• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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• pp.420-425
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• 2006

Measurements results of flow-structure-interactions (FSI) of an air-lifted body are introduced. An adaptive stereoscopic-PIV system has been constructed for the measurements of the air-lifted body. The measurement system consists of two cameras and optical sensors. The flow characteristics around a lifted cylinder body(length=60mmm, diameter =10mm, polystyrene) in the swirling flow field in a vertical pipe (length=600mm, inner diameter=) are investigated by the use of the constructed adaptive stereoscopic-PIV system. The images of the two cameras were used for the analysis of the flow fields around the floated cylinder body. The images of the cylinder body captured by the two cameras were used for the analyses of its motions. Four optical sensors (LED) were used for the detection of the postures of the freely-lifted cylinder body. The FSI analyses have been carried out to find the physical conditions at which the floating body is stabilized with its upright postures.

• 한국해양공학회지
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• 제2권2호
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• pp.37-45
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• 1988

A dynamically positioned vessel must be capable of maintaining a specified position and direction by controlling the thruster devices. The motions of a vessel are often assuned to tne sum of low frequency(LF)motions and high frequency(HF)motions. The former is mainly due to wind, current and second order wave forces, while the latter is mainly due to first order wave forces. In order to avoid the high frequency thruser modulation, the control system must include filters to estimate the low frequency motions from the measured motion signals, This paper presents a control system based on Kalman filtering technique and optimal control tyeory. Using the combined kalmam filter, LF motion estimates and HF ones are achieved from the motion measurement of the vessel. The estimated low frequency motions are used as inputs to the dynamic positioning system. The thruster modulation is minimized using the optimal control theory; Linear Quadratic Gaussian(LQG)controller. The performances of the Kalman filter and the dynamic positioned vessel are investigated by computer simulation.

• 대한조선학회논문집
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• 제47권4호
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• pp.580-588
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• 2010

OPB(out-of-plane bending)-induced failure of mooring chain was firstly addressed by CALM (catenary anchor leg mooring)-type offloading buoy, located approximately one mile away from the bow of the Girassol FPSO which was installed offshore area of Angola in September 2001. This study deals with verifying the load transfer mechanism between the first free chain link and connected two chain links inside the chain hawse. OPB moment to angle variation relationships are proposed by extensive parametric study where the used design variables are static friction coefficients, proof test loads, nominal tension forces, chain link diameters, chain link grades and chain link types. The stress ranges due to OPB moments are obtained using nonlinear FEAs (finite element analyses). Final stress ranges are derived considering ones from IPT (in-plane tension) forces. Also a formula for OPB fatigue assessment is briefly introduced.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권10호
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• pp.117-122
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• 2019

슬로싱 현상은 현상의 특성인 격렬한 자유표면을 가지는 유동 문제뿐만 아니라, 슬로싱이 발생하는 유체 탱크가 부유체 혹은 어떠한 물체에 탑재되어 전체 시스템에 영향을 줄 수 있다는 것이 가장 큰 논의점이다. 이러한 이유로 일반적인 슬로싱에 대한 해석은 탱크의 움직임에 의한 내부 유동의 발생, 그리고 그로 인해 야기되는 충격하중의 해석이 주를 이룬다. 이러한 슬로싱 현상은 비선형성이 강하며 자유표면에서의 대-변형이 발생한다. 매우 높은 비선형성으로 인해 실험에서는 재현성이 낮고, 수치 시뮬레이션에서는 정확도가 낮다는 것이 지속적으로 문제시 되어 왔다. 본 연구에서는 높은 정확도를 가지는 카메라 비전 기술을 이용한 실험과 입자법을 이용한 시뮬레이션을 비교하였다. 탱크의 주요 제원을 통해 구해진 고유 주기와 그 주변 주기를 가지는 운동에서의 슬로싱 현상을 수치적으로 시뮬레이션 하였으며, 비교를 통해 탱크 내 슬로싱 하중을 분석하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제19권4호
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• pp.259-265
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• 2016

