• Structural Engineering and Mechanics
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• 제43권5호
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• pp.679-690
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• 2012

A new concept sea-floating port called mobile harbor has been introduced, in order to resolve the limitation of current above-ground port facilities against the continuous growth of worldwide marine transportation. One of important subjects in the design of a mobile harbor is to secure the dynamic stability against wave-induced excitation, because a relatively large-scale heavy crane system installed at the top of mobile harbor should load/unload containers at sea under the sea state up to level 3. In this context, this paper addresses a two-step sequential analytical-numerical method for analyzing the structural dynamic response of the mobile harbor crane system to the wave-induced rolling excitation. The rigid ship motion of mobile harbor by wave is analytically solved, and the flexible dynamic response of the crane system by the rigid ship motion is analyzed by the finite element method. The hydrodynamic effect between sea water and mobile harbor is reflected by means of the added moment of inertia.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권3B호
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• pp.268-274
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• 2011

최근에 들어서 얕은 바다에서 대형 선박의 하역을 손쉽게 처리하기 위한 모바일 하버의 도입에 대한 논의와 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 본 연구에서는 대형 선박이 정박할 수 없는 얕은 바다에서도 화물을 싣고 내릴 수 있는 이동형 부두 시스템인 모바일 하버에 대하여 선박의 도착에서 하적에 이르기까지의 서비스를 자동으로 관리하는 모바일 하버 서비스 관리 시스템을 개발하였다. 이를 위해 먼저 최근에 등장한 새로운 개념인 모바일 하버의 동작 원리를 정의하고 모바일 하버와 대형 선박의 행동 특성함수를 정의하였다. 이어서 모바일 하버와 서비스 관리 시스템이 정보를 주고받는 과정을 정의하고 그에 따른 기능을 시뮬레이터로 구현하였다. 마지막으로 개발한 시뮬레이터를 이용한 모의실험을 통하여 제안한 방법의 유효성을 제시하였다.

• 해운물류연구
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• 제27권1호
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• pp.79-98
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• 2011

반잠수식(B1) 모바일 하버의 임시 저장 공간을 효율적으로 활용하기 위하여 자동 창고 시스템 개념을 모바일 하버에 활용하는 개념을 소개하고, 이 때 발생할 수 있는 문제점들을 도출 하였다. 또한, 새로운 개념인 반잠수식(B1) 모바일 하버의 운영 시에 발생할 수 있는 여러 가지 상황을 고려하여, 반잠수식(B1) 모바일 하버에 적합한 운영 시나리오를 제안하였다. 대상 항만을 선택하여 컨테이너선 별 처리 물량을 조사함으로써 운영 시나리오에 따라 컨테이너의 환적, 수입, 수출 처리 물량을 각각 18.8%, 5%, 16.5%로 예상하였다. 모바일 하버에 도입될 자동 창고의 크기를 예측하기 위하여, 반잠수식(B1) 모바일 하버와 컨테이너선 그리고 피더선을 정적인 상황으로 가정하고, 입고량과 출고량을 선형적으로 고려하여 시뮬레이션을 수행하였다. 결과적으로 반잠수식(B1) 모바일 하버의 재고 예측량은 6800 TEU로 계산되었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.493-499
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• 2010

해상부유식 항만부두인 모바일 하버에는 일반 지상설치식 크레인과는 다른 구조를 가진 크레인이 설치되어 있다. 그리고 상부에 설치되어 있는 크레인은 파고에 따른 모바일 하버 전체의 동적 안정성에 지대한 영향을 미친다. 본 연구는 해상상태 3의 파고에 따른 모바일 하버용 크레인의 롤링 동응답 해석에 관한 내용으로서, 이론과 수치해석 기법으로 구성된 2단계 해석절차를 적용하였다. 선형파고이론에 따라 강체로 가정한 모바일 하버의 롤링응답을 이론적으로 계산하고, 모바일하버 본체의 롤링에 따른 탄성체 크레인의 롤링 동특성을 유한요소해석으로 분석하였다. 모바일 하버 본체와 직접 접하는 파고의 동적 연계효과는 부가질량 기법으로 반영하였다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.189-203
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• 2010

The axiomatic design principles are applied to the conceptual design of semi-submersible type mobile harbor (B1). The process of how the design of mobile harbor is elaborated, evaluated and improved from the very beginning is presented in this paper. The concept of mobile harbor is a functional harbor, which can move to a container ship anchoring out of ports in the deep water to load/unload containers on sea and transfer them to their destination ports. This floating system will innovate the maritime transport and distribution since it will greatly enhance the accessibility of super-sized container ships to existing harbors and harbors without enough infrastructures. Designing a mobile system which can perform the functions of traditional harbors on the floating system requires innovative ideas as well as rigorous validations of each sub systems. In order to enhance the chance of design success, we try to satisfy the design axioms in early stage of conceptual design. We use the zigzagging process for defining Functional Requirements (FR)-Design Parameters (DP) hierarchy due to the complexity of the system. In other words, we decomposed the complexity of the design by FR-DP hierarchy and reduced coupled design logically and systematically. This paper shows applicability of the axiomatic design principles to the field of ocean systems engineering.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.219-220
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• 2010

