• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
• /
• pp.233-235
• /
• 2022

43차 산업혁명이 도래함에 따라 해운분야에도 자동화 및 무인화 기술을 접목한 안정성과 효율성을 향상시키기 위한 기술개발이 진행중이다. 그중 선박의 신속하고 안전한 이/접안을 돕도록 고안된 자동계류시스템은 선박의 식별 정보와 융합센서로부터 다양한 정보를 수집해 인력의 개입이 최소화하거나 무인화할 수 있으며, 이는 계류 라인을 이용한 기존 방법 대비 발생하는 위험 요소를 줄이고 효율적인 도선 지원이 가능하게 한다. 본 연구팀은 기초단계 연구로서 자율 운항 선박 구현을 위한 자동 계류 시스템 개념 설계를 제시한다. 연구내용은 크게 자동 계류시스템의 하드웨어 설계, 제어 및 운용 프로세스 설계, 선체 계측 기술 개발, 운동변위/계류력 산정 수치모델 개발, 항만 내 운영환경 및 시나리오 분석으로 분류할 수 있으며 본 발표에서는 연구현황과 추후 진행 방향에 대해 다루도록 한다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제29권5호
• /
• pp.445-455
• /
• 2023

IPCC에서 발표한 제6차 기후변화 보고서에 따르면 지구온난화에 따른 해수면 상승이 가속화되고 있으며, 2100년 예상 해수면 상승은 저탄소 시나리오(SSP 1~2.6)에서는 47cm, 고탄소 시나리오(SSP 5~8.5)에서는 82cm로 분석되었다. 해수면 상승은 항만 인프라에 심각한 피해를 입히고, 항만 내에 정박 중인 선박의 계류안전성을 저하시킬 수 있다. 본 연구에서는 해수면 상승시 부두에 계류한 선박의 계류안전성 향상 방안을 도출하기 위해 만조시 침수 피해가 잦은 목포항을 선정하여 해수면 상승 시나리오에 따른 실제 접안 선박에 대한 계류 평가 요소의 민감도를 분석하였다. 분석 결과, 해수면이 상승함에 따라 동일한 환경조건에서 계류라인 장력, 계선주 하중, 계류라인 수직각도, 선체 6자유도 운동값이 대체로 증가하는 것으로 분석되었다. 또한, 마루높이가 상향되면 모든 계류 평가 요소의 값이 대체로 감소하여 선박 및 부두의 안전성 향상에 유리한 것으로 분석되었다. 본 연구 결과는 목포항 해수면 상승에 따른 항만 및 선박의 안전성 향상 방안을 확보하기 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.232-239
• /
• 2002

본 논문에서는 조위변화에 따른 오탁방지막 계류라인의 거동을 조사하였다. 거동분석으로부터 안전율을 고려하여 팽팽하게 적정케이블의 길이를 정하면 수심이 하강하더라도 긴장측 케이블은 거의 일정한 장력을 유지하는 것을 알 수 있었다 그러나, 이완케이블의 기능은 상실되어 구조체 전체의 불안정성을 초래할 수도 있는 것을 알 수 있었다. 또한, 초기 직선긴장각이 계류거동에 미치는 영향을 조사해봄으로써 케이블 장력, 수중부상길이 케이블길이(재료량과 관계 있음)및 부체변위 등을 복합 고려하면서 계류 해석하여야만 적정한 설계를 할 필요가 있을 것으로 보였으며, 막체의 부착물로 인한 케이블의 장력은 줄어들어 재료손상은 일으키지 않으나 저면 앵글, Total scope 및 부체변위에 영향을 미쳐 구조물 전체의 불안정성을 초래할 수 있다는 것도 알 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제22권6호
• /
• pp.423-428
• /
• 2010

본 계류안정성 해석은 광양만 부두의 포항제철 제품 및 고철부두에 대한 적정 선박을 선정하는 방법의 하나로서 수행되었다. 계류안정성 해석을 위해서는 우선 제품부두에 정박하는 기준이 되는 대상선박을 선정하여 각 선박의 운동특성을 파악하고, 이것을 바탕으로 각 대상 선박의 유체력을 계산한 후 파랑, 바람 및 조류를 고려하여 안벽에 계류된 선박의 계류안정성해석을 수행하였다. 이를 통해 광양 제품부두에서의 계류안정성을 보장하는 적정한 선박 선정기준을 개선하고자 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권9호
• /
• pp.569-574
• /
• 2020

플로팅도크는 육상에서 건조된 선박을 해상으로 진수하기 위한 주요한 설비이다. 2000년대 초반 국내에서 육상에서 건조한 선박을 플로팅도크를 이용하여 진수할 수 있는 육상 건조 공법이 개발 적용됨에 따라 드라이도크에 대한 투자 없이 신조 사업에 참여할 수 있는 기회가 대폭 확대되었다. 본 논문에서는 이러한 육상 건조 공법을 활용하여 드라이도크를 보유하지 않은 중소업체에서 건조한 선박을 진수시킬 수 있는 플로팅도크의 안전한 계류를 위한 기본 계산을 수행하고 이를 기반으로 계류 시스템을 설계하였다. 본 논문은 적재 중량 4,000 Ton급 플로팅도크를 대상으로 하여, 플로팅도크가 설치되어 운영될 대불부두의 환경 요건 중 가장 심각한 상황인 태풍 상황을 고려하여 수행되었다. 설계 하중의 계산은 국제적으로 통용되는 기준을 따라 풍하중, 조류하중, 파에 의한 하중을 고려하였다. 대불 부두의 기존 계류 설비를 활용하여 플로팅 도크의 계류 로프 초기 배치를 수행한 후 주어진 하중에 따라 계류 로프별로 최소 파단 강도를 계산하였다. 계산 결과를 바탕으로 최소 파단 강도를 줄일 수 있도록 계류 배치를 일부 수정하였으며 최종 계류 라인의 규격을 선정하였다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제23권6호
• /
• pp.61-66
• /
• 2009

