• Title/Summary/Keyword: 선박구조물

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해양환경 중에서 Polyester Glass Flake 라이닝 강재의 부식 억제에 관한 연구

  • 임우조;김성훈;구자점;윤대영
    • Proceedings of the Korean Society of Fisheries Technology Conference
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    • 2001.05a
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    • pp.59-60
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    • 2001
  • 산업의 발전과 함께 해양환경 중에서 사용되는 항만시설과 해양구조물 등을 비롯하여 철강재로 제작되는 각종 구조물, 공업용수배관, 열교환기, 선박 등의 기계장치나 각종설비는 그 사용 환경이 다양해지고 오염되면서 부식손상이 발생되어 지고있다. 더욱이 강전해질의 해양환경 중에서 기계적인 충격 침식과 더불어 전기화학적인 부식이 중첩하여 발생하는 경우에는 침식과 부식 이 상호간에 가속하는 상승효과 때문에 각종 기계장치 및 설비의 수명에 대한 안정성 확보가 어렵다. (중략)

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A Study on the Repair of Fatigue Damage at Large Cast Iron structure using Cold Joint Method (냉간체결방법을 이용한 대형 주철 구조물의 피로손상수리방법에 대한 연구)

  • Lee, Sung-Riong;Lee, Dong Jun;Cho, Seok Swoo
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.20 no.10
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    • pp.140-148
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    • 2019
  • Large cast iron structures are used in casings and pipes in shipsand chemical plants. Broken parts in the casings and pipescan result in failures even when stresses are below the yield strength of the part's materials. Fatigue failure of a large cast iron structure is inevitable due to the design constraints and low reliability of the material strength. A small structure can be repaired by welding, but a large structure cannot because it cannot be preheated slowly and uniformly. This study shows that a large structure can be repaired by a cold joint method using a crack repair screw. Large cast iron structures were manufactured by GC 300, and their design stress is below 3.5 MPa. The tensile strength on notched specimens repaired by crack repair screws was 8.2 MPa. Therefore, the safety factors of structures repaired by crack repair screws have a value above 2.3 and are considered to be high values.

Degradation evaluation of paint films on surface treated steel by electrochemical impedance spectroscopy (전기화학적 임피던스 분광법에 의한 표면처리한 강재 도장의 부식-도막 열화도 평가)

