• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.122-125
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• 2010

본 논문에서는 부유식 원유저장 해양구조물(FSU; Floating Storage Unit)의 상부 하역구역(Laydown Area) 내에 낙하물(Dropped Object)이 떨어질 경우의 충격 구조 안전성 평가(Structural Safety Assessment)를 수행하여 표준해석 절차서를 정립하고자 한다. 이를 위해서는 내충격 구조해석을 통한 평가 기법을 개발하고 그 기법의 적용성을 검토하여 표준해석 절차서를 정립하는 것이 필요하다. 현재는 충격 구조해석 시나리오를 작성하고 내충격 구조해석을 수행하여 설계기준(design criterion)에 적용하고 있는 중간단계로써 그 결과들을 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2004.05b
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• pp.1001-1006
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• 2004

본 연구에서는 요소를 사용하지 않고 절점들만을 이용하여 해석이 가능한 수치기법인 무요소절점법(element-free Galerkin method)의 개념을 선형파의 회절 및 방사문제에 적용하는 방법에 대해 연구하였다. 파동장에 놓인 부유식 구조물에 의한 연직 2차원 경계치 문제를 해석 대상으로 하였고, 파랑과 구조물의 상호작용을 해석함에 있어 구조물에 작용하는 동유체력과 이로 인한 구조물의 동적응답을 계산하기 위해서 무요소절점법을 이용하였다. 무요소절점법의 수식화과정을 체계적으로 정리하였으며, 무요소절점법의 타당성 및 적용성을 입증하기 위해서 직사자형 부유체에 내한 수치해석을 실시하여 타 논문의 결과와 비교하였다. 또한 해의 정확도에 직접적으로 영향을 미치는 절점간격과 파수와의 관계에 대한 기준 설정을 위한 수치실험도 수행하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.54-54
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• 2011

기존의 착저식 방파제를 보완하기 위하여 부유식 방파제가 개발되었고, 많은 연구가 선행되어 왔다. 부유식 방파제의 최대 장점은 경제성과 친환경성이다. 그러나 부유식 방파제는 소파성능이 떨어진다는 단점이 있으며, 이를 개선하기 위해 잠재와 혼용, 배열형에 관한 연구등이 선행되어왔다. 그러나 이것은 경제성이라는 강점을 고려하지 못하였다. 그래서 본 연구에서는 부유식 방파제의 중요한 장점중 하나인 경제성을 고려해, 단면현상 변화만을 이용하여 부유식 방파제의 소파성능 개선하고자 하였다. RANS(Reynolds averaged Navier-Stokes) 방정식에 기초하여 VOF법과 $k-{\varepsilon}$ 난류모델을 결합한 수치모델인 CADMAS-SURF를 이용하였으며, 구조물 단면형상 변화를 이용해 와의 상호 간섭을 유도하였고, 이에 따른 투과율 변화를 관찰 하였다. 결과를 살펴보면 요철1 단면에서는 구조물 전면 하단부분과 구조물 후면 하단부분에서 와의 간섭이 일어났으며 가장 아래 요철 부분에서 유속의 전달현상이 보인다. 투과계수는 일반적인 부유식 방파제와 마찬가지로 L/B가 1~4사이 값인, 비교적 단주기에서는 0.3~0.4의 투과율을 보였으나 L/B가 5를 넘어가면서 0.45~0.55의 투과율을 보였고, 요철2 단면에서는 전면과 후면에서 발달한 와가 전, 후면 돌출부에 의해 바닥까지 전파되지 못하는 양상을 보였으며, 돌출부 사이 중앙부분에서 가장 활발한 와의 간섭을 관찰 할 수 있었다. 돌출부 아래에서 역시 강력한 와의 간섭을 보이고 있다. 투과율 역시 가장 낮은 값을 보였으며 비교적 단주기 구간인 B/L 1~4 에서는 0.2~0.35 사이의 값을 가졌으며 5~10사이구간에서는 0.35~0.34의 값을 보이고 있다. 이 같은 결과는 와의 간섭이 가장 활발하게 나타난 결과로 보인다. 그리고 요철 3단면에서는 전면 돌출부 끝단에서의 활발한 와의 간섭을 관찰 할 수 있었다. 투과율은 세 단면 중 가장 높은 값의 투과율을 보이지만 B/L 3~4 구간에서 요철1 경우보다 낮은 값의 투과율을 보이고 있다. 결과에서 보듯이 도출부의 적절한 조합과 배치를 통해 언급한 연구목표(와의 생성과 간섭, 방파효율 개선)를 달성하였고 추후에 돌출부의 크기와 배치, 흘수의 영향, 수심의 영향 등을 고려한 연구가 진행된다면 더욱 우수한 단면형상을 개발 할 것이라 예상된다.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.26 no.4
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• pp.441-447
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• 2002

The importance of utilization of ocean space is increased due to high population and narrow land space. The development of a new technology for future use of ocean space, such as a design technology of Very Large Floating Structures(VLFS) is needed. This paper introduces the rime history analysis of superstructures on very large floating structures and proposes the estimation method of time displacement history considering wave loads. The dynamic responses of superstructure according to variation of period and amplitude are analysed using an example frame structure and the dynamic structural safety of VLFS pilot superstructure is evaluated.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.37 no.5
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• pp.527-533
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• 2013

