• 한국해양공학회지
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• 제27권3호
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• pp.29-35
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• 2013

The exploration areas for maritime resources such as oil and natural gas have gradually moved to deep sea areas. It has become difficult to use existing fixed marine structures, which are very costly to build, because that have reached the uppermost economic limit. Therefore, floating marine structures and flexible marine structures are preferred. In particular, slender bodies such as risers and pipes are important parts of ocean depth marine structures. These slender bodies have more flexible structural characteristics in deep water areas because their overall length becomes longer and thediameter/length slenderness ratio gets smaller. In addition, the dynamic behavior of slender bodies becomes complicated as external forces such as tides and waves act on it directly. In this study, in order to solve these problems, we performed model tests in a 2-D wave basin using flexible slender bodies with different modulus of elasticity values. As a result, we compiled statistics and compared the behaviors of flexible slender bodies with respect to the effect of the modulus of elasticity. We expect that the results could be used as reference data for the design of structures with flexible elements.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.188-192
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• 2004

A Numerical analysis method is developed in order to compute the flaw and wave field for 2-dimensional floating body in the free roll motion with 3 degrees of freedom. Navier-Stokes and continuity equations are gaverning equations in tire present study. Finite Difference method is introduced to discretize the governing equation. The free surface is traced by the interface tracking method and the grid system is fitted to boundaries including free surface and body surface, which is moving in the flow field. The numerical scheme is based on Maker and Cell method. For the sake of validation of the numerical method, the computed roll decay factors according to tire midship section shapes are compared with measured results. The numerical results are discussed in order to understand the effect of midship section shape on roll motion.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권6호
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• pp.681-689
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• 2012

본 연구에서는 병렬 연결된 해상 크레인을 이용하여 5,000ton 이상의 기가 블록급 대형 중량물을 인양할 때 해상 크레인과 대형 중량물 사이에 연결된 와이어 로프에 작용하는 장력을 계산하기 위해 다물체계 동역학 시뮬레이션을 수행하였다. 이를 위해, 해상 크레인, 바지선, 대형 중량물은 각각 6 자유도 운동을 하고, 이들 사이에는 서로간의 구속에 의한 연성을 가지도록 모델링 하였다. 또한 해상 크레인 및 바지선에 작용하는 외력으로 유체 정역학 힘과 유체 동역학 힘을 고려하였고, 각각의 물체에 독립적으로 작용한다고 가정하였다. 본 시뮬레이션 결과, 향후 해상크레인을 병렬 연결하여 대형 중량물을 인양하는 공법의 안정성을 확인하고 공학적인 지침을 마련할 수 있는 근간이 될 수 있으리라 예상한다.

• 한국해양공학회지
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• 제30권2호
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• pp.91-99
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• 2016

The global demand for oil and natural gas has increased, and resource development is moving to the deep sea. Floating and flexible offshore structures such as semi-submersible, spar, and FPSO structures have been widely used. The major equipment of floating structures is always exposed to waves, currents, and other marine environmental factors, which cause structural damage. Moreover, flexible risers are susceptible to an exciting force due to the motion of the floating body. The inline and transverse responses from the three-dimensional behavior of a floating structure occur because of various forces. Typical risers are made of steel pipe and applied in the oil and gas development field, but flexible materials such as polyethylene are suitable for OTEC risers. Consequently, the optimal design of a flexible offshore plant requires a dynamic behavior analysis of slender bodies made of the different materials commonly used for offshore flexible risers. In this study, a three-dimensional motion measurement device was used to analyze the displacements of riser models induced by external force factors, and forced oscillation of a riser was linked to forced oscillation under a steady flow and regular wave condition.

• 유공압시스템학회:학술대회논문집
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• 유공압시스템학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.75-80
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• 2010

The paper is that study method to reduce bad influence that act to the floating fish cage by effect of environment in sea. Fish cage is controlled buoyancy using air control. According to marine environment, it is descend automatically to set-up depth and rise on the surface of the sea. The paper is the preceding research for a practical application. The fish cage simplified with the spherical float body. Then a control algorithm and a program developed by the experiment. And we did modelling by bond graph technique, and controlled by the practical reference model for PID control.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권4호
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• pp.501-509
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• 2010

해상크레인은 크레인을 탑재한 선박으로서, 조선소에서 대형 블록이나 구조물의 탑재 및 해상 운송 작업에 사용된다. 본 논문에서는 해상크레인과 중량물의 전후 동요(Surge), 상하 동요(Heave), 종 동요(Pitch)에 대한 정적/동적거동을 분석하였다. 이 때, 유연 다물체계 동역학을 적용하여 해상크레인의 붐(boom)을 탄성으로 고려하였으며, 플로팅 프레임(floating frame)과 노드 좌표(nodal coordinates)를 사용하였다. 질량 행렬, 탄성 강성 행렬, 2 차 속도 벡터, 일반화 좌표 방향으로 작용하는 외력 등을 고려하여 모든 운동이 연성된 비선형 운동 방정식을 구성하였다. 외력으로는 비선형 유체정역학 힘, 선형화된 유체동역학 힘, wire rope 힘, 계류력이 고려되었다. 수치 해석을 위해 Hilber-Hughes-Taylor 방법을 비선형 운동방정식에 적용하였다. 정적 거동 분석을 통한 정적 평형 자세를 고려한 경우와 고려하지 않은 경우에 대해 결과를 비교하였으며, 수치 해석 방법에 대한 정적/동적 거동 분석 결과를 비교하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제56권3호
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• pp.211-216
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• 2019

