하역장치가 장착된 모바일하버 선박은 새로운 해상운송시스템 개념으로, 특정 정박지에서 대형 컨테이너 선박에 계류하여 해상상태 3 이하 조건에서 신속하면서 효율적인 컨테이너 하역작업을 수행하는 것이다. 모바일하버와 관련한 주요 연구로는 고속하역시스템, 부유체 구조 설계, 안벽하역시스템 해석 및 작업크레인 설계 등의 원천기술 개발을 중심으로 수행되었다. 본 연구는 모바일하버 선박의 하역작업 중 동적안정성 확보를 위한 계류안정화시스템을 개발하고자 하는 것으로, 국내외 계류장치에 대한 현황 분석을 기초로 현재 선박에 탑재되어 있는 의장장치인 윈치시스템에 계류안정화 기능을 추가시킨 포지셔닝윈치를 개발하여 모선과의 상대운동을 최소화하는 방안에 대한 개념설계를 제안한다.
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.
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.
PSE 발생원인을 규명하고자 제주소재 J 도축장에 출하된 돼지에 대하여 PSE 발생원인을 규명한 결과 도축전 돼지의 취급이 돼지 출하일령을 180일 이상과 이하로 나누어 비교한 결과 PSE 발생율은 180일령 미만은 24.9%, 180일령 이상은 18.9%로 비육일령 연장에 의한 PSE 발생율 감소는 6%인 것으로 분석되었다. 조사두수 50두 이상 농가의 농가별 PSE 발생율을 조사한 결과, 가장 낮은 농가가 17.30%, 가장 높은 농가가 80.36%로 63.06%의 큰 차이를 보였다. 수송 소요시간별 PSE 돈육 발생율은 30분 미만, 30분~1시간 미만에서는 각각 46.66 %, 45.65%로 큰 차이는 보이지 않았지만 1시간 이상 수송시는 35.44%로 수송시간이 증가됨으로 약 9%의 PSE 발생율이 감소하였다. 절식과 계류 유무에 따른 도체율은 당일 도축 72.68%에 대하여 계류시 72.67%로 조사되어 차이가 없는 것으로 분석되었다. 도축전 돼지의 계류 유무에 따른 PSE 발생율은 무계류시 55.66%, 계류시 33.88%로 전일 계류를 실시함으로서 PSE 발생율을 21.74% 감소시킬 수 있었다. 본 연구결과 출하일령의 연장, 도축전 적절한 계류는 돈육의 품질향상에 매우 중요한 요소임을 알 수 있었다. 따라서, 도축전 돼지의 관리와 계류의 중요성에 관심이 필요하다고 하겠다.
선박이 부두에 안전하게 계류 및 예인하기 위해서는 관련 국제규정에 부합하는 설계를 해야 한다. 그러나 현재까지도 일부 소형 조선소 및 설계 회사에서는 그 내용을 정확히 숙지하지 못하고 있는 경우가 많다. 따라서 본 논문에서는 예인 및 계류설비에 관한 국제규정을 살펴보고, 최신 발효된 MEG4(Mooring equipment guideline 4) 기준에 만족하는 대표적인 계류 의장품인 볼라드(Bollard)와 쵸크(Chock)를 개발하고자 한다. 볼라드는 계류 밧줄을 선체에 고박하기 위한 의장품이며, 일반적으로 2개의 기둥으로, 대부분은 8자 매듭 형태로 사용하고 있다. 쵸크는 선외에서 선내로 들어오는 계류 밧줄의 방향을 전환하고, 밧줄의 손상을 방지하기 위하여 곡률을 갖는 주물방식으로 제작한다. 이 두 가지 계류 의장품은 선박의 선수와 선미, 중앙부 측면에서 많이 사용되고 있다. 최근 컨테이너선 및 LNG 운반선의 크기 증가로 인하여, 계류 밧줄 하중이 증가하고 있으며, 계류 의장품도 안전사용하중(Safe working load)이 변경되어야 한다. 본 연구에서는 유한요소해석 모델링을 통한 허용응력 평가법 결과를 정리하고, 분석하였다. 추가적으로 비선형 붕괴 거동 평가를 통하여, 안전사용하중 결정에 대한 검증을 수행하였고, 탄성영역 내 설계가 되었음을 확인하였다. 연구에서 제안하는 평가법 및 기준, 그리고 해석절차는 향후 유사 의장품 개발 시 참조가 가능하다.
