• 한국해안해양공학회지
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• 제14권3호
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• pp.183-191
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• 2002

해수교환이 우수하고, 조차에 따라 상·하로 자유롭게 운동하며, 연약지반과 대수심역에도 설치될 수 있다는 것을 일반적인 부방파제의 주요한 특징으로 들 수 있다. 본 연구는 말뚝계류된 부방파제에 의한 3차원파랑제어와 동적인 거동을 경계적분법과 고유함수전개법을 병용하는 수치해석법으로부터 논의한다. 여기서, 말뚝계류시스템은 연직운동만이 허용되고 다른 운동성분들은 모두 구속되며, 체인계류시스템보다도 파랑에너지의 흡수가 많은 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 말뚝계류에 있어서 말뚝과 본체인 폰툰과의 사이에 작용하는 마찰력과 같은 저항력은 고려되지 않는다. 수치해석결과에 따르면 부방파제의 홀수와 폭의 변화는 파랑제어에 큰 영향을 미치고, 입사파의 주기가 길면 부방파제를 통한 전달파가 크다는 것을 알 수 있다. 그리고, 부방파제의 연직운동은 단주기파에서 크게 나타난다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권3호
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• pp.1-12
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• 2021

이 논문의 목적은 말뚝식 계류시설의 지반-말뚝 및 잔교-크레인의 동적거동 특성을 파악하여 현행 응답스펙트럼 해석법의 적용성에 대해 연구하는 것이다. 이를 위하여 다양한 지반종류, 말뚝-지반 모델링과 구조물 고유주기 등을 설계변수로 Abaqus를 활용한 시간이력해석을 수행하고, 잔교-크레인의 다양한 연결조건과 구조물 고유주기 등을 변수로 시간이력해석을 수행하여 응답스펙트럼 해석결과와 비교 분석하였다. 연구 결과 말뚝식 계류시설의 지반-말뚝 및 잔교-크레인 동적거동 특성을 고려할 경우 현행 응답스펙트럼 해석법에 문제가 있으며 개선이 필요하다는 것을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권5호
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• pp.27-36
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• 2020

이 논문의 목적은 말뚝식 계류시설에 대해 현행 실무에서 주로 적용하고 있는 응답스펙트럼 해석법에서 표준설계응답스펙럼의 적용성에 대해 연구하는 것이다. 이를 위하여 다양한 지층조건을 고려한 Proshake 1차원 부지응답을 수행하여 현행 표준설계응답스펙트럼과 비교하고, Abaqus를 활용한 지반-말뚝 모델링으로 시간이력해석을 수행하여 지반-말뚝 동적거동 특성을 분석하였으며, 잔교시설이 설치되는 경사지반에 대해 Abaqus를 활용한 2차원 부지응답해석을 수행하여 응답스펙트럼의 기준면 선정방안을 검토하였다. 연구 결과 말뚝식 계류시설의 지반-말뚝 동적거동 특성과 경사지반의 특성을 고려할 경우 현행 표준설계응답스펙트럼의 적용성에 문제가 있으며 개선이 필요하다는 것을 확인하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제11권1호
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• pp.65-73
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• 1997

본 연구는 부유식 파랑제어구조물의 계류방식을 말뚝계류식으로 하여 종래의 부유식 파랑제어구조물의 파랑제어기능을 보완하고, 친수성 구조물로 이용할 수 있는 다용도 구조물의 개발을 목표로 하고 있다. 본 연구에서는 부유체의 계류장치에 초기반력을 작용시킴으로써 발생하는 파랑제어 효과의 개선과 부유체의 동요제어 효과를 수치계산법을 통하여 논의하였다. 이 때 계류부에서 발생하는 비선형 마찰력을 선형모델화하는 이론을 전개한 다음 수치계산 및 실험값을 통하여 본 수치모델의 적용성에 관하여 논의한 결과 양호한 일치성을 보였다. 또한, 파랑제어 효과 및 부유체의 동요저감 효과를 동시에 만족할 수 있는 초기반력에 관하여 논의하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.285-294
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• 2000

계류돌핀의 강관말뚝식 하부구조에 대한 실용적 설계최적화 과정을 제시하고, 수치 예를 통하여 유용성을 평가하였다. 유한차원 최적설계 문제의 정식화에서, 말뚝들을 몇 개의 그룹으로 구분하여 이들의 기하학적 위상과 단면의 치수를 설계변수로 활용하였다. 설계목적함수는 말뚝의 총 중량이며, 설계제약조건은 응력과 근입 깊이, 설계변수의 상한과 하한 등이다. 설계변수의 연계와 고정을 통해 몇 가지의 실용적 설계 대안을 검토하였다. 최적화 프로그램으로는, 순차2차계획법(SQP)을 사용하고 또 쉽게 얻을 수 있는 PLBA 및 IMSL 라이브러리의 DNCONF서브루틴을 이용하였다. 수치예제의 돌핀은 20개의 강관말뚝으로 하부구조를 형성하며, 이중 4개는 연직말뚝이고 16개는 경사말뚝이다. 다양한 대안 설계에서 성공적으로 최적해를 얻었으며, 실용적인 최적 설계과정 임을 확인할 수 있었다.

