• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.718-724
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• 2017

최근 생산 부분에 집중되어 있던 국내 해양플랜트 산업구조를 엔지니어링 분야로 확대하기 위한 노력이 지속되어왔다. 하지만 부유식 해양플랜트 엔지니어링 기술의 핵심 중 하나인 시간대역에서의 운동해석의 경우 국외 회사에서 제공되는 정보에 거의 전적으로 의존하여 왔다. 특히 동적 위치 유지 시스템은 초기 설계에서 해외 선진사가 제공하는 정보에 기반하며, 그 결과를 선형에 반영하기 위해서는 시간적으로나 비용 면에서 많은 손실을 감수해야 한다. 본 논문에서는 동적위치유지시스템 (Dynamic Positioning System, DPS)을 사용하는 부유식 해양구조물의 시간대역 운동 해석에 필요한 프로그램의 프레임워크를 다룬다. 개발된 프레임워크는 시간대역 해석을 쉽게 수행할 수 있도록 해석에 필요한 입력 데이터를 생성하고, DPS의 제어 알고리즘 및 성능을 평가할 수 있도록 모듈화 하였다. 이를 통해 DPS의 배치 및 용량결정과 여러 가지 제어 알고리즘의 테스트가 쉽게 이루어지도록 하였다. 실제 모델 선박을 이용한 시뮬레이션을 통해 개발된 프레임워크의 실효성을 검증하였으며 전체 작업에 걸리는 시간이 50% 이상 감소하는 것을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제54권1호
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• pp.63-70
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• 2017

Release of hazardous and flammable gas is a significant contributor to risk. The ignition of flammable gas clouds can lead to explosion accidents in the offshore installations. A gas detector, which is one of active protect systems, brings the module into a safe state through emergency shut down processes and reduces the damage by eliminating the dangerous releases. It is critical to understand the gas release, the wind field, and the complex geometry of installations to determine gas detector placement. In this paper, the Gas detector Location Index (GLI) which is a novel index for optimal detector location determination to efficiently prevent explosion accident using probabilistic approach.

• 대한조선학회논문집
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• 제40권6호
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• pp.20-29
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• 2003

When Arctic offshore development in the 1970's first led to the consideration of ice capable tankers, there was a high level of uncertainty over design requirements for both safety and ship performance. Also here was a lack of reliable methods to evaluate design proposals. Since that time, improved understanding of the ice environment has raised the confidence of design specifications. Parallel developments have resulted in a suite of engineering tools for ship performance evaluation at the design stage Recent development of offshore and near shore oil and gas reserves in several countries together with economic studies of increased transportation through the Russian Arctic has newly introduced the interest in ice capable tanker design. in response, Samsung Heavy Industries (SHI) applied its experience in tanker design and construction to the design of a specialized tanker with ice capability. SHI produced two prototype hull designs for further study. The performance of both hulls and of the propellers was evaluated at the Institute for Marine Dynamics (IMD) in St. John's, Newfoundland This paper discusses the development of the design, describes the model experiments to determine performance and variations, and presents the results.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 춘계학술대회
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• pp.45-46
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• 2018

한국형 e-Navigation 서비스 중 하나인 S2 모듈은 선내 상황을 모니터링 하고 이상 발생시 긴급레벨 판정 및 이에 따른 대응가이던스를 선박에 제공해주는 서비스 개념이다. S2 모듈은 화재/ 내항성/ 항행 안전 서브모듈로 구분되며, 본 논문에서는 여객선 H호의 선내이상 알람 발생시 항행안전모듈 대응가이던스 사례연구를 통해 실선기반의 S2 서비스 개념을 설명한다.

