• 해양환경안전학회지
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• 제28권4호
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• pp.594-600
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• 2022

대형액화천연가스(Liquefied Natural Gas, LNG)선이 연안 터미널에 정박할 경우 바람과 조류 등의 환경하중에 대응하여 안전을 확보할 수 있는 계류 안전을 위한 케이블 계류력 산정이 필요하다. 이에 기존의 주요 계류역(Mooring Force) 계산방법의 비교 및 분석을 수행하였다. 비교 및 분석을 통해 석유회사국제해운포럼(Oil Companies International Marine Forum, OCIMF)의 계류설비지침에서 권고하는 계산방법을 선정하였으며 이를 기반으로 본 논문에서는 실제 대형 LNG선에 적용하여 OCIMF 계류설비지침의 스펙트럼을 이용한 계류줄의 계류력 계산 사례를 제시하였다. OCIMF 계류설비지침에 따른 스펙트럼으로 계산한 계류력은 환경 외력과 풍동 시험으로 계산한 바람저항계수 기반 선박 환경 외력과 최대값에서 매우 유사한 결과값을 주는 것을 확인할 수 있었다. OCIMF 계류설비지침에 따른 스펙트럼으로 계산한 계류력에 대한 검증으로 전문 계류력 계산 소프트웨어인 OPTIMOOR 소프트웨어를 사용하여 결과를 비교하였으며 둘의 결과는 매우 유사한 것을 확인하였다. OPTIMOOR를 사용할 경우에는 각각의 케이블의 인장력을 정밀하게 계산할 수 있어 경제적인 제약이 없을 때 적극적 사용이 추천된다. 결론적으로 OCIMF 계류설비지침에 따른 스펙트럼으로 계산한 계류력이 대형 LNG선의 계류력 계산에 적용함에 문제가 없음을 실제 계산 사례를 통해 검증할 수 있었다.

• 한국수산과학회지
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• 제26권1호
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• pp.31-40
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• 1993

This paper deals with static tension analysis method for Floating Tire Breakwater(FTB). FTB can be used for the limited wave height. It is especially focused on Goodyear type FTB easily applied to the breakwater for the fisheries cultivating region. The numerical examples for FTB design procedure was reviewed. It is also studied the static analysis method of offshore catenary spread mooring system. The general calculation procedure for the tension versus excursion curves for the multi-line system using the basic catenary relationship was studied. Calculation results showed good agreement with some existing mooring results. To extend this mooring force calculating method to the floating fisheries caitivating cages, the strength of synthetic fiber was considered. This analysis method can be used to the estimation of the mooring force for the floating structures such as floating breakwaters and floating artificial reefs.

• 한국해양공학회지
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• 제31권4호
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• pp.299-307
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• 2017

The design of the mooring line to maintain the position of an offshore structure in rough marine environments is recognized as a very important consideration. Conventional fatigue evaluation of a mooring line was performed by considering the tensile force acting on the mooring line, but the mooring line broke after 238 days in the girassol area even though the expected fatigue life was expected to be longer. The causes of this event are known to be due to OPB/IPB (out-of-plane bending/in-plane bending) caused by chain link friction due to the excessive tensile strength of the mooring line. In this study, three models with different boundary conditions were proposed for fatigue analysis of a mooring line considering OPB/IPB. Interlink stiffness was calculated by nonlinear structure analysis and a stress concentration factor was derived. In addition, the sensitivity of interlink stiffness according to the magnitude of tensile force, large deformation effect, and coefficient of friction was analyzed, and the effect of critical elastic slip and bending moment calculation position on interlink stiffness was confirmed.

• 대한조선학회논문집
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• 제52권2호
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• pp.119-124
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• 2015

The purpose of this research is a verification of the current equation for calculating equipment number and a suggesting a method for development of a rational new equation. The equation for calculating equipment number consists of total surface area of a ship that fluid resistance act on. Equipment number determines the specification of anchoring and mooring equipment such as anchor weight, anchor chains length and diameter, the number, length and breaking load of tow lines and mooring lines. The equation for equipment number calculation is basically derived considering x, y components of a wind and current force acting on a ship. But this equation is only based on a tanker, which was main type of ships when the equation was derived. Therefore, verification of the equation is required for other types of ships, such as container carrier, LNG carrier, etc. Therefore, in this research, we find out the equation for equipment number calculation should be revised for other types of ships especially the container carrier, by comparing wind and current force acting on a ship to holding force of an anchor and anchor chains, which are selected based on the equipment number.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제1권1호
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• pp.102-111
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• 1998

해양관측시설은 고정식과 부유식으로 나뉘는데 본 고에서는 부유식 해상관측시설과 관련된 파랑하중 및 계류계에 대해 다루었다. 부유식 해상관측시설의 일 예에 대해 운동계산과 표류력 계산을 수행하고 고찰하였다. 또한 계류앵커의 일종인 원형 파일앵커가 수평력을 받는 경우의 모형실험과 파주력 계산을 위한 프로그램을 작성하여 그 계산결과와 비교 고찰하였다. SCUBA 활동으로 설치가능한 파일앵커의 파주력 추정에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.105-111
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• 2006

