• 제목/요약/키워드: 계류선 각도

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다점계류식 FPSO의 해양환경별 계류선 각도와 최대 장력에 대한 연구 (Mooring Layout Angle and Maximum Tension for Spread Moored FPSOs in Various Metocean Conditions)

  • 박성부;이승재;정윤석;이민경;정광효
    • 한국해양공학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.253-259
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    • 2016
  • This study demonstrates the result of mooring analysis for five spread-moored FPSOs having different length-to-breadth (L/B) ratios from 4.5–6.5. FPSOs are subjected to four metocean conditions, ones from the Gulf of Mexico (Hurricane/Loop current condition), West Africa, Nigeria, and Brazil Campos Basin, which are amongst the most typical offshore oil and gas fields. With change in design parameters of OBA (Outer bundle angle) and IBA (Inner bundle angle) combinations, a change in the line tension is demonstrated and the OBA-IBA combinations having the smallest line tension are presented for each L/B ratio and sea, respectively. This study is expected to influence the preliminary design layout of an FPSO spread-mooring system as a function of the L/B ratio and metocean conditions.

불규칙 파랑 중 해중 터널 계류선의 단기 피로 손상 분석 (Investigation of Fatigue Damage of the Mooring Lines for Submerged Floating Tunnels Under Irregular Waves)

  • 김승준;원덕희
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.49-60
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    • 2017
  • 부유식 구조물의 계류선의 설계는 강도뿐만 아니라 피로수명 측면에서도 검토가 반드시 요구된다. 일반적으로 계류선의 피로 설계에는 동적 응력을 야기하는 하중이 지배적인 영향을 미치게 된다. 즉, 파랑이 주요 설계 하중으로 고려가 된다. 본 연구에서는 불규칙 파랑에 대한 해중 터널 계류선의 피로 손상 특성에 대해 분석한다. 시간 이력 유체-구조 동역학 해석을 통해 특정 환경 하중에 대한 해중터널의 동적 운동 및 계류선에 발생하는 장력과 응력을 계산하고, Rainflow 집계법 및 Palmgren-Miner의 법칙 그리고 DNV 기준에서 제시하는 해양구조물 설계를 위한 S-N 곡선을 고려하여 단기 피로 손상을 추정한다. 해중 터널의 계류 형식과 유사한 계류 형식을 갖는 인장각 플랫폼의 텐던 설계를 참고하여 100년 재현 주기 파랑이 48시간 지속되는 조건을 가정하여 이 환경 하중에 의한 피로 손상도를 추정한다. 본 해석 절차를 따르며, 함체의 흘수와 계류선의 간격 및 초기 기울임 각도가 피로 손상도에 미치는 영향을 분석한다.

BoD 기반의 Steel Lazy Wave Riser(SLWR)와 계류된 FPSO와의 연성해석에 관한 수치해석 연구 (Numerical Study on the Coupled Responses of the Steel Lazy Wave Riser (SLWR) Based on the Basis of Design and Moored FPSO)

  • 권용주;남보우;박병원;오승훈;정재환;정동호
    • 한국항해항만학회지
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    • 제43권6호
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    • pp.344-352
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    • 2019
  • 초심해역 자원개발용 라이저와 계류된 부유체와의 연성해석을 수행한다. 일반적으로 라이저의 안전성은 부유체와의 연성해석 없이 최대 offset을 고려한 해석을 통해 보수적으로 평가되는데, 본 연구에서는 계류된 부유체의 연성 운동해석을 고려하여 라이저의 안전성을 분석한다. 라이저는 초심해역에 적용되는 SLWR이 고려되며, 부유체는 FPSO가 적용된다. 연성을 고려하는 방법과 고려하지 않는 방법론에 대하여 제시한다. 계류선이 모두 안전한 정상상태(Intact) 조건과 사고(damaged) 조건을 고려하여, 각 조건에서 파랑 입사각도에 따라 연성해석 효과를 분석한다. 하중 조건에 따라 계류선의 장력, 부유체의 운동 및 라이저의 거동 등을 분석한다.

