본 연구에서는 PVC나 PU와 같은 유연성이 있는 유연막 방파제와 임의의 입사각을 갖는 파의 상호작용문제를 다루었다. 유연막 방파제에 작용하는 파랑하증을 구하기 위하여 고유함수전개법(eigen-function expansion method)을 사용하였다. 이때 유연막의 변형이 유체장에 미치는 영향은 경계조건식으로부터 표현된다. 경계조건식에서 유연막의 변형은 막 방정식을 풀어 구한다. 계산 예로 유연막에 작용하는 장력과 계류삭의 강성계수 그리고 유연막의 높이를 변화시키면서 투과율과 반사율의 차이를 비교하였고, 입사각도의 변화에 따른 방파 효과의 차이를 살펴보았다. 결론적으로 유연막 구조물을 적절히 설계한다면 미래의 훌륭한 방파제로 활용이 가능하다고 여겨진다.
The wave interaction with flexible membrane such as PVC and PU fabrics is studied to prove its applicability to portable breakwaters. To analyze the wave deformation due to the flexible membrane. eigen-function expansion method is employed. The fluid domain is seperated into two regions. The velocity potential in each regions and the deformation of membrane are coupled by the body boundary conditions. Herein the deformation of membrane is obtained by solving the membrane equation. As a numerical example, transmission and reflection coefficients according to the change of several design parameters such as tensile force. mooring line stiffness and membrane height are investigated. It is found that the efficiency of flexible membrane breakwater is significantly affected by these design parameters. The angle of incident wave is an important role to the performance of breakwater. Finally we conclude that flexible membrane can be used to engineering material for the future breakwaters.