This paper presents damage detection and estimation of stiffness parameter on a concrete scale model and a real structure of concrete pontoon using dynamic properties such as mode shapes and natural frequencies. In case of damage detection, dynamic impact test on a concrete scale model is accomplished to extract mode shapes and the practicality is verified by utilizing a damage detection technique. And the stiffness parameter of a real structure of concrete pontoon was estimated via system identification technique using the natural frequencies of the structure. The results indicate that the damaged elements of the scale model are found exactly using damage detection technique and the effective stiffness property of the real structure of concrete pontoon can be estimated by system identification technique.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.11 no.1
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• pp.65-73
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• 1997

The floating body discussed in this study is a 2-D rectangular floating unit supported by four vertical piles at its corners. Structures of this type are frequently seen as floating piers for the crafts in a small harbour. The movement in some modes of motion of such a flating body is fully or partially restrincted by the piles. The authors(Kim et al. 1994) carried out a series of model tests on its wave control function, its motion and the loads on piles. The experimental results showed that a certain degree of intial constriction force which clamps the floating unit in the horizontal direction can effectively reduce the body motion and wave energy without increasing mooring forces. This may be due to the friction forces occuring between the piles and the rollers installed in the mooring equipments on the floating unit. In this paper, we develop a numerical model for the prediction of wave transformation and floating body motions, where the friction force is idealized as the Coulomb friction and linearized into a damping force using the equivalent damping cofficient. This linearization is verified by comparing the results of motions between the linear and nonlinear analysis of the ezuations of motion. We further compare the caculation results by the linear model with the experimental results and discuss the effect of the friction force or the constriction force on body motions and wave energy dissipation.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.37 no.4
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• pp.75-81
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• 2000

Very large floating structures have rather small motion characteristics except their ends, where the motions become much larger due to the elastic motion of the structure. This paper presents the numerical predictions of hydroelastic behaviors of VLFS in irregular waves. To predict motion responses of structure in irregular waves, the source-dipole distribution method and finite element method is used.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.44-48
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• 2011

본 연구에서는 구조물 상치에 에어챔버를 설치하여 챔버 내부의 공기주입량에 따라 흘수심을 조절 할 수 있는 유공 및 투수성부유식방파제를 사용하였으며, 부유식방파제의 흘수심구간에 유공을 두어 내부의 흐름에 따른 에너지소산 효과를 수리모형실험을 통하여 분석하였다. 기존 연구에 의하여 선행되어진 부유식방파제의 형상은 구조물 제체의 입사면과 투과면이 막힌 형태의 연구가 대다수였으나, 계류라인의 장력에 따른 부체의 안정성을 고려하여 본 수리모형실험에서는 입사면 흘수심구간과 투과면 흘수심구간에 유공 및 투수층을 두어 진행하는 입사파랑을 일부 흡수하도록 하였다. 또한, 부유식방파제 흘수심단면의 내부에서 흐름변화에 의한 에너지소산 효과와 입사면과 투과면의 유공률 변화에 따른 방파성능을 무공 부유식방파제와 비교하며 효율성을 분석하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.19 no.1 s.71
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• pp.105-111
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• 2006

Dolphin mooring system can be a good candidate for the VLFS fastening system in view point of strength and effectiveness. In the design process of the dolphin system, precise calculation of the wave forces and the subsequent selecting the proper number of the piles adopted are one of the main factors. In this paper, one of the design process of the dolphin system is investigated and a proper configuration of the system is derived based on the structural characteristics of the system that was obtained through the structural analysis of the basic pile element confronted to the external loadings including wave impact load. It was found that lot the better design of ihe mooring system for VLFS, mono pile mooring system is more recommendable in a specific condition than other multi piles mooring system.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.35 no.2
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• pp.109-117
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• 2022

There has been an increasing number of studies on photovoltaic energy generation system in an offshore site with the largest energy generation efficiency, as increasing the researches and developments of renewable energies for use of offshore space and resources to replace existing fossil fuels and resolve environmental challenges. For installation and operation of floating photovoltaic systems in an offshore site with harsher environmental conditions, a stiffness of structural members comprising the total system must be reinforced to inland water spaces as dams, reservoirs etc., which have relatively weak condition. However, there are various limitations for the reinforcement of structural stiffness of the system, including producible size, total mass of the system, economic efficiency, etc. Thus, in this study, a floating breakwater is considered for reducing wave loads on the system and minimizing the reinforcement of the structural members. Wave reduction performances of floating breakwaters are evaluated, considering size and distance to the system. The wave loads on the system are evaluated using the higher-order boundary element method (HOBEM), considering the multi-body effect of buoys. Stresses on structural members are assessed by coupled analyses using the finite element method (FEM), considering the wave loads and hydrodynamic characteristics. As the maximum stresses on each of the cases are reviewed and compared, the effect of floating breakwater for floating photovoltaic system is checked, and it is confirmed that the size of breakwater has a significant effect on structural responses of the system.