• 한국지반공학회논문집
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• 제30권10호
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• pp.33-44
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• 2014

본 연구에서는 국내 서남해 해상지역 시범사업의 부유식 콘크리트 해상구조물 계류를 위한 기초시스템으로서 석션파일을 적용하기 위한 예비설계를 수행하였다. 설계에 앞서 시범사업 대상지역인 서남해안에 대한 지반 및 수리 조건, 재현주기 100년의 환경외력 등 현장 조건을 면밀히 검토하였다. 석션파일은 설계하중에 대한 수평방향 지지력을 만족해야하고, 뿐만 아니라 지반종류 및 강도정수, 유효응력, 침투압 등의 조건에 따른 관입성 검토가 수행되어야 한다. 본 설계에서는 석션파일 직경에 따라 설계외력에 대해 수평방향 안정성을 확보할 수 있는 목표 침설깊이를 설정하고, 침설단계별로 상한석션압 이내에서 관입력과 관입저항력 비교를 통해 설계석션압을 산정하였다. 검토결과 직경 3.0~5.0m 석션파일의 경우 목표 깊이까지 침설이 불가능하였고, 직경 6.0m와 7.0m 석션파일은 각각 침설깊이 8.5m와 8.0m에서 수평방향 안정성 및 설계석션압에 의한 침설을 모두 만족함을 확인하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제32권3호
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• pp.177-183
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• 2018

This study simulated ice load and the motion response of a moored semi-submersible rig in pack-ice conditions using a finite element method. Ice flows of random size and shape were modeled, and interactions for ice-sea, ice-structure, ice-ice were simulated using a simplified method. Parameters for the simplified method such as drag force coefficient and the pressure-penetration relation were obtained based on the result of detailed analysis using the coupled Eulerian-Lagrangian method. The mooring lines were modeled by spring elements based on their stiffness. As a result of the simulation over 1,400 seconds, the force and motion response of the rig were obtained and validated using discrete elements and compared with the results found by the Krylov State Research Centre.

• 수산해양기술연구
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• 제32권2호
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• pp.132-147
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• 1996

The optimal design of floating type fisheries facilities in the open sea is demanded considering with the severe hydrodynamic forces on floating body, mooring tension and holding force of anchor. For conserving the facilities in most effective state, design and selection of anchor system is one of the most important fundamental subject. To enhance the design procedure of anchor system the holding forces of anchor are investigated by the hydraulic model test and are compared with the typical conventional results for various anchors. Applicability of previous estimation methods of holding force are checked and holding mechanism of anchor is discussed. Using the results a new computational concept of holding force is suggested considering mainly the effects of passive soil pressure (resistance), steady soil pressure, and surface friction etc. The new estimation method is proved as a feasible one by comparing the results of hydraulic model experiments. Applicability of various anchors to the anchor system on open sea fisheries structures is comprehensively reviewed using the present model tests and previous study results in the viewpoint of economy, construction and stability etc. Using the results, fundamental anchoring system design procedures are suggested to apply huge marine ranching complex with increase of the holding capacity of anchor under the optimum cost.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 추계학술대회 논문집(제1권)
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• pp.357-362
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• 2006

쐐기형 레일클램프는 초기에는 작은 압착력으로 레일을 압착하다가 바람이 불면 쐐기작용에 의해 큰 압착력으로 레일을 압착하는 구조를 가지고 있다. 이 때 쐐기작용을 위해 레일클램프는 레일을 따라 이동하게 되는데, 만약 지지대를 설치하지 않으면 밀림거리가 증가하여 구조물을 파괴에 이르게 하는 과부하가 발생하게 되므로 이를 방지하기 위한 지지대를 적절히 설치하여야 한다. 이러한 지지대의 적정위치는 초기압착력과 쐐기각에 따라서 결정되므로, 본 연구에서는 이러한 초기압착력과 지지대의 적정위치사이의 관계에 대하여 살펴보기 위하여 5가지 쐐기각을 설계변수로 하여 유한요소해석을 수행하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권1호
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• pp.65-70
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• 2007

쐐기형 레일클램프는 초기에는 작은 압착력으로 레일을 압착하다가 바람이 불면 쐐기작용에 의해 큰 압착력으로 레일을 압착하는 구조를 가지고 있다. 이 때쐐기작용을 위해 레일클램프는 레일을 따라 이동하게 되는데, 만약 지지대를 설치하지 않으면 밀림거리가 증가하여 구조물을 파괴에 이르게 하는 과부하가 발생하게 되므로 이를 방지하기 위한 지지대를 적절히 설치하여야 한다. 이러한 지지대의 적정위치는 초기압착력과 쐐기각에 따라서 결정되므로, 본 연구에서는 이러한 초기압착력과 지지대의 위치사이의 관계에 대하여 살펴보기 위하여 5가지 쐐기각을 설계변수로 하여 유한요소해석을 수행하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권1호
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• pp.115-120
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• 2011

