• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.114-117
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• 2010

에너지자원(석유, 천연가스, 전기) 이송과 정보전달(해저광케이블)을 위한 다양한 형태의 해저 매설관이 해저면에 설치되어 운영이 되고 있다. 이들 매설관은 지진 또는 해저사면의 유실과 같은 자연재해로 인해 파괴되는 일들이 빈번하게 발생되고 있다. 그 외 태풍 등에 의해 발생되는 파랑하중에 의해서도 이들 매설관이 종종 파괴되는 일이 발생되기도 한다. 태풍 등에 의한 파랑하중은 해저지반에 과다한 과잉간극수압을 발생시켜 지반 액상화를 유발 세굴을 발생시키는데 이로 인해 매설관 하부에는 과도한 인장응력이 유발되어 매설관의 파괴 문제가 야기된다. 만약 석유수송 해저매설관이 파괴되면 경제적?산업적 측면에서 직접적인 피해 이외에도 해양환경에 미치는 영향은 매우 크다고 볼 수 있다. 따라서 파랑하중에 의한 해저매설관 주변 지반의 거동 분석 및 안정성 평가에 관한 연구가 요구된다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.129-133
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• 2002

곡선 구간에 복합 해저관로를 설치하기 위해서는 한 개의 관로를 설치하는데 필요한 설계 및 장치보다 더 많은 상황들을 고려해야 한다. 본 논문은 두 개의 복합 해저관로를 설치하는데 필요한 각종 설치 설계 및 장치 설계를 비롯하여 개발된 특수 장치들을 소개한다. 두 개의 해저관로의 외경은 30 inch, 두께는 17.5 mm, 콘크리트 코팅은 70mm이고 3.007km의 노선 중 약 1km가 곡선 구간이다. 최대 수심은 34m이고 약 7.5m의 조수간만의 차를 갖고 있는 지역이다. 해저 곡선구간에는 18개의 해저 가이드 파일을 설치하여 곡선부에서 요구되는 반경을 확보하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제10권2호
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• pp.28-34
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• 1996

해저면에 설치되 있는 기름 송유관에 손상이 생겨, 송유관 내부에 흐르는 기름이 유출 될경우 엄청난 환경오염 및 재난을 발생시킨다. 해저 송유관 손상에 의한 기름유출 원인은 여러가지 경우에 기인한다. 선박의 바닥이 해저면에 끌려 해저 송유관을 손상시키는 경우, 선박의 엥커에 의해 손상되는 경우, 지진에 의해 좌굴되는 경우, 자유 경간 (Free span)에 의해 좌굴 되는 경우, 송유관 수리 시 사고로 인한 유출, 송유관의 부식에 기인한 유출 등으로 나누어 질 수 있다. 어떠한 경우이든 해저 파이프 손상시, 유출된 기름의 양을 예측하고 그에 따른 적절한 대비가 필요하다. 본 논문에서는 1차 유출 및 2차 유출을 정의하여 각각의 경우에 유출량 해석 이론을 소개하였다. 또한 이 이론을 실제 경우에 응용하여 해저 송유관 손상에 의해 방출되는 기름량을 손상면적에 따라 계산하였고, 최대 유출량 산출 법을 적용하여 손상 위치에 따른 부분별 유출량 계산법을 소개하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제11권1호
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• pp.1-6
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• 1999

해안 및 해양에 설치되어 있는 해저관로는 원유, 가스, 물과 이들의 혼합된 유체들을 전달하기 위한 수단으로 사용되고 있다. 관로 내부 유체의 열과 압력 차이는 해저관로의 팽찰을 야기시킨다. 해전관로 팽창은 관로와 연결되는 구조물들에 응력을 유발시킨다. 작용 응력이 연결 부재의 항복점을 초과하거나 전체 시스템의 허용변형을 초과할 경우 구조물에 손상이 발생된다. 해안 및 해양에 설치되는 해저관로는 주로 위험 물질이나 유독 유체를 포함하기 때문에 만약 이런 유체의 유출이 발생될 경우 인명 피해는 물론 큰 경제적 손실을 가져온다. 비록 해저관로는 시간적/공간적 제약 없이 유체를 전달할 수 있지만, 이런 관로 설계시 안전하게 그 기능을 수행할 수 있도록 고려되어야 한다. 본 논문에서는 해저관로의 열변형 해석에 사용되는 여러 개의 이론을 조사하였고, 관로의 요소들이 관로 팽창에 미치는 영향에 대해 조사하였다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.13-17
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• 2000

해저관로가 노출되어 있을 경우 파도와 조류 등에 의한 외적 하중으로부터 안정적이어야 한다. 트랜치 구간 내의 해저관로에 작용하는 유체 입자의 속도와 가속도는 해저면과 비교하여 볼 때 현저히 감소하므로 감쇄 계수를 사용하여 트랜치 구간 내에 설치되는 해저관로의 안정성을 해석한다. 그러나, 다양한 트랜치 구간의 깊이와 기울기에 대한 감쇄 계수에 대해 많은 자료가 부족하여 실제 설계에는 한정된 계수들이 이용된다. 본 논문에서는 다양한 깊이와 기울기를 가진 트랜치 구간의 실험 모형을 제작하여 회류 수조에서 P.I.V(입자 영상 속도계) 기법을 이용하여 여러 속도에 대하여 실험을 수행하였다. 다양한 트랜치 구간 내의 실린더 주변의 유동 특성과 유체 입자의 수평 속도를 측정하여 항력 감쇄 계수를 산출해 냈으며 실제 해양 공사에서 적용 가능한 안정성 해석 기준을 제시하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.75-82
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• 1999

