• Ocean Systems Engineering
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• 제9권3호
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• pp.219-240
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• 2019

This paper presents the comparison between SFT response with linear and nonlinear cables. The dynamic response analysis of submerged floating tunnel (SFT) is presented computationally with linear and nonlinear tension legs cables. The analysis is performed computationally for two wave directions one at 90 degrees (perpendicular) to tunnel and other at 45 degrees to the tunnel. The tension legs or cables are assumed as linear and non- linear and the analysis is also performed by assuming one tension leg or cable is failed. The Response Amplitude Operators (RAO's) are computed for first order waves, second order waves for both failure and non-failure case of cables. For first order waves- the SFT response is higher for sway and heave degree of freedom with nonlinear cables as compared with linear cables. For second order waves the SFT response in sway degree of freedom is bit higher response with linear cables as compared with nonlinear cables and the SFT in heave degree of freedom has higher response at low time periods with nonlinear cables as compared with linear cables. For irregular waves the power spectral densities (PSD's) has been computed for sway and heave degrees of freedom, at $45^0$ wave direction PSD's are higher with linear cables as compared with nonlinear cables and at $90^0$ wave direction the PSD's are higher with non-linear cables. The mooring force responses are also computed in y and z directions for linear and nonlinear cables.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권6호
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• pp.1036-1043
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• 2022

본 논문은 자동계류 장치에 설치하여 선박의 접안 상황을 검출할 수 있는 시각 센서의 개발에 대하여 논하고 있다. 선박의 접안 시 사고방지를 위해 선박의 속도를 통제하고 위치를 확인하고 있음에도 불구하고 부두에서의 선박 충돌사고는 매년 발생하고 있으며, 이로 인한 경제적, 환경적 피해가 매우 크다. 따라서 부두에 접안하는 선박에 대한 안전성 확보를 위해 선박의 위치 및 속도 정보를 신속하게 확보할 수 있는 시각 시스템의 개발은 중요하다. 이에 본 연구에서는 선박의 접안 시 사람과 유사하게 영상을 통해 접안하는 선박을 관찰하고, 주변 환경에 따른 선박의 접안 상태를 적절하게 확인할 수 있는 시각센서를 개발하였다. 먼저, 개발하고자 하는 시각 센서의 적정성을 확보하기 위해 기존 센서로부터 제공되는 정보, 감지 범위, 실시간성, 정확도 및 정밀도 측면에서 센서 특성을 분석하였다. 이러한 분석 자료를 바탕으로 LiDAR형태의 3D시각 시스템의 개념 설계, 구동메커니즘 설계 및 모션 구동부의 힘과 위치 제어기 설계 등을 수행하여 대상물의 정보를 실시간으로 획득할 수 있는 3D 시각 모듈을 개발하였다. 최종적으로 시스템 구동을 위한 제어 시스템의 성능평가와 스캔 속도에 대한 성능을 분석하였고, 실험을 통해 개발된 시스템의 유용성을 확인할 수 있었다.

• 한국해양공학회지
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• 제32권4호
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• pp.222-227
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• 2018

Most underwater acoustic arrays for low frequency operation are deployed vertically, but a mid-range frequency horizontal array system is being developed by the Korea Research Institute of Ships and Ocean Engineering (KRISO). The horizontal array platform is deployed underwater and kept in place by weather vaning mooring. This is essential because it is nearly impossible to keep a submerged body at a given position in the water without any external force. Hence, the horizontal array platform can maintain the desired position in the presence of a weak tidal current. The objective of this study is to design an underwater platform that can maintain its horizontal position in a weak current. First, the authors investigated various virtual models, selected one of the models, and performed a small model test of the selected model at a basin. We calculated the external forces associated with the 2D motion, and then we conducted a large basin test followed by a circulation water channel test for the manufactured array platform. The results of the simplified 2D motion calculation essentially matched the results of the underwater test.