유한요소해석을 통한 해중터널의 유체동역학 해석 (Hydrodynamic Analysis of Submerged Floating Tunnel Structures by Finite Element Analysis)

  • 김승준;박우선;원덕희
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권6호
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    • pp.955-967
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    • 2016
  • 대륙 및 섬을 연결하는 교통 시설로써 지금까지 해상에 놓이는 교량과 해저 지반에 건설되는 해저 터널 그리고 내륙에서 건설하여 해저지반 위에 안착시킨 침매 터널이 사용되어 왔다. 해중 터널 구조물은 계류선을 이용하여 터널 본체를 특정 깊이 내로 잠수시킨 시설로써 아직 실제 건설 사례는 없지만, 해저 터널에 비해 건설 기간이 짧고 비용이 적게 든다는 장점이 있다. 해중 터널 본체 및 계류선의 합리적인 설계를 위해서는 무엇보다도 해중 터널 구조물의 합리적인 구조 해석이 선행되어야 한다. 일반적인 육상 교통 시설물과 달리 해중 터널은 변동성이 큰 환경 하중에 큰 영향을 받을 뿐 만 아니라 물 안에 잠수식으로 떠있다는 구조적인 특징이 있어서 그 해석이 까다로울 수 있다. 본 연구는 해중 터널 시스템의 합리적인 전체계 동적 구조 해석 기법의 제안을 목표로 한다. 이를 위하여 일반적인 구조물 해석에 널리 쓰이는 ABAQUS를 이용하여 KIOST (2013)에서 연구한 터널 모델을 각 환경 조건에 대한 동적 거동을 분석하였고, 이를 실험 결과와 비교하여 해석 기법의 타당성을 분석하였다. 또한 이 연구에서는 계류선의 배치형식, 터널의 흘수가 해중 터널 동적 거동에 미치는 영향을 분석하였고, 불규칙 파랑에 대한 특성 역시 분석하였다.

천해역 유연부이 계류시스템에 관한 실험연구 (An experimental study on compliant buoy mooring system in shallow water)

  • 김진하;홍사영;홍석원;홍섭
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.155-160
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    • 2002
  • In this paper, a compliant buoy mooring system of a floating cylindrical structure in shallow water depth is studied experimentally. The compliant buoy mooring system consists of four buoys, vertical mooring legs and horizontal mooring lines. A series of model test were carried out at KRISO ocean engineering basin for various mooring parameters; line length, pretension of mooring leg and mooring layouts and environmental conditions; regular and irregular waves combined with current and wind. The mooring line tensions and 6-DOF motions of the floating structure were measured using water-proof load cells and 3 CCD camera system. The results of a series of model tests were discussed on nonlinear motion behaviors of the floating structure and characterisitics of cumulative distributions of mooring line peak tensions.

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해양플랜트 개념설계 단계에서의 계류계 초기 설계 및 해석 (Design and Analysis of a Mooring System for an Offshore Platform in the Concept Design Phase)

  • 정성준;박병원;정재환;오승훈;박종천
    • 해양환경안전학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.248-253
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    • 2023
  • 대다수의 부유식 해양플랜트는 위치 유지의 방법으로서 체인 계류 시스템을 사용하나, 그 설계 변경 과정은 논문으로 찾아보기 힘들다. 본 연구는 FLBT를 대상 해양플랜트로 선정하여 계류 초기설계안과 모형시험을 수치해석으로 분석하고, 변경된 설계조건에 따라 새로운 계류 설계안을 제시하였다. 주된 환경 방향에 따라 계류선 묶음(bundle)의 주 방향을 조절하는 것이 계류 설계하중 감소에 크게 유효했다. 터렛 계류된 해양플랜트라도 횡파에 노출되며, 횡파 중 운동 때문에 높은 계류 인장력이 발생했다. 일치된 환경 방향 조건은 설계조건이 될 수 없으며, 바람, 파도, 조류의 각 환경 방향이 복잡한 조건에서 설계 계류 하중이 발생했다. 횡요 운동이 계류 인장력에 미치는 영향이 큼으로 적절한 횡요 감쇠 계수를 계류해석에 적용하는 것이 중요하다.