본 연구에서는 대형 케이슨의 단독 예인 조건에서의 예인 안정성을 해석하기 위한 모형시험 시스템을 개발하였다. 그리고 이를 이용해 9,300톤급 케이슨의 단독 예인 중 안정성을 추정하는데 활용하였다. 케이슨이나 다른 부유체의 예인 안정성 평가를 위한 일반적인 모형시험 시스템에서는 일정한 예인 속도로 모형을 예인하는데 반해, 제안된 예인 시스템은 예인삭에 일정한 예인력을 제공하도록 설계되었다. 실제 예인 조건에서는 예인선에 의해 대상 물체가 일정한 동력으로 예인되기 때문에, 일정한 장력이 가해지는 새 모형 시험 시스템을 이용하여 예인 조건을 실제와 더 유사하게 모사할 수 있을 것으로 기대된다. 실험은 예인수조 시설에서 수행되었고, 9,300톤급 대형 케이슨의 1/30 축척비의 모형을 사용하였다. 모형 시험을 통해 케이슨 모형의 6자유도 운동과 예인삭의 장력 변동을 계측하고 해석하였다. 새 시스템을 이용하였을 경우 기존의 실험 시스템의 사용 결과에 비해 모형의 운동과 예인삭 장력이 감소하였다. 흘수와 초기 트림의 변화가 모형 시험에 적용되었으며, 초기 트림의 경우 예인 안정성에 도움이 되는 것으로 나타났다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권6호
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• pp.796-802
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• 2018

선박의 유체 저장 탱크 내부의 적재용량에 의한 선박 운동 고유 특성의 변화는 많은 실험 과 연구를 통해 밝혀졌다. 또한 이러한 현상에 의한 선박 운동 특성 변화를 최소화하기 위한 장치는 지속적으로 연구 및 개발되고 있으며, 특히 횡동요 운동에 대한 저감효과에 대한 부분이 주를 이루고 있다. 본 연구에서는 이러한 장치 중 하나인 저장탱크 내부의 격벽에 의한 횡동요 저감장치의 길이 변화에 따른 간극의 변화에 의한 선박 운동의 변화를 수치 시뮬레이션 하였다. 본 연구를 위해 경계요소법 기반의 부유체 운동 프로그램과 입자법 기반의 전산유체역학 프로그램이 동적 연성된 프로그램을 사용하였으며, 동적 연성된 프로그램은 동일 실험과의 비교를 통해 검증하였다. 검증된 프로그램은 격벽의 길이를 달리하여 간극에 변화를 준 다양한 경우에 대해 수치 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 액체 저장률의 변화 및 액체 탱크 내부의 격벽에 의한 간극의 차이에 의해 선박 운동 특성이 변화함을 응답 진폭 함수의 비교를 통해 확인하였다. 주목할 만한 결과로써 적재용량에 따라 변화하는 선박의 운동 특성이 간극을 조정함으로써 동일한 선박 특성을 가지게 됨을 확인하였으며, 이는 격벽에 의한 간극의 조종을 통한 선박 운동 제어가 가능함을 보여준다. 추후 격벽의 수 및 각기 다른 길이를 가진 격벽에 의한 연구를 수행하여 격벽 길이 조정을 통한 선박 운동 특성 제어에 대한 연구를 수행할 계획이다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제18권1호
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• pp.22-28
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• 2015

1 MW 해수온도차발전 시스템의 라이저에 관한 설계를 수행한다. 라이저의 직경은 1 MW 발전을 위한 심층수 취수량에 기초하여 결정되고, 관종은 제작 가능한 상업용 파이프를 대상으로 종류별 특성을 분석한 후 선정한다. 강관, GFRP관, 그리고 HDPE관 중 HDPE관을 선정하며, 선정된 관종의 중량과 강도를 보강하기 위하여 설계를 수행한다. HDPE 라이저 하부 끝단에 중량체를 설치하여 중량을 보강하며, HDPE 라이저 축방향으로 와이어로프를 설치하여 강도를 보강한다. 중량체의 중량은 GFRP관 무게 대비 25%와 50%가 되도록 설계되며, 라이저 끝단에 연결되는 중량체의 모든 하중은 와이어로프가 지지하도록 설계된다. 설계된 HDPE라이저는 연중 온도차발전이 가능한 하와이 인근 해역에 설치되는 것으로 가정하여, 수치해석적 방법에 의한 안전성 평가를 수행한다. 안전성이 검증된 HDPE 라이저에 대하여 경제적으로 가장 유리한 HDPE 라이저의 최종 제원을 결정한다. 설계된 라이저는 향후 1MW 해수온도차발전 시스템 실증을 위한 설계 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권11호
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• pp.119-127
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• 2013