• 대한조선학회논문집
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• 제39권4호
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• pp.24-31
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• 2002

계류된 FPSO와 DP로 위치를 유지하는 셔틀탱커에 있어 장주기 표류운동의 특성은 매우 중요하다. 장주기 공진 운동 해석에 있어 표류감쇠력의 중요성은 아무리 강조해도 지나침이 없으나 감쇠력 발생의 원인이 너무도 다양하기 때문에 아직까지 이론에 의해 정확한 감쇠력을 추정하기가 어렵다. 따라서 모형시험을 통한 표류감쇠력을 이용하는 것이 시뮬레이션에서 장주기 운동예측치의 신뢰성을 높이는 방법이다. 본 논문에서는 FPSO, 셔틀탱커 등의 표류감쇠력의 실험 예측치를 구하기 위해 탱커 선형의 장주기 표류운동 감쇠력을 계측하였다. 파도, 바람, 조류 등에 의한 영향을 살펴보았으며 추진기 작동유무에 따른 장주기 운동감쇠력의 변화를 고찰하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제29권6호
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• pp.401-410
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• 2017

본 연구에서는 긴장재로 계류된 해중 터널에서 긴장재의 느슨해짐에 따른 동적 불안정 거동에 대해 다룬다. 해중 터널의 설계는 파랑 및 조류 등 유체력에 의해 지배받는다. 특히 시간에 따라 지속적으로 크기 및 작용방향이 변하는 파랑은 해중 터널의 동적 거동을 직접적으로 야기하게 되는데, 파랑에 의한 부유 튜브의 운동은 계류선 내력의 동적 변동을 유발하게 되고, 이 힘의 변화는 계류선의 강도설계 뿐 만 아니라 피로 설계에도 직접적인 영향을 미친다. 파랑에 의한 터널의 운동이 극심할 경우, 계류선의 장력은 모두 소실될 수 있는데, 이 때 계류선이 느슨해짐에 따라 일시적으로 부유 터널의 운동에 대한 저항성이 사라져 동적 불안정 거동이 유발 될 수 있다. 이에 본 연구에서는 유체-구조동역학 해석기법을 통해 해중 터널 긴장재의 느슨해짐 발생 시 부유 튜브의 동적 불안정 거동에 대해 분석하였다. 특히 해중터널의 중요 설계 인자인 흘수, 부력-자중 비율(Buoyancy-Weight Ratio, BWR), 긴장재 기울임이 동적 불안정 거동에 미치는 영향에 대해 분석하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.455-463
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• 2012

본 연구에서는 부유식 해상 풍력 발전기의 로터 축과 타워 상단에 작용하는 동적 하중을 계산하였다. 부유식 해상 풍력 발전기는 부유식 플랫폼, 타워, 낫셀, 허브, 그리고 3개의 블레이드로 구성되어 있는 다물체계 시스템이다. 본 연구에서는 이들 모두를 각각 6 자유도를 갖는 강체로 가정하였다. 부유식 해상 풍력 발전기의 타워는 플랫폼에 고정되어 있고, 3개의 블레이드는 허브에 고정되어 있다. 낫셀은 타워의 상부에 회전 관절로 연결되어 있으며, 블레이드와 허브로 구성된 로터는 낫셀과 회전 관절로 연결되어 있다. 본 연구에서 부유식 풍력 발전기의 운동 방정식은 다물체계 동역학을 기반으로 한 운동방정식 구성 방법 중 하나인 recursive formulation을 이용하여 구성하였다. 외력으로는 부유식 플랫폼에 작용하는 비선형 유체 정역학 힘과 선형 유체 동역학적 힘 그리고 계류력을 고려하였고, 블레이드에 작용하는 풍력을 고려하였다. 이와 같이 구성한 운동 방정식을 해를 구하여 풍력 발전기를 구성하고 있는 각 요소들의 각 연결 부위에 작용하고 있는 구속력을 계산하였다. 그 결과, 동적 상태에서 풍력 발전기에 작용하는 하중은 정적 상태에서 풍력 발전기에 작용하는 하중보다 큰 것을 알 수 있으며, 따라서 부유식 풍력 발전기의 구조해석의 입력 값으로서 정적 하중보다 동적 하중을 고려하는 것이 더 엄격한 해석 기준이라고 할 수 있다.