In order to utilize the marine environment in various fields such as renewable energy and offshore plant, it is necessary to utilize the far and deep ocean. However, there is still a limit to overcome and utilize the extreme deep-sea environment. Currently, the mooring system, which is the representative position control method of floating structure, has a structural and economic limit to expand the installation range to extreme deep-sea environment. Research has been conducted to utilize wave energy by developing floater using flapping foil as an alternative for station keeping in the deep sea by University of Ulsan. Based on the research, a model test was conducted for application to actual structures. In this study, we investigate how the floating body with passive flapping foils move in regular waves with different periods and study the condition of the model that can maintain its position within a certain range by overcoming the movement.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권5호
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• pp.479-487
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• 2023

최근 지구 온난화의 영향으로 태풍의 파괴력이 증가함에 따라 부유식 해상풍력발전기의 막대한 유실과 붕괴에 대한 우려가 깊어지고 있다. 부유식 해상풍력발전기의 안전한 운영을 위해 새로운 형태의 탈착형 계류 시스템 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서 고려한 새로운 반잠수식 계류 풀리는 기존의 탈착형 계류 장치에 비해 계류 라인으로 부유식 해상풍력 터빈을 보다 쉽게 탈부착할 수 있도록 고안되었다. 8MW급 부유식 해상풍력발전기에 적용 가능한 반잠수식 계류 풀리의 초기 설계에 대한 구조적 안전성을 검토하기 위해 3D 프린터를 이용하여 축소구조모형을 제작하고, 이 모형에 대한 구조시험을 수행하였다. 축소 모형의 구조시험을 위해 3D 프린팅에 사용된 ABS 소재의 인장 시편을 제작하고 인장시험을 수행하여 소재의 물성을 평가하였다. 인장시험에서 얻은 재료 특성과 축소모형 구조 시험과 동일한 하중 및 경계 조건을 적용하여 반잠수식 계류 풀리의 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석을 통해 반잠수식 계류 풀리의 구조적 취약 부분을 검토하였다. 반잠수식 계류 풀리의 주요 하중조건을 고려하여 구조모형시험을 수행하였으며, 재료의 최대인장응력 이상이 발생하는 위치에 대해 유한요소해석과 시험 결과를 비교하였다. 유한요소해석과 모형시험의 결과로부터 작동조건에서는 Body와 Wheel의 연결부 구조가 취약한 것으로 파악되었고, 계류조건에서는 Body와 Chain stopper의 연결부 구조가 취약한 것으로 검토되었다. 축소모형 구조시험에서 나타난 SMP의 구조 취약부는 구조해석의 결과와 일치하는 것으로 나타났다. 연구 결과를 통해 반잠수식 계류 풀리의 초기 설계에 대한 구조적 안전성을 실험적으로 검증할 수 있었다. 또한, 본 연구 결과는 상세설계 단계에서 반잠수식 계류 풀리의 구조 강도를 향상시키는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권5호
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• pp.632-639
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• 2011

해양 파력 발전 시스템의 설계를 위하여 본 연구에서는 6-자유도운동해석 기법을 적용한 3차원 CFD 해석으로 두 개의 부유체에 대한 거동을 유입되는 파의 성질에 따라 해석하였다. 수조모델내에서의 파의 생성형상을 현재 실험에서 가장 많이 사용되는 피스톤 형식의 조파기와 동일한 형태의 파를 생성하였으나 얕은 수심으로 인하여 바닥면에서 생성되는 에크만 경계층에 의해 파의 에너지가 감쇄되는 현상을 보였다. 생성된 파를 이용하여 파장에 따른 부유체의 거동을 계산한 결과 파장이 5m인 경우 부유체의 최대 진폭은 0.3m, 파장 1m인 경우 최소 진폭은 0.15m 그리고 파장 6m인 경우 부유체간 최대 거리는 1.06m로 계산되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권5호
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• pp.1231-1240
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• 2019

Unlike land-based nuclear power plants, a marine or floating reactor is affected by external forces due to ocean conditions. These external forces can cause additional accelerations and affect each system and equipment of the marine reactor. Therefore, in designing a marine reactor and evaluating its performance and stability, a thermal hydraulic safety analysis code is necessary to consider the thermal hydrodynamic effects of ship motion. MARS, which is a reactor system analysis code, includes a dynamic motion model that can simulate the thermal-hydraulic phenomena under three-dimensional motion by calculating the body force term included in the momentum equation. In this study, it was verified that the dynamic motion model can simulate fluid motion with reasonable accuracy using conceptual problems. In addition, two modifications were made to the dynamic motion model; first, a user-supplied table to simulate a realistic ship motion was implemented, and second, the flow regime map determination algorithm was improved by calculating the volume inclination information at every time step if the dynamic motion model was activated. With these modifications, MARS could simulate the thermal-hydraulic phenomena under ocean motion more realistically.