A Study on the Structural Reinforcement of the Modified Caisson Floating Dock

In the ship repair market, interest in maintenance and repair is steadily increasing due to the reinforcement of prevention of environmental pollution caused by ships and the reinforcement of safety standards for ship structures. By reflecting this effect, the number of requests for repairs by foreign shipping companies increases to repair shipbuilders in the Southwest Sea. However, because most of the repair shipbuilders in the southwestern area are small and medium-sized companies, it is difficult to lead to the integrated synergy effect of the repair shipbuilding companies. Moreover, the infrastructure is not integrated; hence, using the infrastructure jointly is a challenge, which acts as an obstacle to the activation of the repair shipbuilding industry. Floating docks are indispensable to operating the repair shipbuilding business; in addition, most of them are operated through renovation/repair after importing aging caisson docks from overseas. However, their service life is more than 30 years; additionally, there is no structure inspection standard. Therefore, it is vulnerable to the safety field. In this study, the finite element analysis program of ANSYS was used to evaluate the structural safety of the modified caisson dock and obtain additional structural reinforcement schemes to solve the derived problems. For the floating docks, there are classification regulations; however, concerning structural strength, the regulations are insufficient, and the applicability is inferior. These insufficient evaluation areas were supplemented through a detailed structural FE-analysis. The reinforcement plan was decided by reinforcing the pontoon deck and reinforcement of the side tank, considering the characteristics of the repair shipyard condition. The final plan was selected to reinforce the side wing tank through the structural analysis of the decision; in addition, the actual structure was fabricated to reflect the reinforcement plan. Our results can be used as reference data for improving the structural strength of similar facilities; we believe that the optimal solution can be found quickly if this method is used during renovation/repair.

개조된 케이슨 플로팅 도크의 구조 보강에 대한 연구

선박 수리시장은 선박에 의한 환경오염 방지 강화, 선박구조에 대한 안전기준 강화 등의 영향으로 유지 및 보수에 관한 관심이 꾸준히 증대되고 있다. 이러한 영향을 반영하여 서남해에 있는 수리 조선사들에 외국 선사들의 수리 요청 접수 건수가 증가하고 있다. 그러나, 서남해권 수리 조선사들은 영세한 중소업체가 대부분이라서 수리조선 업체의 통합적 시너지 효과로 이어지기가 쉽지 않고, 집적화가 되어있지 않아서 인프라 공동활용이 어려워서 수리조선업 활성화에 걸림돌로 작용하고 있다. 수리조선업을 운영하기 위해서는 플로팅 도크가 필수적으로 필요로 하며, 대부분 노후화된 케이슨 도크를 해외로부터 수입한 후, 개/보수를 통하여 운용하고 있다. 그러나, 사용 수명이 30년 이상이고, 구조물 검사 기준이 없어서 안전분야에 취약성을 갖고 있다. 본 연구에서는 개조된 케이슨 도크의 구조 안전성을 평가하고, 도출된 문제점을 해결하기 위하여 추가적인 구조 보강안을 찾기 위하여 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 활용하였다. 플로팅 도크의 경우, 선급 규정이 있지만 구조강도 관련해서는 규정이 미흡하여 적용성이 떨어지고 있는 실정이다. 이러한 부족한 평가 영역에 대해서는 상세 구조해석을 통하여 보완하였다. 보강안은 수리조선소 작업의 특성을 고려하여 폰툰 갑판 상부 보강과 선측 탱크 보강으로 결정하였다. 결정안에 대한 구조해석을 통하여 선측 보강안을 최종안을 선정하였고, 실제 구조물을 제작하여 보강안을 반영하였다. 도출된 주요 결과들은 유사 설비의 구조 강도 개선을 위한 참고 자료로 활용 가능하며, 개/보수 시 이러한 방법을 활용하면 빨리 최적 해를 찾을 수 있을 것으로 기대된다.