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
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• 한국어업기술학회 1998년도 수산관련공동학술대회발표요지집
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• pp.83.2-84
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• 1998

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.3-16
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• 1999

현재 국내에서는 부유식 구조물을 이용하여 소각로 및 담수화 공장을 해상에 축조하는 BMP(Barge Mounted Plant) 시스템에 관한 연구를 수행중에 있다(한국기계연구원 1997). 본 논문에서는 이러한 BMP의 계류 돌핀(mooring dolphin) 구조물하부의 말뚝기초의 거동을 모델하는 기법에 관하여 다루었다. 지반-말뚝계의 축하중 및 횡하중에 대한 거동은 지반을 비선형 스프링으로 모델하고 말뚝을 일축부재 및 보로 모델하여 유한차분적으로 해를 구하는 비선형 지반반력해석을 수행한다. 이러한 말뚝두부에서의 하중-변위관계로부터 지반-말뚝계의 등가강성을 산정할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 거제도 주변 해역을 대상으로 지반조사를 수행하였고 이를 토대로 지반의 깊이에 따른 축방향 및 횡방향 하중전이 관계를 도출하였다. 그리고 돌핀하부의 말뚝에 대하여 축하중 및 횡하중에 대한 지반반력해석을 수행하였다. 이러한 해석과정을 통하여 대상지역에 적합한 말뚝의 관입깊이 및 단면을 합리적으로 산정할 수 있었다. 결국 말뚝두부에서의 하중-변위관계로부터 지반-말뚝계의 강성을 모델함으로써, 지반조건을 고려하여 돌핀구조물의 동적해석을 합리적으로 수행할 수 있었다. 해석결과 지반-말뚝계의 강성을 고려할 경우에는 강체로 고려한 경우에 비하여 변위 진폭이 상당히 크게 나타났다. 그리고 돌핀의 케이싱 상부의 모멘트가 더 크게 나타나고 해저지표 말뚝두부에 전달되는 모멘트는 더 작게 나타남을 알 수 있었다.

• 전산구조공학
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• 제4권3호
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• pp.117-127
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• 1991

해양가이드-타워에 관하여 폭풍 발생시, 계류장치 고정말뚝의 파괴를 주안점으로 한 신뢰도해석 방법에 대하여 연구하였다. 말뚝의 파괴는 최대하중에 대한 것과 반복하중에 대한 것의 두가지 조건을 고려하였다. 최대하중으로 인한 파괴확률은 최초발생확률의 산정방법을 사용하였다. 반면, 반복하중으로 인한 파괴확률은 점토층에 타설된 말뚝에 대한 피로곡선을 바탕으로하여 구하였다. 불규칙파랑에 대한 구조물의 동적해석은 비선형문제의 선형화를 통한 주파수영역 해석으로부터 효율적으로 수행되었다. 수치해석결과, 말뚝지지력의 평균 안전도가 낮고 이의 분산계수가 클수록, 반복하중으로 인한 파괴확률이 최대하중으로 인한 파괴확률과 같은 수준으로 커짐을 알 수 있었다.

• 한국해양공학회지
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• 제13권3호통권33호
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• pp.3-11
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• 1999

Optimum design of mooring dolphin is numerically investigated. Design optimization problem of moring dolphin is first formulated. Geometry and cross sections of piles are used as design variables. Design objective is the total weight of steel piles of mooring dolphin, and the constraints of stress, penetration depth, lower and upper bounds on design variables are imposed. Based on the design variable linking and fixing, several class of design variations are sought. For the numerical optimization, both PLBA(Pshenichny - Lim - Belegundu - Arora) program and DNCONF subroutine code in IMSL library are used. For a dolphin structure with 20 steel piles, vertical and inclined, optimum designs for different cases are successfully obtained, which can be applied for the mooring of a very large floating structure.

• 수산해양기술연구
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• 제35권2호
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• pp.201-208
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• 1999

To develop a new fish cage which is required for offshore or moving cage culturing system has been gradually increased against being closely dense of fish cage in shallow water. Though submersible fish cage culturing system is essential technology for converting from shallow water into the offshore, it was pointed out the serious problem about stability of which are sinking and floating state. This study is presented conceptual design of submersible fish cage centered with a mooring steel pile to acquire stability and faculty. Design of mooring steel pile for submersible fish cage culturing system needs to carry out optimal design of mooring steel pile for which much efforts are required. Formulation and optimal design process of submersible fish cage are organized into using Sequential Quadratic Programming method of numerical optimization. For submersible fish cage system centered with a mooring steel pile, process of the optimal design is proposed and the optimal solutions are obtained.