본 논문에서는 해양 풍력발전기를 해상 크레인으로 리프팅하기 위해 두 개의 탄성 붐을 가진 해상 크레인을 모델링 하고 동적 거동을 시뮬레이션 하였다. 운동 방정식은 강체와 탄성체가 포함된 다물체계 동역학을 기반으로 구성하였다. 외력으로는 유체정역학 힘, 규칙파에 의한 유체동역학 힘, 와이어로프의 장력, 계류력, 그리고 중력이 고려되었다. 두 개의 탄성 붐을 사용한 시뮬레이션 결과는 탄성 붐 한 개를 사용한 경우와 비교하여 모델의 타당성을 검증하였다. 5-MW(megawatt)급 해양 풍력 발전기를 해상 크레인이 리프팅하는 경우에 대해 동적 거동을 시뮬레이션하고 그 결과를 분석하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제5권3호
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• pp.182-190
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• 1993

본 논문에서는 규칙 또는 불규칙파와 정상외력이 3차원적으로 복합되어 있는 외력조건에서 케터너리 계류부체의 6 자유도 운동변위 및 계류장력의 시계열을 계산하기 위한 시간영역해법을 제시하였다. 입사파낭의 무한대 주파수에 대한 부가질량계수, 그리고 파낭감쇠계수와 파낭강제력계수의 주파수에 대한 변화는 특리점분포법을 이용하여 결정하였으며, 이들 계수들을 이용하여 구성되는 시간영역에서의 운동방정식은 Wilson-$ heta$ 기법을 이용하여 해를 구하였다. 시간영역해법의 결과를 정상외력 조건에서 Newton 방법의 해와, 변동외력 조건에서 주파수영역해법의 결과와 각각 비교한 결과 이들이 서로 잘 일치함을 확인하였다. 아울러, 불규칙파 조건에서 일반적인 제원을 갖는 부유식 방파제를 설정하여 본 기법의 적용을 예시하였다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제12권1호
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• pp.39-61
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• 2022

Renewable energy such as wave energy has gained popularity as a means of reducing greenhouse gases. However, the high cost and lack of available sea space in some countries have hindered the deployment of wave energy converters (WEC) as alternative means of sustainable energy production. By combining WECs with infrastructures such as floating breakwaters or piers, the idea of electricity generated from WECs will be more appealing. This paper considers the integration of vertical raft-type WEC (commonly known as the vertical flap WEC) with floating breakwater as means to generate electricity and attenuate wave force in the tropical sea. An array of 25 WECs attached to a floating breakwater is considered where their performance and effect on the wave climate are presented. The effects of varying dimensions of the WEC and mooring system of the floating breakwater have on the energy generation are investigated. The integrated WECs and floating breakwater is subjected to both the regular and irregular waves in the tropical sea to assess the performance of the system. The result shows that the integrated vertical flap-floating breakwater system can generate a substantial amount of wave energy and at the same time attenuate the wave force effectively for the tropical sea when optimal dimensions of the WECs are used.

• 한국해양공학회지
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• 제37권3호
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• pp.111-121
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• 2023

This paper intends to introduce the applicability of HydroQus to a problem of a tanker collision against a semi-submersible type floating offshore wind turbine (FOWT). HydroQus is a plug-in based on potential flow theory that generates interactive hydroforces in a commercial Finite element analysis (FEA) code Abaqus/Explicit. Frequency response analyses were conducted for a 10MW capacity FOWT to obtain hydrostatic and hydrodynamic constants. The tanker was modeled with rigid elements, while elastic-plastic elements were used for the FOWT. Mooring chains were modeled to implement station keeping ability of the FOWT. Two types of fracture models were considered: constant failure strain model and combined failure strain model HC-LN model composed of Hosford-Coulomb (HC) model & localized necking (LN) model. The damage extents were evaluated by hydroforces and failure strain models. The largest equivalent plastic strain observed in the cases where both restoring force and radiation force were considered. Stress triaxiality and damage indicator analysis showed that the application of HC-LN model was suitable. It could be stated that applications of suitable failure strain model and hydrodynamics into the collision simulations were of importance.

• 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.