  • Park, Jun-Mu;Park, Jae-Hyeok;Kim, Sun-Ho;U, Sang-Gyun;Gwon, Yong-Min;Mun, Gyeong-Man;Lee, Myeong-Hun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.95-95
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    • 2018
  • 강재의 방식법 중 도장은 부식을 억제하는데 효과적이고 편리한 방법으로 선박 및 해양 강 구조물의 방식법으로 사용되고 있다. 한편, 강 구조물의 효율적인 유지관리를 위해서는 방식 도장의 도막 열화도를 평가하고 잔존 수명을 예측하여 최적 시기에 보수도장 혹은 재도장하는 것이 필요하다. 일반적으로 선박 및 해양구조물에 적용되는 도막의 방식 성능 평가 방법으로 해수 침지 시험, 염수 분무 시험, 옥외 폭로 시험 등이 있다. 그러나 이러한 시험들은 그 시험 방법에 따라서 정량적인 평가에 한계가 있음은 물론 장기간 소요되는 등 곤란한 문제점이 있다. 그러므로 선박 및 해양구조물을 비롯하여 교량, 각종 강 구조물의 도장 방식에 사용되는 방식용 도료의 성능을 단기간에 적절하게 평가할 수 있는 가속시험법이 제시되며 연구-사용되고 있다. 그 중 도막 방식 성능을 보다 효율적, 비파괴적, 정량적으로 평가할 수 있는 임피던스 분광법(EIS)과 같은 전기화학적 방법은 상대적으로 시험 기간을 크게 단축시킬 수 있고, 대상 방식 도장의 미세한 성능 차이도 분별 가능하다는 장점이 있다[1]. 따라서 본 연구에서는 선박 및 해양구조물 등 가혹한 부식환경에서 강력한 내구성을 가질 수 있도록 다양한 종류의 표면처리 도장 시편을 제작하여 자외선 조사-염수분무-침지환경 등의 열악한 환경조건 하에서 부식-열화 촉진 시험을 실시하였다. 그리고 그 촉진 열화 과정에서 도막의 외관 상태를 관찰 분석함은 물론 전기화학적 임피던스 분광법을 병행 측정하며 그 표면막의 부식 및 도막 열화도를 비교-종합 평가하였다.본 연구에 사용된 시편은 Al 및 Zn 도금 강판에 에폭시, 에폭시-실리콘 우레탄, 에폭시-우레탄 도장 시편으로 Scribe, No Scribe 및 비교재 Al 및 Zn 도금 시편으로 분류하여 각각 실험을 진행하였다. 즉, 도막 열화 시험은 복합 노화 시험법으로 UV 조사 36 시간(ASTM G53), 염수분무 32 시간(ISO 7253), 수분 응축 10 시간을 1 Cycle로 100 Cycle(7800 시간) 동안 실험을 진행하였다. 이때 도막 열화도 평가는 전기화학적 임피던스 분광법을 이용하여 각 실험 조건별로 주파수에 따른 임피던스(Z) 값을 평가하였다. 즉, 상온 $25^{\circ}C$의 3.5% NaCl 100 ml 수용액에 작동 전극(Working Electrode)과 구리 도선을 통해 연결하였고, 노출 면적은 $1cm^2$로 일정하게 유지 하였으며, 상대 전극(Counter Electrode)은 탄소봉, 기준 전극(Reference Electrode)으로 포화카로멜전극(Saturated Calomel Electrode)을 사용하여 측정하였다. No Scribe 시편의 경우에는 Al 기판 에폭시-실리콘 우레탄 도장 시편이 우수한 도막 저항성을 나타내었으며, 에폭시-우레탄 도장시편은 23사이클 이후의 저항값이 가장 낮게 나타났다. Zn 기판의 경우는 에폭시, 에폭시-실리콘 우레탄, 에폭시-우레탄 도장 시편 모두 저항 값이 유사하였으며, Al 및 Zn 도금 시편은 도장 처리된 시편에 비해 훨씬 낮은 저항 값을 보였다. 또한 Scribe 시편의 경우에는 Al 기판 에폭시-실리콘 우레탄 도장 시편에서 높은 초기 저항 값을 보였으며, 23 사이클 후의 저항 값은 세 종류의 도막에서 약 1~0.1 Gohm 으로 나타났다. 그리고 Zn 기판 에폭시-실리콘 우레탄 도장 시편에서 가장 낮은 도막 저항 값이 나타났다. 이상의 실험을 통해서 본 연구 내용은 실내촉진시험으로 선박 및 해양 강 구조물에 사용되는 다양한 종류의 도막의 열화도를 평가하는 기초 설계 지침으로 응용될 수 있을 것으로 사료된다. 한편, 도막은 노출 환경에 따라 방식 성능이 다르므로 실제 도막의 사용환경을 고려하여 도장 사양별 적용 부위에 따른 적정 가속 실험 방법을 선정할 필요가 있다고 사료된다.

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On the Vibration Control of Ship (선박진동 제어기술에 관한 소고)