초대형 해상 공항은 길이나 폭이 수 킬로미터인 거대 구조물이며, 해상에 계류된 해상공항의 설계에 있어 파도에 의한 1차항 파강제력과 2차항 파강제력은 반드시 고려하여야 한다. 본 논문에서 파중에서 돌핀계류된 해상공항에 대한 운동응답의 시간영역해석이 제시된다. 운동방정식에서 동유체력 계수와 파도에 의한 힘은 주파수 영역의 3차원 패널 방법으로부터 계산되며, 동시에 돌핀계류계에 대한 계류력과 수평방향의 표류력이 본 계산에서 얻어진다. 본 논문의 계산 예로 일본에서 실증실험을 수행한 phase I 해상공항에 대해 불규칙파 중에서 시간영역 해석이 제시된다.
본 논문은 파랑중에 다전 계류된 원유저장선에 대한 저주파수 운동을 수치 모사하였다. 시간영역에서의 운동방정식은 충격응답함수를 포함하여 수평면상의 운동 즉 전후, 좌우 및 선수 운동을 고려하였다. 시간영역의 운동방정식에 나타난 부가질량, 파랑감쇠계수, 1차항 파랑 강제력 그리고 2차항 파랑 강제력을 주파수 영역의 특이점 분포법을 사용하여 계산하였고, 다점 계류된 계류삭은 체인이 해저면에 닿은 운동 효과를 포함하여 준 정적 현수선 이론으로 산정되었다. 계산 예로서 장파정 불규칙 파랑 중에 놓인 바아지식 원유저장선에 대한 시간 영역 해석을 수행하였다.
자동차 태수의 급격한 증가 및 일상생활에 있어서의 자동차 사용할 때간 증대는 곧 개개인의 생 활공간에 대한 자동차의 점유비율이 높아가고 있음을 입증한다. 따라서 거주성, 안락감, 쾌적성 등 종합적 주거환경에 관한 고객의 요구 역시 높은 수준으로 만족되어야 한다. 그러나 연비, 생 산성향상 등 경제적 측면의 요구에 부합하기 위한 자량의 경량화, 소형화 추세는 위에서 언급된 차내 주거환경을 저해하는 여러 가지 난제를 안겨주고 있다. 특히 안락감, 쾌적성의 저해는 가 장 직접적으로 나타나는 문제이며, 이는 차체의 진동입력에 대한 감수성 증대와 진동전달계류의 단서화에 따른 절연능력의 저하에 기인하는 것으로 보인다. 더구나 이와같은 진동문제는 대부분 차내소음을 유발시키며 넓은 주파수범위(홍80-120Hz)에 걸쳐 이들 두가지가 서로 달성되는 경우 가 많기 때문에 대적성의 저해요인으로 가장 크게 주목되고 있다. 자동차 진동 소음의 저감을 위한 노력은 실험적, 이론적 해석방법의 진보에 힘입어 꾸준한 소모로 실현되고 있으며 발생기구, 전달계류, 응답계류을 통틀어 부분적 또는 종체적인 연구가 계속되고 있다. 이와같은 세가지 계류중 전달계류은 발생기구와 응답계류 각각의 특성에 대하여 상호보완적인 역할을 수행해야 하기 때문에 항시 까다로운 요구조건을 안락시키도록 연구되어야 한다. 본고에서는 진동 소음의 전달계류중 가장 중요한 위치를 차지하고 있는 방진고무의 기본적역할 및 이들의 동력학적 측 면에서의 응용원리에 대해 검토하고 최근 급변하는 신기술동향에 대해 소개하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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