For a spread-moored FPSO (Floating Production, Storage, & Off-loading) subjected to environmental excitation from waves, current, and wind, a procedure to determine optimum length and stiffness of mooring lines is suggested using quasi-static frequency domain response analyses. Coupled relations between design parameters are closely examined. In consideration of this, optimized design parameters are proposed based on minimum weight condition. The initial design parameters for numerical analyses are calculated using the static catenary equation of mooring lines. It is demonstrated the line tension and vessel's offset are influenced by the mooring line length and stiffness. Accordingly it is suggested the optimum vessel's offset range should be determined considering line fatigue damage. The availability and limitation of the application of quasi-static analysis method for spread mooring system are explained by comparing the result of time domain analysis with one of frequency domain analysis.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제21권4호
• /
• pp.290-300
• /
• 2009

연직 막체방파제에 대한 기존의 수치해석에서는 막체의 운동 중 발생하는 변동장력성분이 초기장력에 비하여 미미하다는 가정 하에 운동 중의 막체 장력을 초기장력으로 대체하는 선형해석을 수행하였다. 본 수치해 석에서는 막체장력의 비선형 변화를 한 주기 동안의 평균장력으로 대체하며 이 평균장력을 반복계산을 통하여 구해나가는 준 비선형 해석을 수행하였다. 상기 선형해석 결과와 비교하여 입사파 주기가 증가할수록 반사율은 증가하며 전달율은 감소하는 것으로 나타났다. 아울러, 본 준 비선형해석을 계류형태를 달리하는 두 구조물에 적용한 결과, 막체의 수평변위의 제어가 방파성능에 밀접한 효과가 있는 것으로 나타났다. 막체의 수평변위를 억제하기 위해서는 막체의 초기장력을 증가시키거나 막체의 중간부에 계류라인을 추가 결속시키는 방법들이 있으나 이를 위해서는 연직 하향 계류력을 지지하기 위한 대형 수면 부표의 설치가 요구된다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제30권3호
• /
• pp.161-168
• /
• 2016

This paper presents a methodology through which the time series of the dynamic response of mooring line tension can be predicted without relying on a time-consuming nonlinear time-domain analysis. The mooring line tension for the target short-term sea states was predicted using a Hammerstein-Wiener model, a popular system identification scheme, based upon the pre-calculated motion-tension time history data for some selected short-term sea states that do not overlap with the targeted ones. The obtained mooring line tension was further processed, and a fatigue damage comparison was made between the predicted and calculated values. The results showed that the predicted time series of the mooring line tension matched the calculated one fairly well. Thus, it is expected that the methodology may be employed to enhance the efficiency of mooring line tension analysis.

• 한국해양공학회지
• /
• 제32권5호
• /
• pp.333-340
• /
• 2018

This paper addresses the concept of the representative mean position, which was devised to improve the numerical efficiency of a time domain fatigue analysis of a mooring chain. To investigate the influence of an artificial offset of the floater on the fatigue of the mooring chain, a parametric study was performed on the moored FPSO under various combinations of offsets and environmental conditions. Tension time histories were calculated using the de-coupled analysis method, and fatigue damages were calculated to determine the influence of the offset. The parametric study was extended to a more realistic case to determine the actual effect of the representative mean position, where a comparison was made between the two different analysis results, one using the representative mean position and the other one using the actual mean position. It was confirmed that the application of the representative mean position guaranteed the conservatism of the fatigue damage with the enhanced numerical efficiency in the time domain fatigue analysis.

• 한국해양공학회지
• /
• 제27권5호
• /
• pp.63-69
• /
• 2013

The mooring lines of a floating type offshore plant are known to show wide banded and bimodal responses. These phenomena come from a combination of low and high frequency random load components, which are derived from the drift-restoring motion characteristic and wind- sea, respectively. In this study, fatigue models were applied to predict the fatigue damage of mooring lines under those loads, and the result were compared. For this purpose, seven different fatigue damage prediction models were reviewed, including mathematical formula. A FPSO (floating, production, storage, and offloading) with a $4{\times}4$ spread catenary mooring system was selected as a numerical model, which was already installed at an offshore area of West Africa. Four load cases with different combinations of wave and wind spectra were considered, and the fatigue damage to each mooring line was estimated. The rain flow fatigue damage for the time process of the mooring tension response was compared with the results estimated by all the fatigue damage prediction models. The results showed that both Benasciutti-Tovo and JB models could most accurately predict wide banded bimodal fatigue damage to a mooring system.