• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.108-111
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• 2012

최근에 태풍 매미 등 이상 기후로 인한 기상이변이 빈번히 발생함에 따라 그에 대한 대처방안을 모색하기 위해 2005년 해양수산부에서는 지역 및 해역별 특성을 분석하여 종전 설계기준을 강화하였다. 하지만, 기존에 설계된 항만 구조물의 마루높이 및 피복재 중량 등이 새로 개정된 설계기준에 미치지 못하는 등 안전성에 대한 문제가 발생하고 있으며, 이러한 문제점을 개선하기 위해 기존 방파제를 보강하는 여러 방식이 제안되고 있다. 그 중 부유식방파제는 해수의 소통을 방해하지 않는 친환경적인 구조물로써, 연약지반에 시공이 가능하고 시공 시 오탁이 적게 발생하여 시공이 편하다는 장점을 가지고 있다. 또한 구조물의 해체 및 보강시 건설폐기물을 발생시키지 않는 친환경적인 구조물이기 때문에 새로운 방식의 대체 외곽항만구조물로 관심을 받고 있다. 이에, 본 연구에서는 사석경사제 전면에 부유식구조물을 설치하여 방파제 보강하는 방안을 제시하고자, 부유식구조물을 통과한 파랑이 사석경사제와 만나 발생하는 처오름높이를 분석하였다. 본 수치모의에서는 유체의 점성 및 난류특성을 포함하고 있는 Navier-Stokes 방정식을 그대로 해석하는 2차원 수치파동수조(CADMAS-SURF)를 이용하여 수치 모의을 수행하였다. 부유식구조물은 불투수성구조물로 수면에 고정시키는 방식을 적용하여 사석경사제의 전면에 설치하였으며, 고정된 부유식구조물의 흘수심을 변화시켜 사석경사제에서의 처오름높이를 산정하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.133-136
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• 2010

공간부족과 해안 매립으로 발생되는 문제점을 해결하기 위하여 초대형부유구조물이 각광 받고 있으며, 대표적인 구조형식으로는 폰톤식과 반잠수식이 있다. 하지만 다양한 환경에 적용하기에는 구조적으로 한계를 가지고 있으며, 이를 극복하기 위해 부유체 하부에 수직으로 결합된 실린더에 공기를 가두어 지지되는 공기안정식 플랫폼이 제안되어졌으나 아직 개념단계에 머무르고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 공기 안정식 초대형부유구조물의 실린더 내부 공기상태에 따른 안정성을 검토하기 위하여 유체정역학적 관계를 통해 실린더 내부의 공기 복원력 변수를 산정하였으며, 선형파랑하중에 따른 구조물의 응답을 최소화 할 수 있는 변수의 범위를 제시하였다.

• Composites Research
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• v.27 no.3
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• pp.103-108
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• 2014

Fiber reinforced polymer plastic (FRP) structural members are recently available in construction industries due to various material properties such as high specific strength and stiffness, light-weight, and corrosionresistance. The floating PV generation structure can also be an illustration for applying FRP in construction applications. The floating PV generation structure has been recently issued as a representative item for the low carbon and green growth campaign and many related studies have been conducted for the structural safety and commercial viability. Moreover, the floating PV generation structures for the commercial purpose have been constructed. In this paper, the investigation and development processes of elements for the floating PV generation structure are presented during commercialization.

• Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.33 no.4
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• pp.13-20
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• 1996

해양공간 활용을 위해 예상되는 부유식 해양구조물은 단위구조들이 결합된 형태의 초대형 구조물로서 단위 구조물간의 탄성변형 문제가 매우 중요시되고 있으며 이에 따라 단위구조물간의 상호작용이 고려된 유체력 산출과 탄성응답이 고려된 해석법의 개발이 전세게적으로 활발히 이루어지고 있다. 독립 부유구조물 자체의 크기가 대형화될 때 발생하는 탄성 변형 또한 구조 해석 및 진동관점에서 중요한 고려사항이며, 이는 조선공학분야에서 유탄성 해석기법에 바탕을 두고 연구가 활발히 진행중이다. 본 고에서는 부유구조물의 설계에 있어 핵심기술중 하나인 파랑응답 해석기술의 현황에 대해 살펴보고 현재 한국기계연구원에서 수행중인 국책연구개발사업 "해양공간이용 대형 복합플랜트 개발"의 세부과제인 "부유구조물 파랑응답 해석기법 개발"의 추진내용에 대해 환경 하중/응답해석기술, 계류시스템 설계/해석기술, 유탄성응답 해석기술로 나누어 소개하고자 한다. 해석기술로 나누어 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.631-634
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• 2011

본 연구에서는 규칙 파랑 중에 있는 부유식 구조물의 유탄성 거동을 해석 하고, 수치모델의 수렴성을 살펴본다. 부유식 구조물은 보로 모델링 하며, 유체는 이상유체로 가정하여 문제를 해결한다. 보 모델의 경우 Euler-Bernoulli 보 모델과 Timoshenko 보 모델로 나누어 그 특성을 비교 해 본다. 문제의 해석법에 있어서 부유식 구조물의 경우는 유한요소법을, 유체의 경우는 경계요소법을 이용하여, 상호 연성된 방정식을 이끌어 낸다. 상호 연성된 방정식을 토대로 Euler-Bernoulli 보 모델과 Timoshenko 보 모델의 거동 특성을 살펴보고 제시된 수치 모델을 기준으로 수렴성을 분석해 본다.

• 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 Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.723-726
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• 2011

전 세계적으로 사회기반시설 및 신재생 에너지 생산을 위한 공간부족 문제를 해결하기 위하여 초대형 부유구조물에 대한 관심이 증가하고 있다. 다양한 사용분야에 대한 안정성 확보를 위해 파랑하중에 의한 동적 응답과 부유체의 강성 대비 길이 효과로 인해 발생할 수 있는 특이 거동에 대한 분석이 필요하다. 초대형 부유구조물의 경우 중앙부에 비해 양끝 단에서 과도한 응답이 발생하며, 이를 해결하기 위해 입사파가 들어오는 초대형 부유구조물의 단부에 부착되는 다양한 감요장치(anti-motion device)가 제안되어지고 있다. 초대형 부유구조물에 감요장치가 적용될 경우 입사파에 의한 동적 파압을 감소시켜 구조물의 전반적인 응답을 줄여줄 수는 있지만 감요장치의 질량이 클 경우 오히려 끝단의 응답을 증폭시킬 수 있다. 본 논문에서는 양단 자유 경계조건의 탄성지지된 보를 이용하여 초대형 부유구조물의 길이와 끝단에 부착된 감요장치의 질량으로 인한 영향을 분석하였다.

• Composites Research
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• v.26 no.2
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• pp.105-110
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• 2013

In this study, we suggest the new floating PV generation structure which is improved the structural and economical efficiency compared with the system developed in the previous research. Pultruded FRP has superior physical and chemical material properties compared with those of conventional structural materials. Especially, pultruded FRP has an excellent corrosion-resistance, light-weight, and it also has high specific strength and stiffness which are highly appreciated for the design and fabrication of floating PV generation structure under harsh environmental condition. In this study, structural analysis using the finite element method has been performed to investigate the safety of new floating PV generation structure and newly applied structural members.

• 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 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.