• 한국소음진동공학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.407-413
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• 2013

This paper deals with the analysis of dynamic characteristics of mooring system of floating-type offshore wind turbine. A spar-type floating structure which consists of a nacelle, a tower and the platform excepting blades, is used to model the floating wind turbine and connect three catenary cables to substructure. The motion of floating structure is simulated when the mooring system is attached using irregular wave Pierson-Moskowitz model. The mooring system is analyzed by changing cable position of floating structure. The dynamic behavior characteristics of mooring system are investigated comparing with cable tension and 6-dof motion of floating structure. These characteristics are much useful to initial design of floating-type structure. From the simulation results, the optimized design parameter that is cable position of connect point of mooring cable can be obtained.

• 전산구조공학
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• 제10권4호
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• pp.251-265
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• 1997

해양계선시스템(offshore mooring system)의 거동을 구분적선형시스템(piecewise-linear system)을 이용하여 분석하였다. 계선시스템의 복원력을 유도하고 거기에 상응하는 근사치 구분적선형시스템의 복원력을 구하여 두 시스템의 복원력을 비교하였다. 다양한 파력 하에서의 계선시스템의 응답거동을 분석하였다. 시스템의 비선형정도 및 매개변수의 영향에 대하여 집중적으로 연구하였다. 시스템의 응답거동의 특성은 포인케어맵(Poincare map)을 통하여 확인하였다. 구분적선형시스템을 이용하여 분석한 결과, 계선시스템은 일반 조화, 열조화 및 복잡한 비선형거동인 chaos를 포함한 다양한 응답거동을 갖음을 알아냈다. 여러 값의 매개변수를 적용하여 시스템의 응답거동에 미치는 영향을 알아냈으며, 매개변수지도를 통하여 응답거동의 영역을 확인하였다.

• Coupled systems mechanics
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• 제1권3호
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• pp.247-268
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• 2012

A finite element model is developed for dynamic response prediction of floating offshore wind turbine systems considering coupling of wind turbine, floater and mooring system. The model employs Morison's equation with Srinivasan's model for hydrodynamic force and a non-hydrostatic model for restoring force. It is observed that for estimation of restoring force of a small floater, simple hydrostatic model underestimates the heave response after the resonance peak, while non-hydrostatic model shows good agreement with experiment. The developed model is used to discuss influence of heave plates and modeling of mooring system on floater response. Heave plates are found to influence heave response by shifting the resonance peak to longer period, while response after resonance is unaffected. The applicability of simplified linear modeling of mooring system is investigated using nonlinear model for Catenary and Tension Legged mooring. The linear model is found to provide good agreement with nonlinear model for Tension Leg mooring while it overestimates the surge response for Catenary mooring system. Floater response characteristics under different wave directions for the two types of mooring system are similar in all six modes but heave, pitch and roll amplitudes is negligible in tension leg due to high restraint. The reduced amplitude shall lead to reduction in wind turbine loads.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.134-141
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• 2002

A series of forced oscillation test on model mooring chain was carried out to investigate dynamic tension characteristics. The model test was conducted at two different water depth to gather basic data for 'truncated mooring test' and 'hybrid mooring test'. The truncated and hybrid mooring test are highly recommended to overcome the limitation of water depth in model test recently. The resultant tension RAO gives good possibility of approximation of dynamic tension by equivalent weight adjustment for the ratio of water depth in different water depth. Because the hybrid mooring test is the adequate combination of model test and simulation, accurate simulation model on mooring system is essential. The simulation results show good agreement with model test results.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제10권4호
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• pp.14-21
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• 2013

The numerical analysis of the automatic ship mooring system which was equipped in the ship for trying to berth at the pier was performed in this study. The automatic ship mooring using hydraulic winch was a new method that had not need to change the existing devices and to help a pilot ship of outside. The numerical results of the proposed mooring system including ship motion were that the speed and rolling phenomenon of ship was affected by changing in the ship weight and affected the slope maintenance and yaw degree of ship if there has a trim of stern. Also, a static force of ship at the initial movement was important to calculate the mooring power. The moving force and inertial force of ship on the vertical direction was confirmed for the mooring stability. Therefore, the power and velocity of hydraulic mooring winch should be determined by considering the significant characteristics such as weight, velocity, inertial force and moving force of ship.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.514-514
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• 2017

Floating breakwaters were treated as solid bodies without any perforation in previous studies. In this study, however, a floating breakwater is perforated to allow the partial absorption of the energy produced by incident waves and an air chamber is placed in the upper part to control the breakwater draft. A series of laboratory experiments for a floating breakwater installed with a mooring system are carried out. In general, a mooring system can be classified by the number of mooring points, the shape of the mooring lines, and the degree of line tension. In this study, a four-point mooring is employed since it is relatively easier to analyze the measured results. Furthermore, both the tension-leg and the catenary mooring systems have been adopted to compare the performance of the system. In laboratory experiments, the hydraulic characteristics of a floating breakwater were obtained and analyzed in detail. Also, a hydraulic model test was carried out on variable changes by changing the mooring angle and thickness of perforated wall. A hydraulic model was designed to produce wave energy by generating a vortex with the existing reflection method. Analysis on wave changes was conducted and the flow field around the floating breakwater and draft area, which have elastic behavior, was collected using the PIV system. From the test results the strong vortex was identified in the draft area of the perforated both-sides-type floating breakwater. Also, the wave control performance of the floating breakwater was improved due to the vortex produced as the tension in the mooring line decreased.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제7권3호
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• pp.559-579
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• 2015