돌핀계류시스템은 부유식 해양구조물의 계류장치로서 강도 및 유용도 관점에서 바람직한 대안이 될 수 있다. 돌핀계류시스템 설계과정에서 정확한 파력산정과 필요한 지지파일의 개수선정은 주요 설계요인이 된다 본 논문에서는 파의 충격하중을 포함한 외력에 대한 구조해석을 통하여 적정한 돌핀시스템의 설계과정과 형식을 제시하였다. 부유식 해양구조물을 위한 돌핀계류시스템의 경우 다수의 지지파일시스템보다 단주의 지지파일시스템이 설계관점에서, 제한적이기는 하나, 유용성이 높다는 점을 알 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.423-428
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• 2010

본 계류안정성 해석은 광양만 부두의 포항제철 제품 및 고철부두에 대한 적정 선박을 선정하는 방법의 하나로서 수행되었다. 계류안정성 해석을 위해서는 우선 제품부두에 정박하는 기준이 되는 대상선박을 선정하여 각 선박의 운동특성을 파악하고, 이것을 바탕으로 각 대상 선박의 유체력을 계산한 후 파랑, 바람 및 조류를 고려하여 안벽에 계류된 선박의 계류안정성해석을 수행하였다. 이를 통해 광양 제품부두에서의 계류안정성을 보장하는 적정한 선박 선정기준을 개선하고자 하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제32권6호
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• pp.427-432
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• 2018

Tidal current power is one of the energy sources of the ocean. Electricity can be generated by converting the flow energy of the current into the rotational energy of a turbine. Unlike tidal barrage, tidal current power does not require dams, which have a severe environmental impact. A floating-type tidal current power device can reduce the expensive support and installation cost, which usually account for approximately 41% of the total cost. It can also be deployed in relatively deep water using tensioned wires. The dynamic behavior of a floater and turbine force are coupled because the thrust and moment of the turbine affect the floater excursion, and the motion of the floater can affect the incoming speed of the flow into the turbine. To maximize the power generation and stabilize the system, the coupled motion of the floater and turbine must be extensively analyzed. However, unlike pile-fixed devices, there have been few studies involving the motion analysis of a moored-type tidal current power device. In this study, the commercial program OrcaFlex 10.1a was used for a time domain motion analysis. In addition, in-house code was used for an iterative calculation to solve the coupled problems. As a result, it was found that the maximum mooring load of 200 kN and the floater excursion of 5.5 m were increased by the turbine effect. The load that occurred on the mooring system satisfied the safety factor of 1.67 suggested by API. The optimum mooring system for the floating tidal current power device was suggested to maximize the power generation and stability of the floater.

• 한국수산과학회지
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• 제31권2호
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• pp.202-209
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• 1998

본 연구에서는 부유식 해상관측시설의 파랑중 운동응답 및 표류력 해석을 위해 Green 적분방정식에 기초한 3차원 수치해법을 개발하였다. 본 방법에서는 소오스분포와 더브렛분포를 함께 사용하였으며, 판요소로는 3각형 요소와 4각형 요소를 병행 사용하였다. 불규칙파수 현상을 제거하기 위해 개량된 적분방정식 해법을 적용하였으며, 시간평균 표류력의 계산은 원인별 성분파악이 가능한 물체표면 직접적분법을 사용하였다. 개발된 전산 프로그램의 검증을 위해 비교자료가 있는 구형 부유체에 대한 계산이 수행되었고, 이에 대한 계산을 통해 개발된 프로그램으로부터 신뢰성있는 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다. 실제시설에 대한 적용예로서 직경 2.6m 흘수 3.77m인 원통형 해상관측용 부이에 대한 계산을 수행하여 그 운동특성 및 표류력 특성을 고찰하였다. 운동응답 해석결과는 공진주파수를 설치해역의 파랑 탁월주파수 범위밖에 놓이도록 부이의 형상과 치수를 조정하는데 활용할 수 있고, 또 이들 계산을 통해 댐퍼 등의 설치효과도 미리 예측할 수 있다. 또한, 계산된 표류력은 황천중에서 계류계에 걸리는 최대하중을 예측하는데 이용할 수 있으므로 계류계의 설계에 있어 중요한 기초자료로 활용된다. 본 수치해법은 원칙적으로 대상 부유체의 형상에 제약을 받지 않으므로 향후 다양한 형상의 부유식 해상관측 시설들의 설계 및 설치$\cdot$운용에 폭 넓게 적용할 수 있다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제8권4호
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• pp.441-459
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• 2018

A coupled dynamic analysis of a semisubmersible-type FOWT has been carried out in time domain under the combined action of irregular wave and turbulent wind represented respectively by JONSWAP spectrum and Kaimal spectrum. To account for the turbine-floater motion coupling in a more realistic way, the wind turbulence has been incorporated into the calculation of aerodynamic loads. The platform model was referred from the DeepCwind project and the turbine considered here was the NREL 5MW Baseline. To account for the operationality of the turbine, two different environmental conditions (operational and survival) have been considered and the aerodynamic effect of turbine-rotation on actual responses of the FOWT has been studied. Higher mean offsets in surge and pitch responses were obtained under the operational condition as compared to the survival condition. The mooring line tensions were also observed to be sensitive to the rotation of turbine due to the turbulence of wind and overestimated responses were found when the constant wind was considered in the analysis. Additionally, a special analysis case of sudden shutdown of the turbine has also been considered to study the swift modification of responses and tension in the mooring cables.