  • 이호섭
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1996.04a
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    • pp.11-21
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    • 1996
  • 선박은 화물 및 여객을 수송하는 해상교통 수단으로써 여객 및 승무원의 안락성, 탑재장비, 기기의 성능 보전 상, 화물 및 구조부재의 안전성 차원에서 진동제어가 주요 해결 기술의 하나이다. 또한 최근 선박의 대형화, 고속화로 인해 엔진과 프로펠러의 기진력은 커지는데 반해 구조 강도계산 기술의 발달로 인해 선체구조 경량화가 촉진되어 선체의 유연성이 커질 뿐 아니라 전통적인 선체 구조와 기관, 축계 강성사이의 균형이 깨어짐으로 선박의 진동제어는 더욱 중요시 되고 있다. 선박의 경우 건조 후에 진동제어를 위한 조치를 취하는 일은 매우 제한적이고 많은 비용이 들기 때문에 설계단게에서 선박진동제어를 위한 사전 노력이 충분히 이루어지는 것이 중요하다. 따라서 선박의 주 기진원인 프로펠러, 주기관 등의 기진력 자체를 적정화하는 노력과 함께 그로 인한 응답을 극소화하기 위해 설계 단계부터 인도까지 단게별로 많은 노력을 기울이고 있다. 단계별 진동제어의 한 예를 Fig.1에서 보여주고 있다[1]. 선체와 같이 복잡한 대형구조물의 진동특성 및 응답을 계산함에 있어서 컴퓨터의 발달과 유한요소법과 같은 해석기술의 발달로 실제 구조와 매우 유사한 3차원 모델링이 가능하게 되어 해석의 정도를 높일 수 있게 되었다. 그러나 프로펠러 기진력, 유체와의 연성효과, 감쇠특성 등을 정도 높게 산정하는 데는 아직도 많은 어려움이 있다. 이와같은 문제는 진동응답의 계산정도를 저하시키는 주요 요인이 되어 설게단계에서 충분히 진동 제어가 이루어졌다 하더라도 건조 후 실제운항 시 진동문제가 발생되는 경우가 있다. 건조 후 진동문제 발생시 구조변경을 통한 해결은 한계가 있기 때문에 각종 진동제어 장치의 연구개발이 최근에 활발히 이루어지고 있다[2]. 본 고에서는 설계단계에서부터 건조 후까지의 선박진동제어 과정[1,2,5,6]을 단계별로 고찰하여, 점점 까다로워져 가는 선박 진동규제[3,4]에 대처하고 승무원의 안락성에 대한 욕구, 구조물의 안전성, 장비의 성능보존이 만족되는 저진동 선박의 건조를 위해 향후 해결해야할 과제들을 도출하여 선박진동분야이 연구개발 방향을 제시하고자 한다.

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A Study on the Characteristics of Coupling Loss Factor associated with Fluid Loading (접수구조물의 연성손실계수 변화에 관한 연구)

  • 류정수;전재진
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1998.04a
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    • pp.629-633
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    • 1998
  • 본 연구에서는 연성손실계수가 구조물의 진동에 미치는 영향을 살펴보았다. 세부시스템의 두께가 동일할 경우 평판으로 이루어진 구조물이 접수되면 연성손실계수가 감소하게 된다. 특히, 저주파수 대역에서 연성손실계수가 크게 낮아졌다. 그 주된 원인은 접수로 인해 평판에서 전파되는 굽힘파의 그룹속도가 줄어들기 때문이며, 접수로 인한 파워투과계수의 변화는 크지 않았다. 내부에 격벽을 가진 steel box에 공기중 연성손실계수와 접수시 연성손실계수를 적용하여 세부시스템의 속도를 구한 결과, 공기중 연성손실계수를 이용하여 구한 속도가 접수시 연성손실계수를 이용하여 구한 속도보다 약 2-3 dB정도 높게 나타났다. 선박과 같은 복잡한 구조물인 경우 연성손실계수에 의한 속도 차이는 더욱 커질 것으로 추정된다. 따라서, SEA를 이용한 접수 구조물의 진동해석에서 해석오차를 줄이기 위해서는 연성손실계수에 접수의 영향을 고려해 주어야 함을 확인하였다. 특히, 접수효과가 고려된 연성손실계수를 사용하면 SEA가 큰 오차를 보이는 중, 저주파수 대역에서 해석 결과에 대한 신뢰성을 높일 것으로 판단된다.

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Form Design of Free Form Structure (자유형상 구조물의 형상 설계)

  • 김수영;박재섭
    • Computational Structural Engineering
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    • v.5 no.2
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    • pp.79-85
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    • 1992
  • For the structural analysis of optimum form decision of 3-D free form structure such as ship, plane, automobile, definition of versatile forms and comparision between them satisfying the design criterion, is essential. In this paper, 3-D free form structure and it's variation are defined and attempts were made to obtain geometric form information for structural analysis. The validity of the method has been tested for a particular free model selected.