최근 해양구조물의 건설이 활발해짐에 따라 해상 부유식 구조체를 경제적으로 지지할 수 있는 새로운 기초형식을 개발하려는 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 기존의 대구경 단일형 석션파일 대신에 다수의 중구경 석션파일을 콘크리트 파일캡으로 결합한 그룹형 석션파일 형식에 대하여 연구하였다. 해상 부유식 구조체에 사용되는 기초의 경우 수평방향 하중이 지배적이므로 그룹형 석션파일의 수평방향 지지거동을 3차원 유한요소 해석을 통해 분석하였다. 그룹형 석션파일은 근입깊이가 얕아서 강체기초 거동을 하게 되므로 수평방향 거동을 분석할 때 지표면 부근의 낮은 구속압을 받는 지반의 정밀한 거동 모사가 필요하다. 이를 위하여, 탄성계수, 지반강도 등을 지반 구속압에 따라 증가되도록 모델링하였다. 해석조건은 석션파일 중심간 거리, 그리고 사질토와 점성토의 지반조건 등을 변화시키며 변수연구를 수행하였다. 그 결과, 석션파일 사이의 간격이 증가함에 따라 점차 항복하중이 증가하였으며, 그룹형 석션파일의 항복하중은 S/D=5인 경우 회전을 허용한 단일형 석션파일 항복하중의 약 3배인 것으로 나타났다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제26권2호
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• pp.251-262
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• 2010

GOCI(Geostationary Ocean Color Imager) 표준자료의 지속적인 품질관리를 위해서는 위성 운용기간 중 궤도상 복사보정, 대기보정 단계를 거쳐야 되며 해수환경 분석 알고리즘에 대한 검보정도 지속적으로 이루어져야 한다. GOCI의 복사, 대기, 해양환경 자료에 대한 검보정은 부이나 고정 플랫폼을 이용한 수온, 염분, 해수 광특성, 형광, 및 탁도 관측과, 주기적으로 해양환경 자료 수집을 통하여 실시한다. 이를 위하여 동중국해에 위치하고 있는 이어도 종합해양과학기지에 설치된 광학 관측 장비와 현장 관측의 복사자료를 상호 비교해 보았으며, GOCI 표준자료의 검정에 앞서 SeaWiFS 복사량과 비교하여 검정하였다. 해수출 광량은 현장관측에서 얻어진 광과 광량과는 약간의 차이를 보였지만, 흡광영역이 매우 잘 일치하고 있으며 스펙트럴 이동은 없는 것으로 판단된다. 이어도 종합해양과학기지의 분광측정기와 SeaWiFS의 전 밴드에서 얻어진 해수출 광량을 비교한 결과 평균 25% 정도의 에러가 발생했지만, 대기보정 밴드를 제외하면 절대오차가 11% 정도로 상당히 낮아진다. 이것은 SeaWiFS 표준 대기보정 방법의 문제점으로 GOCI 검보정 연구에서 고려되어 보완 되어야 할 것으로 판단된다. 이와 더불어 독도 지역의 표준 관측치(Reference Target Site) 구축을 통한 검보정 연구를 위하여, 독도 주변 해수의 광 특성과 해양환경 자료는 2009년 8월과 2009년 10월 2차례에 걸쳐서 현장관측을 실시하였다. 독도 주변 해역의 해양 광 특성은 원격반사도의 스펙트럼형태를 기준으로 Case-1 Water 성향이 강한 해수에서 나타나는 특성과 매우 유사하였다. 식물플랑크톤, 부유물질, 용존유기물의 흡광계수 스펙트럼의 형태들은 대체적으로 각 성분별 흡광 스펙트럼 특성을 잘 보여주었다. 또한 MODIS Aqua로부터 산출된 엽록소 농도와 현장관측을 통한 검증에서 위성자료 값들은 잘 일치한다. 위와 같이 현재 진행되고 있는 GOCI 검보정 연구를 통해서 복사, 대기, 해양환경 알고리즘에 대한 문제점이 도출되었고, 차후 검보정 계획에 반영하여 이 부분들에 대한 개선 및 보완이 이루어질 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.177-180
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• 2008

최근에 철근콘크리트 구조물에서 철근의 부식문제를 해결하기 위하여 FRP bar를 철근의 대체제로 사용하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. FRP bar는 비부식성 뿐만 아니라 철근에 비하여 자중이 작으면서도 고강도를 갖는 특성을 갖고 있다. 따라서 FRP bar가 경량골재콘크리트와 함께 사용된다면 해양에 부유되는 구조물등에서 우수한 특성을 발휘할 수 있을 것으로 예상된다. 그러나 현재까지 경량콘크리트에 FRP bar를 휨보강근으로 사용하는 구조체에 대한 연구는 거의 전무한 실정이다. 본 연구에서는 GFRP bar 경량콘크리트보에 대하여 콘크리트의 전단력 기여분을 조사하기 위하여 콘크리트 압축강도와 휨보강근비를 변수로 하는 일련의 실험을 행하였으며 이 결과를 분석하였다. 연구결과, 선행 연구에서 제안된 식에 0.75배를 곱하여 구한 콘크리트의 전단력은 실험결과와 잘 일치하였으며, ACI 440.1R-06에서 제시한 식에 의한 결과보다 더 우수한 값을 주는 것으로 나타났다.