수치해석을 통한 해상 Ship-to-Ship 계류 특성에 관한 연구 (A Study on Offshore Ship-to-Ship Mooring Characteristics through Numerical Analysis)

  • 이상원;이윤석;조익순
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2019년도 춘계학술대회
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    • pp.135-137
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    • 2019
  • 최근 액체화물운반선 운송량이 증가함에 따라 국내외에서 해상환적(Ship-to-ship)에 대한 필요성이 대두되고 있다. STS 계류의 경우, 일반적인 부두에서의 계류와 그 특성이 다르기 때문에 다른 기준으로 안전성 검토가 이루어져야 하지만, 국내에서는 별도의 기준이 부재한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 STS계류의 특성을 파악하기 위해 상용 수치해석프로그램인 OPTIMOOR 프로그램 이용한 STS 계류 시뮬레이션 및 민감도 분석을 시행하였다. 대상해역은 여수항의 D2 정박지를 모델링하였으며, 대상 선박의 모델링은 VLCC-VLCC의 Case로 선정하였다. 이 수치해석과 민감도 분석을 통하여 STS 계류의 특성을 파악하고자 하였으며 이를 바탕으로 STS 계류안전성 평가에 대한 기준을 확립하고자 하였다. 수치해석 시뮬레이션 결과, STS 계류는 선박 재화상태, 기상상태(파주기 및 파고영향) 및 만남각, 그리고 계류삭의 초기장력 등에 따라 변화함을 확인하였다. 또한 Risk Matrix를 작성하여 해당 해역에서의 안전외력범위를 설정하였다. 이 결과를 통해 STS의 계류 특성을 파악할 수 있으며, 계류안전성 평가 기준을 개정에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

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해상 환경 및 선박 특성을 반영한 마루높이 평가지표에 관한 연구 (A Study on the Evaluation Index of Crown Height given Marine Environmental Factors and Ship Characteristics)

  • 김승연
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.438-444
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    • 2018
  • 최근 국내에서는 지구온난화로 인한 해수면 상승과 이에 따른 태풍 및 해일의 증가로 인해 22개항을 선정하여 방파제 보강 및 방호시설 설치 등의 공사를 시행중에 있다. 또한, 지속적인 선박대형화로 인해 대형선 접안을 위한 수심 준설, 접안부두 확장 등의 항만 공사를 수행하고 있으나, 접안선박의 안전한 계류와 밀접한 영향이 있는 마루높이의 상향 및 보강 등의 뚜렷한 공사 계획은 없는 실정이다. 본 연구는 국내 외 마루높이 설계기준을 분석하고, 환경 및 선박 요소로 나누어 마루높이 평가지표 및 평가방법을 개발하였다. 특히, 선박 평가지표의 경우 각 요소별로 국내 외 규정에 의거하여 4단계로 설정하고, 각 단계별로 평가값을 부여하여 평가값의 곱으로 마루높이 안전도를 평가하였다. 10만톤급 크루즈선의 계류안전성 시뮬레이션 결과, 적정 최저 마루높이 기준은 약최고고조위에서 3 m 상향된 값인 $H_3$으로 도출되었다. 본 연구 결과는 선박 특성을 반영한 부두 마루높이 기준을 제안하기 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

별업(別業) '유회당' 원림 하거원(何去園)의 의미경관 해석과 환경설계기법 (A Study on the Meaning Landscape and Environmental Design Techniques of Yoohoedang Garden(Hageowon : 何去園) of Byulup(別業) Type Byulseo(別墅))