일반 해양 구조물이나 해저면에 설치되는 해저 관로는 외력에 의한 변형이 발생된다. 구조물 형상이 복잡하거나, 구성 요소의 개수가 많을 경우 응력해석 시 많은 초기값이 필요하고 해석 시간 또는 장 시간 소요된다. 해양 구조물에 작용하는 대표적인 외력은 파도, 조류, 바람이고 이런 외력은 구조물의 사용 기간(operation life)동안 계속적으로 작용하기 때문에 구조물의 변형율은 항상 허용치 안에서 발생되도록 설계되어야 한다. 허용 변형은 탄성범위 내에 존재해야 하며, 비교적 큰 변형을 일으키는 구조물이나 해저파이프라인의 응력해석을 수치적으로 접근하는 방법을 고찰하였다. 평행상태의 하중 벡터값만 직각 좌표계에서 인트린직(intrinsic) 좌료로 변환시킬 때 변형이 발생함으로, 본 논문에서 소개하는 이차 요소(quadratic element)방법을 사용할 경우 수치해석 시 많은 장점이 있다는 것을 보여준다. 본 방법을 도입함으로써 비교적 큰 변형이 발생되는 구조물 해석 시 일반 수치해석 방법과 그 결과는 같으나 해석 시간을 단축시킬 수 있다는 장점이 있다. 응력 해석 시 국부 강도 행열(element stiffness matrix)은 방향과 무관하며 이차요소 방법을 사용하여 각 요소 벡터를 발생시켰다. 해저관로 일점 상승 시 관로에 작용하는 변형과 상승력에 따른 휨 모멘트를 산출하여 일반적으로 사용되는 선형이론과 비교하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제15권3호
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• pp.176-185
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• 2003

해저관로가 사용 기간동안 안정적으로 그 기능을 다하도록 하기 위해서는 설계 시 국부세굴의 가능성을 주의 깊게 살펴보아야 한다. 관로가 침식성 해저바닥 위에 놓여지면 세굴이 일어나고 관로가 밑으로 쳐져서 팽팽하게 된다. 이로 인해 해저관로의 부분 흑은 전체가 파괴된다면 막대한 복구비용이 소요될 뿐만 아니라 해양오염을 초래할 수도 있다 본 논문에서는 실험을 통해서 해저관로 주변의 세굴특성을 알아보았다. 일정경사면 을 갖는 모형해빈상에 모형관로를 설치하고 파형경사를 달리해 가면서 실험을 수행하였다. 그리고 실험결과로부터 얻은 데이터를 이용하여 분석에 필요한 매개변수 값들을 산정 하였다. 상대세굴심과 KC수, 수정 Ursell수와의 상관관계를 분석하여, 국부세굴심에 대한 경험식을 제시하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권5호
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• pp.15-22
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• 2013

해저관로는 중요한 해안구조물의 하나로 연안 및 해양개발을 위해 폭넓게 사용되고 있다. 해저관로는 해저지반의 상태에 따라 파와 흐름으로 인해 주변에 세굴이 발생한다. 이로 인해 관이 뜨거나 가라앉는 경우가 발생하여 관의 내구성에 악영향을 미친다. 최근에는 해양환경에서 구조물과 여러 요인들의 복잡한 상호작용에 의한 세굴에 대해 많은 연구들이 이루어졌지만, 아직까지 세굴을 정확히 예측하는 것은 어렵다. 본 연구에서는 신경망 기법으로 관로의 세굴심 자료를 분석하여 세굴심을 예측하였다. 학습을 위해 역전파 알고리즘을 사용하였다. 신경망 모델의 학습과 검증에 총 58개의 모형실험 자료들이 사용되었다. 또한 동일한 데이터에 대해 회귀분석 기법을 통한 예측과 비교 분석하여 세굴심 예측을 위한 신경망 기법의 적용성을 검토하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제17권2호
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• pp.106-118
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• 2005

사질성 해저바닥 위에 관로가 설치되는 경우 자가매몰 되는 경향이 있는 것은 잘 알려진 사실이다. 본 연구는 해저에 매설된 관로 주변의 국부세굴의 특성을 실험적으로 고찰한 논문이다. 관로의 매설비에 따라 국부세굴심을 측정하였다. 관이 매설된 경우의 국부세굴에서는 배후류가 세굴에 큰 영향인자로 작용하는 것으로 나타났다. 일반적으로 세굴심은 매설비가 클수록 감소하는 경향을 나타내었다. 실험결과를 이용해서 상대 세굴심과 K-C수 및 수정 Ursell수의 상관성을 알아보고 이들의 관계식도 도출하였다. 실험결과 K-C수 및 수정 Ursell수가 증가할수록 세굴영역이 확장되고 세굴심이 증가하는 것으로 나타났다.

• 전기저널
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• 통권419호
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• pp.28-35
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• 2011