부식을 고려한 선각거더의 최종강도 신뢰성

Ultimate Strength Based Reliability of Corroded Ship Hulls

노후선박은 부식, 피로균열 등의 구조손상을 입고 있으며, 구조손상이 심각하면 중대한 해난사고를 초래할 위험성이 높다. 선각붕괴에 의한 선박의 침몰사고를 미연에 방지하기 위하여는 구조손상에 기인된 각종 불확실성을 고려한 노후선박의 최종강도 신뢰성을 평가할 필요가 있다. 본 논문에서는 부식에 의한 선체구조부재의 판두께 감소효과를 고려하여 선체구조의 최종강도를 기준으로한 신뢰성 평가기법을 제시하였다. 이를 위해 선체구조의 부식 속도모델을 선급에서 제시하는 데이타를 바탕으로 설정하고, 부식효과를 고려한 신뢰성 한계상태방정식을 도출하였으며, 최종강도 신뢰성은 SORM (second-order reliability method)을 적용하여 계산하였다. 본 기법을 이중선체 유조선에 적용하여 선령의 증가에 따른 단면계수 및 최종강도 신뢰성의 감소특성을 고찰하였다.

Aging ships can suffer structural damage due to corrosion, fatigue crack etc., and possibility of catastrophic failure of seriously damaged ships is very high. To reduce the risk of loss of ships due to hull collapse, it is essential to evaluate ultimate hull strength of aging ships taking into account various uncertainties associated with structural damages. In this paper, ultimate strength-based reliability analysis of ship structures considering wear of structural members due to corrosion is described. A corrosion rate estimate model for structural members is introduced. An ultimate limit state function of a ship hull is formulated taking into account corrosion effects. The model is applied to an existing oil tanker, and reliability index associated with hull collapse is calculated by using the second-order reliability method (SORM). Discussions on structure safety of corroded ships are made.