• 해양환경안전학회지
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• 제29권4호
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• pp.407-416
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• 2023

해양레저활동 인구증가 및 관련 산업의 급성장으로 인해 레저 선박을 접안하는 계류시설과 부유체를 기반으로 하는 해상부유식 펜션 등 레저시설 수요가 증가하고 있으며, 이러한 연안에서 사용되는 부유체는 대부분 경량 부유체로서 중량이 상대적으로 경량이므로 연안으로 유입되는 파(Wave)와 상재 하중에 의해 쉽게 경사가 발생하여 안정성이 낮아 안전사고가 빈번히 발생하고 있다. 이런 문제점에 대한 해결방안으로 부유체의 운동저감장치를 연구하여 알리고자 한다. 본 연구논문에서는 부유체에 운동저감장치(기압차를 이용한 운동저감장치)를 부착하여 운동저감효과를 부착하지 않은 부유체와 비교하는 방식으로 효과를 분석하였다. 효과분석은 전산해석시험으로 분석하여 부유체의 안정성 증가방법을 연구하고 그 효과를 검증해 보았다. 시험결과 분석결과 기압차를 이용한 운동저감장치를 부착한 부유체가 운동저감장치를 부착하지 않은 부유체보다 파랑에 대한 운동량이 저감되어 부유체의 안정성이 증가된 것으로 분석되었다. 이러한 부유체의 운동저감 장치는 무동력 선박뿐만 아니라 동력선, 반잠수식 선박에서도 유용하게 사용될 것으로 판단되어 다양한 분야에 적용하여 연구를 진행할 계획이다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.364-371
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• 2015

본 연구는 험한 해양환경하에서 천해역에 떠 있는 부유체 해양양식장의 동적 거동 해석기법을 연구하기 위해 시도되었다. 본 연구의 내용은 양식장의 설치 위치를 연안이 아닌 근해지역으로 옮겼을 때 파도의 영향과 함께 계류라인이 해저면에 설치된 영향, 즉 해저면의 영향이 많은 영향을 미칠 것이라는 타 논문에서 발표된 사실을 밝히기 위해 수치해석 프로그램을 개발한 내용이며, 이를 통해 천해역에 설치된 계류라인과 해양 양식장을 모형화한 부유체 바지의 연성된 동적 응답해석을 수행할 때 해저면의 강성을 고려할 수 있는 프로그램을 확보하게 되었다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.215-219
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• 2000

본 연구는 우리나라 연안해역의 파랑특성과 기존에 개발된 방파제의 특성을 근거로 하여 개념만 정립되어 있는 Active Device형 부유식 방파제(그물형 부유식 방파제)의 가능성 검증을 목적으로 수행하였다. 본 논문에서는 그물형 부유식 방파제의 방파효율과 관련한 인자들(부유체의 형상, 홀수, 각부유체간의 연결방식)의 특성을 실험을 통하여 비교 분석하였다. 작은 부유체를 연결한 형태인 그물형 부유식 방파제는 부유체 사이를 지나가는 파랑 에너지를 부유체의 운동으로 소멸시키는 형태이다. 실험결과 부유체가 완전히 Heave 운동만 한다면 상당한 파에너지를 흡수할 수 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권6호
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• pp.617-622
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• 2013

해양 부유체 내부 유체는 파랑에 의한 외력을 받게 되면 슬로싱(sloshing)이 발생하게 된다. 부유체의 슬로싱에 의한 영향을 해석하기 위해서, 파랑에 의한 부유체의 거동뿐만 아니라 슬로싱에 의한 부유체의 응답을 고려한 결합적인 해석이 필요하다. 전산유체역학(CFD) 해석에 있어서, 외란은 비선형 파랑인 Stokes 5차 이론을 사용했고, 유동 해석은 Navier-Stokes 방정식과 Shear-Stress Transport(SST) 난류 모델을 이용하였다. 해양 부유체는 Pitch, Heave 운동에 대한 2자유도 해석을 진행 하였고, 결과에서는 슬로싱을 포함한 강체 운동을 확인 할 수 있다.

• 한국해양공학회지
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• 제10권3호
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• pp.74-82
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• 1996

수면상에 떠있는 2차원 물체에 작용하는 시간평균 표류력 및 표류모오멘트를 비점성 선형 포텐셜 이론을 사용하여 계산하는 방법에 대하여 검토하였다. 부유체 접수면상의 압력을 직접적분하여 구한 수평방향 표류력이 특정주파수 부근에서 음의 값을 보이고 있다. 이는 무한원방에서의 에너지 보전방법에 의한 표류력이 항상 양의 값을 취한다는 기존 이론과 상이하다. 본 논문에서, 이러한 차이가 부유체의 횡요 및 상하동요에 기인한 복원력의 성분과 횡요와의 연성효과에 의하여 발생하였음을 규명하였다. 이는 횡요가 있는 경우, 표류력을 산출하는 기존의 무한원방 방법에 결함이 있음을 보이고 있다. 이에 반하여 기존의 접수면압력 직접적방법은 부유체에 작용하는 시간평균 표류력 및 표류모오멘트를 모든 주파수에 대하여 정확하게 산출한다고 결론지울 수 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.170-177
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• 2007

