적용되고 있다. 해안 및 해양구조물은 설치예정해역의 파랑조건에서 목표성능을 발휘할 수 있는 최적화된 형상을 설계하여야 한다. 본 연구에서는 고정식 해안구조물인 방파제의 내부에 유체의 흐름을 허용하는 수로를 두어, 수로 내부의 유체기둥과 파랑의 상호작용에 의한 반사파랑의 특성에 중점을 두어 정리하였다. 수로 내측의 유체기둥과 입사되는 파랑의 주기가 일치하는 공진의 조건에서 에너지를 소모하는 메커니즘을 적용하였으며, 설계변수에 따라 해당 효과가 나타나는 입사파랑 주기대역의 확장의 관점에서 앞서 연구되었던 수치해석결과와 함께 수리실험 결과를 정리하였다. 유체와 구조물의 상호작용을 통한 공진현상의 유도는 파력발전에서 중요한 부분이다. 언급된 공진조건에서의 최대에너지소산에 대한 조건은 파력발전에서의 최대 에너지흡수효율에 해당하며, 본 연구의 결과물은 파력발전구조물의 가동 파랑주기대역을 넓히는 형상설계에 도움이 될 것으로 기대한다. 적용되고 있다. 해안 및 해양구조물은 설치예정해역의 파랑조건에서 목표성능을 발휘할 수 있는 최적화된 형상을 설계하여야 한다. 본 연구에서는 고정식 해안구조물인 방파제의 내부에 유체의 흐름을 허용하는 수로를 두어, 수로 내부의 유체기둥과 파랑의 상호작용에 의한 반사파랑의 특성에 중점을 두어 정리하였다. 수로 내측의 유체기둥과 입사되는 파랑의 주기가 일치하는 공진의 조건에서 에너지를 소모하는 메커니즘을 적용하였으며, 설계변수에 따라 해당 효과가 나타나는 입사파랑 주기대역의 확장의 관점에서 앞서 연구되었던 수치해석결과와 함께 수리실험 결과를 정리하였다. 유체와 구조물의 상호작용을 통한 공진현상의 유도는 파력발전에서 중요한 부분이다. 언급된 공진조건에서의 최대에너지소산에 대한 조건은 파력발전에서의 최대 에너지흡수효율에 해당하며, 본 연구의 결과물은 파력발전구조물의 가동 파랑주기대역을 넓히는 형상설계에 도움이 될 것으로 기대한다.