• 한국해양공학회지
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• 제24권5호
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• pp.16-21
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• 2010

During the loading/offloading operation of a liquefied natural gas carrier (LNGC) that is moored in a side-by-side configuration with an offshore plant, sloshing that occurs due to the partially filled LNG tank and the interactive effect between the two floating bodies are important factors that affect safety and operability. Therefore, a time-domain software program, called CHARM3D, was developed to consider the interactions between sloshing and the motion of a floating body, as well as the interactions between multiple bodies using the potential-viscous hybrid method. For the simulation of a floating body in the time domain, hydrodynamic coefficients and wave forces were calculated in the frequency domain using the 3D radiation/diffraction panel program based on potential theory. The calculated values were used for the simulation of a floating body in the time domain by convolution integrals. The liquid sloshing in the inner tanks is solved by the 3D-FDM Navier-Stokes solver that includes the consideration of free-surface non-linearity through the SURF scheme. The computed sloshing forces and moments were fed into the time integration of the ship's motion, and the updated motion was, in turn, used as the excitation force for liquid sloshing, which is repeated for the ensuing time steps. For comparison, a sloshing motion coupled analysis program based on linear potential theory in the frequency domain was developed. The computer programs that were developed were applied to the side-by-side offloading operation between the offshore plant and the LNGC. The frequency-domain results reproduced the coupling effects qualitatively, but, in general, the peaks were over-predicted compared to experimental and time-domain results. The interactive effects between the sloshing liquid and the motion of the vessel can be intensified further in the case of multiple floating bodies.

• 한국해양공학회지
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• 제16권1호
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• pp.1-7
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• 2002

본 논문에서는 선체 하부에 moonpool과 bilge step을 장착한 새로운 개념으의 LNG-FPSO를 운동감소와 cargo, operation tank의 슬로싱 현상의 관점에서 기술하였다. LNG-FPSO의 주요제원은$L\times B\times D\times t(design)=270.0\times51.0\times32.32\times13.7(m)$ 이고 적용조건은 total corgo capacity of 161KT at 98% loading condition 이다. LNG-FPSO의 운동감소의 목적으로 2개의 moonpool과 선체하부 bilge 부분에 사각 step을 장착하였다. LNG-FPSO의 운동해석을 위해 단순화된 경계조건을 만족하는 선형화된 3차원 diffraction theory를 사용하였고 LNG-FPSO의 연성된 6-자유도 운동응답을 계산하였다. LNG-FPSO의 정확한 Roll 운동을 추정하기 위해 점성효과는 Himeno(1981)가 제안한 경험식을 사용하였다. Moonpool의 크기에 따른 운동감소의 경향을 파악하기 위해 이론적 계산과 실험적 방법으로 수행하였다. Moonpool 크기와 bilge step의 효과를 최적화하기 위해 총9가지의 case를 설정하였다. 이론 및 실험 결과로부터 본 LNG-FPSO는 moonpool과 bilge step의 장착으로 인한 감쇠력의 증가로 운동성능이 우수하다. 본 LNG-FPSO의 운동 응답중, 특별히 roll 운동이 다른 drillship, shuttle tanker등의 선박과 비교하여 상당히 작았고 이는 moonpool과 blige step의 장착으로 인한 효과로 판단된다. Cargo tank와 operation tank 크기를 검토 하기 위해 불규칙 해상중 sloshing 해석을 chamfer를 갖는 LNG-FPSO의 No.2, No.5 tank 벽면의 압력 분포와 자유표면의 time history에 초점을 맞추어 수행하였다. 최종적으로 tank 크기를 최적화 하였고 최적화된 tank는 선수사파와 횡파상태의 모든 filling에서 공진현상과 충격압력이 발생하지 않음을 확인하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제32권5호
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• pp.310-323
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• 2018