An experimental study of the effect of mooring systems on the dynamics of a SPAR buoy-type floating offshore wind turbine is presented. The effects of the Center of Gravity (COG), mooring line spring constant, and fairlead location on the turbine's motion in response to regular waves are investigated. Experimental results show that for a typical mooring system of a SPAR buoy-type Floating Offshore Wind Turbine (FOWT), the effect of mooring systems on the dynamics of the turbine can be considered negligible. However, the pitch decreases notably as the COG increases. The COG and spring constant of the mooring line have a negligible effect on the fairlead displacement. Numerical simulation and sensitivity analysis show that the wind turbine motion and its sensitivity to changes in the mooring system and COG are very large near resonant frequencies. The test results can be used to validate numerical simulation tools for FOWTs.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.569-574
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• 2020

플로팅도크는 육상에서 건조된 선박을 해상으로 진수하기 위한 주요한 설비이다. 2000년대 초반 국내에서 육상에서 건조한 선박을 플로팅도크를 이용하여 진수할 수 있는 육상 건조 공법이 개발 적용됨에 따라 드라이도크에 대한 투자 없이 신조 사업에 참여할 수 있는 기회가 대폭 확대되었다. 본 논문에서는 이러한 육상 건조 공법을 활용하여 드라이도크를 보유하지 않은 중소업체에서 건조한 선박을 진수시킬 수 있는 플로팅도크의 안전한 계류를 위한 기본 계산을 수행하고 이를 기반으로 계류 시스템을 설계하였다. 본 논문은 적재 중량 4,000 Ton급 플로팅도크를 대상으로 하여, 플로팅도크가 설치되어 운영될 대불부두의 환경 요건 중 가장 심각한 상황인 태풍 상황을 고려하여 수행되었다. 설계 하중의 계산은 국제적으로 통용되는 기준을 따라 풍하중, 조류하중, 파에 의한 하중을 고려하였다. 대불 부두의 기존 계류 설비를 활용하여 플로팅 도크의 계류 로프 초기 배치를 수행한 후 주어진 하중에 따라 계류 로프별로 최소 파단 강도를 계산하였다. 계산 결과를 바탕으로 최소 파단 강도를 줄일 수 있도록 계류 배치를 일부 수정하였으며 최종 계류 라인의 규격을 선정하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제19권2호
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• pp.129-136
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• 2016

부유식 해양 구조물은 계류선을 이용하여 다양한 종류의 환경하중에 따른 표류를 방지하게 된다. 따라서 구조물의 초기 설계 단계에서 신뢰성 있는 계류선의 설계는 매우 중요한 요소라 할 수 있다. 하지만 다양한 해양의 하중 조건을 견딜 수 있도록 설계된 계류선이라 하더라도 극한 조건의 하중이나 오랜시간 반복된 피로 하중으로 인하여 파손되는 경우가 발생하기도 한다. 일부 계류선의 파손은 잔여 계류선의 장력 변화를 야기하여 경우에 따라서는 전체 구조물의 점진적인 파손을 초래한다. 본 연구에서는 10 MW급 부유식 파력-해상풍력 복합발전 구조물에 연결된 12개의 계류선 중 일부가 손상된 경우의 구조물의 과도 응답을 시간 영역의 수치 시뮬레이션을 통하여 해석하였다. 이를 통하여 일부 계류선 손상 시 전체적인 구조물의 거동 변화 및 잔여 계류선의 장력 변화를 확인하였다.

• 한국정보기술학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.41-47
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• 2018

부이형 수중감시 시스템은 필요시 특정해역에 설치되어 일정기간 운용하고 회수이후, 다른 해역으로 이동하여 수중감시를 수행하는 장비이다. 본 논문에서는 부이형 수중감시 시스템에 적용되는 계류라인에 대하여 설치성을 유지하고 안정적인 운용이 가능하도록 계류방법을 선정하고 계류라인의 구조를 설계하였다. 부이형 수중감시 시스템의 구성요소인 배열센서조립체의 신호전송 케이블의 간섭을 고려하여 2점 계류방법을 선정하였고, 계류라인은 해역 이동에 따른 설치/회수성을 고려하여 부이체인, 나일론 로프, 그리고 앵커체인의 3단 복합구조를 기본 구성으로 설계하였다. 설계 유효성을 검증하기 위하여 수치실험과 조파수조 시험을 수행하여 유사성을 확인하였으며, 최종적으로 해상시험 위치의 환경을 대상으로 계류라인의 설계를 수행하였다. 최종 설계에 의해 제작된 계류라인은 해상시험을 통하여 설계 시 고려한 유의파고 이상에서도 안정적인 계류를 수행함을 확인하였다.