  • 신상섭;김현욱
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제46권2호
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    • pp.46-69
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    • 2013
  • 권이진(1668~1734)의 문집(유회당집)에 수록된 기문에 근거하여 별업형 별서 유회당 원림(하거원)의 의미경관과 환경설계기법을 추적하였는바, 첫째, 유회당 권이진은 대전 보문산 남쪽 무수동 마을 뒷동산 일대에 20여 년 동안 3단계에 걸쳐 선묘, 별업, 원림, 강학처 등 별업형 별서원림을 조성했다. 즉, 초창기 마을 뒷동산에 부친의 묘를 자리 잡아 별업(유회당)을 조성했고, 중반기에 연못(납오지), 원림(반환원), 선묘를 보호하고 후손의 강학을 위한 여경암과 거업재 등을 조성했으며, 후반기에 유회당을 증축하고, 동쪽 영역을 확충하여 하거원 원림을 완성했다. 둘째, 풍수적 입지 체계하의 무수동 마을에 자리 잡은 유회당 별업은 본제 살림집(안동 권씨 종가), 별업(유회당), 선묘소, 하거원(원림), 여경암(강학처) 등 별업형 별서가 갖추어야 할 공간요소를 모두 포함하고 있는 대표적 사례라 하겠다. 셋째, 유불선(儒佛仙)에 기반한 의미경관 요소가 작용되었는데, (1) 부모님 추모, (2) 가문 화합, (3) 절개, (4) 덕, (5) 고매한 인간 염원, (6) 상서로움, (7) 은일자의 삶, (8) 가문 번영과 학문 발전, (9) 선조의 은혜, (10) 선경세계, (11) 묘역보존, (12) 불로장생의 염원 등을 들 수 있다. 넷째, 선영 묘역을 조성한 후 13년에 걸쳐 조성한 하거원은 계류를 따라 3개의 연못이 어우러진 수경원을 조성했으며, 5개의 대(臺)와 3곳의 대숲, 그리고 석가산 등을 갖추어 선경의 이상세계를 구축하였다. 다섯째, 소나무, 단풍, 철쭉, 진달래, 감나무, 대나무, 버드나무, 석류, 사계화, 산당화, 왜철쭉, 복숭아, 연꽃, 국화, 작약, 모란, 장미, 벽오동, 무궁화, 배롱나무, 자두와 살구, 매화, 반송, 잣나무, 회양목, 단내 등 수 많은 조경식물종을 도입하여 시정(詩情)을 통한 낭만성, 의인화를 통한 상징성과 이상향 표출, 사계절 경색을 고려한 다양성 등을 꾀하였다. 여섯째, 경관석의 활용은 자연암석을 그대로 이용하는 진경(眞景)기법, 수경요소와 연계, 석연지와 화계 등을 이용한 점경물 기법, 의미경관의 진수를 보여주는 축경형 석가산기법 등을 들 수 있다. 그리고 수경관의 특징은 자연계류와 지형조건(동쪽계곡)을 고려한 물의 적극적 활용, 계류를 따라 원림의 각 공간을 리듬감 있게 물길로 연계하는 생태적 코리도 역할, 활수담, 몽정, 호수와 복수 등 철학적 가치를 연계시킨 의미경관의 대입, 물성을 이용한 청각과 시각 등 이목구비(耳目口鼻)의 오감만족 체험 공간화 등을 들 수 있다.

신속한 의사결정을 위한 HNS 사고이력관리시스템 설계 및 구현 (Design and Implementation of an HNS Accident Tracking System for Rapid Decision Making)

  • 장하용;하민재;장하식;윤종휘;이은방;이문진
    • 해양환경안전학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.168-176
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    • 2017
  • HNS사고는 대규모 화재와 폭발을 수반하며, 다수의 인명사고와 주변지역에 극심한 환경오염을 야기함으로 신속한 의사결정을 통하여 광범위한 확산을 막아야 한다. 본 연구는 국내 HNS사고사례를 해상이라는 특수성이 반영된 표준코드를 바탕으로 고품질, 표준화, 디지털화된 HNS사고 데이터베이스를 구축하여 사고발생 시 신속하고 합리적인 의사결정을 지원하고, 체계적인 통합관리 및 공유가 가능한 HNS사고이력관리시스템(HATS)을 설계하고 구현하였다. 또한 개발된 시스템을 활용하여 23년간 수집된 국내 HNS사고데이터 76건에 대해 각 항목별로 통계분석을 수행하여, 국내에서는 매년 평균 3.3건의 사고가 일어나며, 주요 HNS사고요인은 춘계기간 (41%), 계류장 (51 %), 케미컬운반선 (49 %), 승무원에 의한 과실 (45 %), 자일렌류 (12 %)인 것으로 확인되었다. (괄호안 : 사고분류기준별 해당 사고요인의 퍼센트 비율임)