In order to protect lives and prevent large-scale injuries in the event of a fire on a ship or an offshore plant, most classification societies are strengthening their fire resistance designs of relevant cargo holds and accommodation compartments to keep flames from being transferred from a fire point to other compartments. Particularly in critical compartments, where flames should not propagate for a certain period of time, such as the A60 class division, both the airtightness and fire-resistant design of a piece passing through a bulkhead are subject to the Safety of Life at Sea Convention (SOLAS) issued by the International Maritime Organization (IMO). In order to verify the suitability of a fire-resistant design for such a penetrating piece, the fire test procedure prescribed by the Maritime Safety Committee (MSC) must be carried out. However, a numerical simulation should first be conducted to minimize the time and cost of the fire resistance test. In this study, transient thermal analyses based on the finite element method were applied to investigate the heat transfer characteristics of a bulkhead penetration piece for the A60 class compartment. In order to determine a rational bulkhead penetration piece design, the transient heat transfer characteristics according to the variation of design parameters such as the diameter, length, and material were reviewed. The verification of the design specification based on a numerical analysis of the transient heat transfer performed in this study will be discussed in the following research paper for the actual fire protection test of the A60 class bulkhead penetration piece.

• 플랜트 저널
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• 제13권2호
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• pp.39-45
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• 2017

본 논문은 시스템엔지니어링기법을 이용하여 해양플랜트 산업의 소형 유틸리티 장비의 입찰단계에서 사용가능한 FEED 검증 수행모델에 대한 연구이다. 현재 국내 해양플랜트 기자재산업계는 해양플랜트에 진출하면서 프로젝트 수행에 따른 재정적 위험에 직면한 상태이며, 그 주요한 원인으로 기자재업체의 발주처(COMPANY 또는 EPC: Engineering, Procurement and Construction) 로부터 제공받은 FEED 결과물에 대한 검증능력부족으로 조사되었다. 이에 요구사항 분석, 기능, 성능분석 및 물리적아키텍처 구축프로세스를 순차적으로 적용하는 시스템 엔지니어링 기법을 간략화 한 FEED 설계 검증방법을 제안하고 이를 소형 유틸리티 장비(Air Compressor)를 대상으로 기존의 경험에 의존한 검증방법과 개발한 FEED 검증 모델을 적용한 결과를 비교함으로써 개발된 모델의 사용적정성을 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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• pp.364-366
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• 2017

해양플랜트는 일반 선박과는 달리 작업이 진행되면 고정된 위치에서 장시간 운용되는 특성으로 인하여 높은 신뢰성을 요구하고 있으며 안전 확보를 위하여 사용자 및 유지보수 작업자에게 센서 기반 상태 정보가 필요하다. 본 논문에서는 해양플랜트용 Cargo Lift에 대한 안전진단 및 점검을 위한 모니터링 시스템을 제안한다. 해양플랜트 Cargo Lift에 탑재된 센서부와 임베디드 시스템 계측부, 실시간 데이터 확인을 위한 모니터링부로 구성되며 조선해양 분야에서 장비들의 고도화 및 통합화에 따라 승강기에 대한 운행정보 및 센서 계측 정보의 교환을 위해 선박 표준 네트워크 IEC 61162-450을 기반으로 한다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제26권1호
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• pp.175-181
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• 2023

In offshore plants, various equipments including cranes and davits are used for safety management. Hydraulic cylinder type actuators are mainly used for luffing operations such as cranes and davits. However, in the case of a cylinder using hydraulic pressure, a separate power pack is required to supply hydraulic pressure. When used for a long time, maintenance costs such as sticking of hydraulic valves, contamination of hydraulic oil and deterioration of hydraulic hoses occur. In addition, a lot of hydraulic oil is used in the handling of cranes and davits, which causes marine pollution due to management problems. As a result, as interest in marine pollution prevention has increased recently, interest in actuators that do not use hydraulic pressure is also increasing. Therefore, in this study, we intend to develop a davit with an electric cylinder type actuator that uses electricity rather than hydraulic pressure by the SOLAS regulation. In other words, the conceptual design of the davit driven through the linear motion of the ball screw using electricity is performed, and the structural safety of the drive is also reviewed so that it can be utilized in the industrial field.