부유체가 등장하는 콘텐츠에서 부유체의 길이, 너비, 무게, 속도 등의 속성과 파도의 파장과 방향 등 파도 특성의 변화를 동적으로 표현할 수 있다면 콘텐츠 개발에 도움이 될 것이다. 따라서 본 논문에서는 조선해양공학에서 사용하는 부유체의 운동방정식을 이용하여 부유체의 상하운동이 부유체의 속성과 파도의 특성 변화에 따라서 어떻게 변화하는지 실험을 통하여 검증하였다. 본 논문의 연구 결과는 조선해양공학에 깊은 지식이 없더라도 콘텐츠 개발자가 부유체가 등장하는 콘텐츠를 개발하는데 도움이 될 것이다. 본 논문에서 부유체의 속도 및 파도의 파장과 방향이 동적으로 변할지 라도 실시간으로 부유체의 움직임을 계산을 할 수 있음을 보여주었다 향후에는 불규칙 파도에서 부유체가 어떻게 움직이는지 연구하고 이를 계산하는 부유체엔진을 개발하고자 한다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.357-364
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• 2013

이전 연구에서는 부유구조체의 동요저감을 위해 폰툰과 반잠수식 부유구조체 형식을 결합하여 하이브리드 부유구조체를 제안한 바 있다. 하이브리드 부유구조체는 입사파랑에 대한 동요감소에는 효과적이었으나 부유구조체에 충분한 부력을 제공할 수 없는 단점이 있었다. 이와 같은 단점을 보완하기 위해 본 연구에서는 새로운 형식의 콤비네이션 부유구조체를 제안하였다. 입사 파랑하중에 대한 부유구조체의 동요감소 효과를 비교하기위해 폰툰, 콤비네이션 그리고 하이브리드 부유구조체에 대한 수치해석을 동수역학 해석프로그램 ANSYS AQWA를 이용하여 수행하였다. 본 연구에서 제안된 콤비네이션 부유구조체가 다른 부유구조체에 비해 동요감소에 효과적인 것을 확인할 수 있었다. 따라서 콤비네이션 부유구조체는 앞으로 개발될 초대형 부유구조체 건설을 위한 신형식 부유구조체로서 매우 유용하게 사용될 것으로 판단된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제36권1호
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• pp.1-10
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• 2024

해상 산업시설을 중심의 부유식 구조물 수요가 생활 밀접형 시설로 점차 확대됨에 따라, 부유 구조물의 동요를 저감하기 위한 기술 필요성이 대두되고 있다. 본 연구는 부유체 외부에 유공벽이 설치된 부유식 구조물을 제시하고, 규칙파 및 불규칙파 조건에서의 주파수 영역 해석을 통해 해당 구조물의 응답을 조사하였다. 제안된 구조물은 내부 부유체와 유공벽이 포함된 외부 부유체가 결합된 형태로, 유공률별(0~30%) 해석 모델을 생성해 부유체 중심점과 가장자리에서의 상하 및 회전 동요가 비교되었다. 해석 결과는 유공벽의 유공률 증가를 통해 부유체의 상하 및 회전 동요를 저감할 수 있음을 보여주었다. 또한 제안된 부유체를 사용함으로써 무유공 부유체 대비 규칙파와 불규칙파 조건에서 각각 10%, 2% 내외의 응답 감소 효과가 나타남을 확인할 수 있었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제10권2호
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• pp.64-72
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• 1998

해저자원개발에 사용되는 riser나 TLP의 인장각과 같은 세장해양구조물의 파랑 및 상단부유체의 운동에 대한 동적거동해석을 수행하였다. 구조부재의 유한요소모델을 사용한 수치해석기법을 개발하고 규칙파에 대한 시간영역해석을 수행하였다. 본 연구는 상단부유체의 수평 및 수직운동이 구조물의 횡방향거동에 미치는 영향을 분석하였으며, 특히 부유체 수직운동의 영향을 주로하여 패러미터연구를 수행하였다. 수심, 파랑조건 그리고 부유체운동 등 여러경우에 대한 구조물의 변의, 휨응력을 비교검토하였고, 이 해석을 통하여 부유체의 수직운동에 의한 시간변화 인장력으로 야기되는 불안정조건을 검토하였다. 예제해석결과, 부유체의 수평 및 수직운동의 상호작용으로 riser의 동적응답이 증폭되었다. TLP 인장각의 경우 부유체의 수직운동효과가 구조물의 거동에 상당히 크게 작용하는 것으로 나타났다.

• 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.