A new concept of ocean transport system, called mobile harbor, was introduced as a feasibility study in Korea in 2009. Target of the mobile harbor is a smart distance transport of containers with or without cargo handling cranes. Although the mobile harbor project has a lot of topics to deal with, this paper is to focus on only ship-to-ship stabilized mooring, which plays a key role in cargo handling. The ship-to-ship stabilized mooring system was developed and installed on beard a barge of LOA 32m and breadth 12m. The dockside tests as sea test were carried out so as to ascertain ascertained whether the systems can work well to control the barge's motion. The results of dockside test showed that the heave motion of the barge's motion can be reduced by more than 45%.

• 한국항해항만학회지
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• 제34권4호
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• pp.281-286
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• 2010

A new concept of ocean transport system, called mobile harbor, was introduced as a feasibility study in Korea in 2009. Target of the mobile harbor is a short distance transport of containers with or without cargo handling cranes. Although the mobile harbor project has a lot of topics to deal with, this paper is to focus on only ship-to-ship stabilized mooring, which plays a key role in cargo handling. The ship-to-ship stabilized mooring system was developed and installed on board a barge of LOA 32m and breadth 12m. The dockside tests as sea test were carried out so as to ascertain whether the systems can work well to control the barge’s motion. The results of dockside test showed that the heave motion of the barge's motion can be reduced by more than 45%.

• 한국항해항만학회지
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• 제34권3호
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• pp.221-228
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• 2010

컨테이너 물동량 증가와 함께 선박의 대형화는 항만과 터미널 운영에 많은 영향을 주었고, 선사들의 운송네트워크들은 점차 hub-and-spoke방식으로 변하고 있다. 이는 항만간 치열한 경쟁을 초래하였고 그로 인해 새로운 항만을 개발하거나 기존 항만을 확장해야 하는 압력들을 받아왔다. 그러나 항만 개발에 따른 환경적 물리적 재무적 한계를 극복하기에는 너무나 많은 비용과 시간의 투자를 요구하고 있다. 그래서 본 연구에서는 하나의 대안으로서 새로운 해상 운송시스템인 모바일하버를 다루었다. 그리고 컨테이너 연안운송시장을 중심으로 모바일하버 도입에 대한 경제적 분석과 함께 관련 요인들의 변화들에 대한 민감도 분석도 같이 수행하였다. 본 연구는 모바일하버의 가치와 활용방안에 대한 기초 연구로서 추후 관련 연구들에 대해 기여하고자 하였다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제1권2호
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• pp.157-169
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• 2011

To provide more rational design solutions at conceptual design level, axiomatic design method has been applied to solve critical part of a new engineering problem called Mobile Harbor. In the implementation, the Mobile Harbor, a functional harbor system that consists of a vessel with container crane approaches to a container ship anchored in the open sea and establishes a secure mooring between the two vessels to carry out loading and unloading of containers. For this moving harbor system to be able to operate successfully, a reliable and safe strategy to moor and maintain constant distance between the two vessels in winds and waves is required. The design process of automatic ship-to-ship mooring system to satisfy the requirements of establishing and maintaining secure mooring has been managed using axiomatic design principles. Properly defining and disseminating Functional Requirements, clarifying interface requirements between its subsystems, and identifying potential conflict, i.e. functional coupling, at the earliest stage of design as much as possible are all part of what need to be managed in a system design project. In this paper, we discuss the automatic docking system design project under the umbrella of KAIST mobile harbor project to illustrate how the Axiomatic Design process can facilitate design projects for a large and complex engineering system. The solidified design is presented as a result.

• 한국항해항만학회지
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• 제34권8호
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• pp.629-634
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• 2010

세계 컨테이너 물동량의 증가와 컨테이너선의 대형화로 인해 선박과 수심이 얕은 항구 및 부두를 연결하는 새로운 개념의 해상 운송 수단이 요구되어 왔다. 본 연구에서는 모바일하버 선형과 함께, Azipod 추진기 및 선수 스러스터(Bow thruster) 등으로 구성된 모바일하버의 조종수학모델을 구축하였다. 그리고 선체 유체력 및 Azipod 추력 등을 평가 적용하여 조종운동 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과, 모바일 하버의 조종운동 시뮬레이션에 의한 선회성능과 조종제어범위를 사전에 예측할 수 있었다. 또한, 모바일하버의 직진 시험 및 선회성능 시험에 있어 양호한 결과를 얻었으며, 접안 시 Azipod 추진기와 선수 스러스터를 이용한 최적의 조종운동 시뮬레이션을 확립하였다.