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An Expremental Study on Connections Friction Test of Improvement for Coastal Environment Block (Coastal Environments 블록의 개발을 위한 연결부 마찰 실험)

  • Kim, Chun-Ho;Kim, Sang-Hoonq
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.49-52
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    • 2008
  • The plain and simple shape water front structure were designed and installed for wave protection and wave resistance. But the installation of these plain and simple structure cause deficiency of environmental affinity. Also the resonance phenomena from the reflective wave and shipwave of the harbor incident wave caused high tide and wave, consequently maintaining the tranquility of inside harbor, give difficulty for mooring the ship and loading-unloading, increase the possibility of ship collision at the quray wall and landing place To solve these problems, we develop the environmentally friendly wave dissipation block. And installation efficiency, stability of the blocks through experiment of C.E Block Joint.

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A Proposal for the Calculation of the Boarding Capacity Considering the Stability of Excursion and Ferry Boats (유선 및 도선의 복원성을 고려한 승선정원 산출 제안)

  • Lee, Li-Na;Lee, Hong-Hoon;Choi, Jungyeon
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.28 no.5
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    • pp.791-799
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    • 2022
  • Among excursion and ferry boats, small boats with a length of less than 12 m are exempted from the stability standard according to the ship safety act. The boarding capacity of these small excursion and ferry boats is calculated by the seating area according to the excursion ship and ferry business act. Many excursion and ferry boats have installed deck structures such as awnings after launching. Therefore, this study attempted to analyze the cause of the accident by estimating the stability based on the case of an actual ferry boat capsizing accident. The analysis results indicated that passengers stood up to disembark at the same time while the boarding capacity was exceeded. However, even if the ferry boat complied with the boarding capacity, a possibility of capsize existed if the passengers on one side of the boat stood up. Therefore, the following were suggested to improve the safety: calculating the boarding capacity using the stability test and recommending the maximum total weight for the boarding capacity.

Reliability Analysis of Ship Deck Structure (선체상갑판의 신뢰성해석)

  • S.J.,Yim;Y.S.,Yang;K.T.,Chung;C.W.,Kim;Y.S.,Suh
    • Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.26 no.3
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    • pp.9-20
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    • 1989
  • It is important to enhance the safety of ship structures as much as possible in order to prevent the disastrous collapse of structures. In fact, the strength problem of structures is closely related with the safety problem of structures. Recently, the direct calculation method using a rational approach based on the first principle is implemented into the structural design process instead of adopting empirical approach based on the rules. The structural designer have shown increased concern with the problem of adequacy of conventional design method based on the safety factor since it does not fully take into account some degree of variability of the applied loads on and the strength of ship structures. To deal with the analysis of structures effectively, it is necessary to have three stages being equally treated. The first one is load analysis, second one response analysis, third one safety analysis. For marine structures, most of research effort has been however put into the first and second stages. The third stage is normally done by simple procedures. Hence, the various probabilistic methods are compared in order to establish the reliability analysis techniques for ship structures. As a result, the advanced level 2 method is selected as a most effective and accurate reliability method. The validity of this method is further demonstrated by comparing the results with the conventional method for the problem of the longitudinal strength of hull girder of Ro-Ro ship.

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Offshore Platform Installation Simulation Using Real-Time Maneuvering and Operation Simulator (Real-Time 조종 및 작업 시뮬레이터를 활용한 해양구조물 설치 작업 시뮬레이션)

  • Jonghyeon Lee;Solyoung Han;Dong-Woo Park
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.29 no.1
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    • pp.67-75
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    • 2023
  • In this study, the dynamic characteristics of an offshore platform being installed and physical phenomena are analyzed from the perspective of interaction between operation and maneuvering simulation using a real-time Maneuvering & Operation simulator of Shipbuilding & Marine Simulation Center at Tongmyong University. It was simulated to install the semi-submersible drilling rig moored by 8 mooring lines according to a scenario that is similar to it on the real sea, and 4 tug boats for position keeping of the rig and an offshore support vessel for hook-up of the mooring lines were operated. During the simulation, the motion, trajectory, tension of the objects were output in real time, and they were analyzed at each work procedure. This study about the simultaneous simulation of operation and maneuvering showed the detailed motion of the offshore platform and ships on the operation procedure and the interaction between operation and maneuvering in specific environment condition. Also, it confirmed that the simulation can be utilized to determine the possibility of offshore platform installation in specific situations.