• 한국해양공학회지
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• 제28권4호
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• pp.274-279
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• 2014

This paper investigates the line dynamic forces connecting tugs and a floater, where the planar motion of the floater is due to the weather criteria during the position keeping of the offshore structure by tugs. The analysis situation consists of the position keeping states for the seabed mooring line connection work of the offshore structure at the offshore site. Specifically, the decision about the tug power capacity for the position keeping is essential and depends on the weather criteria, line characteristics, length of line, etc. The planar motion of the structure is constrained by the interference of the installation vessel's operational range, behavior of the underwater fairlead, and other surrounding structures. In this paper, the tug line forces and planar motion of an offshore structure are summarized dependent on the tug line length and line material characteristics in the states fora given floater draft and weather criteria. The tug line dynamic forces and planar motion evaluated here will be used to determine the proper tug power and clearance of an offshore structure.

• 한국해양공학회지
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• 제17권2호
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• pp.72-76
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• 2003

This paper presents the design concept and operation results of float-off for FSO (340,000 DWT Class, ELF AMENAM KPONO Project) built on the ground, without dry dock facilities. It was the first attempt to build FSO, completely, on the ground and launch it using DBU (Double Barge Unit, which was connected by rigid frame structure.) The major characteristics of FSO, which are similar to general VLCC type hull, including topside structure, weigh 51,000 metric ton. In order to have sufficient stability during the deck immersion of DBU, while passing through a minimum water plane area zone, proper trim control was completed with LMC (Load Master Computer). The major features of the monitoring system include calculation for transverse bending moment, shear force, local strength check of each connector, based on component stress, and deformation check during the load-out and float-off. Another major concern during the operation was to avoid damages at the bottom and sides of FSO, due to motion & movement after free-floating; therefore, adequate clearances between DBU and FSO were to be provided, and guide posts were installed to prevent side damage of the DBU casings. This paper also presents various measures that indecate the connector bending moment, damage stability analysis, and mooring of DBU during float off.

• 대한조선학회지
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• 제21권3호
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• pp.43-50
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• 1984

A body form, which experiences minimum vertical wave-exciting forces in the vicinity of a prescribed wave frequency in water of finite depth, is obtained by an approximate method. Its configuration has the symmetry with respect to the vertical axis, expressed in terms of exponential functions. By distributing three-dimensional pulsating sources and dipoles on the immersed surface of the body, a velocity potential is determined and subsequently hydrodynamic forces including the 2nd-order time-mean drift forces are calculated. The dynamic behavior of the body moored in irregular waves is investigated numerically by using central difference method. Hereby irregular wave trains are simulated with examining its repeatability by comparing the resulting spectrum with original one. Numerical results indicated that the body form obtained from the present analysis possesses in general a favorable hydrodynamic characteristics in comparison with a spherical buoy and that the maximum excursion of the body can be significantly reduced by setting pre-tension of an appropriate amount in the mooring cable.

• Elastomers and Composites
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• 제54권1호
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• pp.70-76
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• 2019

The function and purpose of the marine rubber fender, to prevent the damage of the ship and the mooring while the ship is being attached to the pier. However, maintenance of the fender after installation is not enough, because it is generally handled as an attachment facility. Estimation the life of a marine rubber fender is important in the maintenance of a port. When manufacturers design and produce marine rubber fenders, they do so according to various conditions such as the reaction force acting on the hull and docking vessel and deformation after absorbing the kinetic energy of the ship. In this study, a method for predicting and evaluating service life from the product design and development stage was established, in order to evaluate the durability of the marine rubber fenders. The SSp-300H and HSP-300H models were used to predict the service life. The method developed in this study, is expected to predict the service life of the marine rubber fender accurately and in a comparatively shorter time, thereby contributing to the evaluation standard and quality stability of the product.