• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제13권1호
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• pp.848-857
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• 2021

This paper proposes an efficient approach based on a machine learning technique to predict the local stresses on mooring chain links. Three-link and multi-link finite element analyses were conducted for a target chain link of D107 with steel grade R4; 24,000 and 8000 analyses were performed, respectively. Two serial Artificial Neural Network (ANN) models based on a deep multi-layer perceptron technique were developed. The first ANN model corresponds to multi-link analyses, where the input neurons were the tension force and angle and the output neurons were the interlink angles. The second ANN model corresponds to the three-link analyses with the input neurons of the tension force, interlink angle, and the local stress positions, and the output neurons of the local stress. The predicted local stresses for the untrained cases were reliable compared to the numerical simulation results.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.135-137
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• 2019

최근 액체화물운반선 운송량이 증가함에 따라 국내외에서 해상환적(Ship-to-ship)에 대한 필요성이 대두되고 있다. STS 계류의 경우, 일반적인 부두에서의 계류와 그 특성이 다르기 때문에 다른 기준으로 안전성 검토가 이루어져야 하지만, 국내에서는 별도의 기준이 부재한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 STS계류의 특성을 파악하기 위해 상용 수치해석프로그램인 OPTIMOOR 프로그램 이용한 STS 계류 시뮬레이션 및 민감도 분석을 시행하였다. 대상해역은 여수항의 D2 정박지를 모델링하였으며, 대상 선박의 모델링은 VLCC-VLCC의 Case로 선정하였다. 이 수치해석과 민감도 분석을 통하여 STS 계류의 특성을 파악하고자 하였으며 이를 바탕으로 STS 계류안전성 평가에 대한 기준을 확립하고자 하였다. 수치해석 시뮬레이션 결과, STS 계류는 선박 재화상태, 기상상태(파주기 및 파고영향) 및 만남각, 그리고 계류삭의 초기장력 등에 따라 변화함을 확인하였다. 또한 Risk Matrix를 작성하여 해당 해역에서의 안전외력범위를 설정하였다. 이 결과를 통해 STS의 계류 특성을 파악할 수 있으며, 계류안전성 평가 기준을 개정에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국수산과학회지
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• 제28권1호
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• pp.35-48
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• 1995

To develop the optimal design method for the longline type scallop culturing facilities in the open sea numerical calculations and hydraulic model experiments are carried out for the stability and function optimization. Using the results for the motion and tension of the facilities, stable design concepts and effects of motion control system by vertical anchor and resistance discs art discussed. The results of this study that can be applied to the design are as follows: 1) Total external forces by design wave $(H_{1/3}\;=\;6,7\;m,\;T_{1/3}\;=\;12sec)$ at the coastal waters of Jumunjin for unit facility (one main line) are estimated to 5-20 tons, and required anchor weights are 10-40 tons in the case of 2-point mooring system. Though the present facilities are stable to steady currents, but is unstable to the extreme wave condition of return period of 10 years. 2) The dimensions and depth of array systems must be designed considering the ecological environments as well as the physical characteristics including the mooring and holding forces that are proportional to the length and relative depth of main line to wave length, and the number of buoys and nets. 3) Oscillation of the facility is influenced by water particle motion and the weight of hanging net, and is excited at both edge, especially at the lee side. To reduce the motion of the nets, the vertical anchoring system and the resistence disc method are recommended by the experimental results, 4) The damage of rope near the anchor by abrasion should be prevented using the ring-type connection parts or anchor chains.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권2호
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• pp.139-145
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• 2017

최근 이상적인 자연현상으로 인해 돌풍, 태풍 및 쓰나미 등 비상상황이 자주 발생하고 있고, 이로 인해 항내 계류선박은 선체거동을 미리 예측하여 해석하고, 선체거동을 제어하지 못해 계류선박의 계류시스템이 손상되면 해양사고가 발생할 수 있다. 따라서 계류시스템의 손상이 예상되는 경우 정량적 판단에 의해 항내 계류할 것인지 아니면 항외로 피항할 것인지 결정할 필요가 있다. 본 연구에서는 외력에 의한 계류선박의 거동해석 및 계류시스템 제어를 위해 대학내 전용 부두에 계류중인 실습선을 대상으로 계류안전성을 평가하였다. 계류삭의 최대장력을 분석한 결과, 파주기 12초 및 15초인 경우에는 대부분 허용강도(S.W.L)를 초과하는 것으로 분석되었다. 계선주에 작용하는 최대견인력을 분석한 결과, 해당 위치에 설치된 지 노후화된 소형 계선주에 다수의 계류삭을 체결함으로서 모든 평가 Case에서 계선주 허용규격인 35톤을 초과하는 것으로 분석되었다. 선체동요 및 하역안전성 평가결과 파주기 12초 이상 및 풍속 25노트 조건에서는 Surge 운동의 한계값인 3.0미터를 초과하는 것으로 분석되었다. 그 결과를 토대로 계류시스템 제어를 위한 판단기준이 되는 풍속, 파고 및 파주기 등의 주요 외력조건별 고위험, 위험 및 보통 위험 등 3단계의 리스크 매트릭스(Risk Matrix)를 작성하여, 계류시스템 제어를 위한 판단기준이 되는 위기관리 대응매뉴얼로 활용할 수 있을 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.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.172-178
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• 2003

As a typoon gets into harbour, a moored ships shows erratic motions and even mooring line failures is occurred. Such troubles may be caused by harbour resonance phenomena, result in large motion amplitudes at law frequency, which is closed to the natural frequency of the moored ship. The nonlinear motions of a moored ship beside quay are simulated under external forces due to wave, current including mooring forces in time domain. The forces due to waves are obtained from source and dipole distribution method in the frequency domain. The current forces are calculated by using slow motion maneuvering equation in the horizontal plane. The wind forces are calculated from emperical formula of ABS and the mooring forces of ropes and fenders are modeled as linear spring.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제29권2호
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• pp.99-110
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• 2017

본 연구는 부유식 구조물의 위치 제어를 위한 계류 체인 링크의 휨 거동에 대해 다룬다. 일반적으로 체인 구조는 링크 간 연결조건에 따라 축력만 전달하는 구조체로 인식되었다. 그러나 체인에 강한 인장력이 작용할 때, 접촉하는 두 링크 간의 마찰력에 의해 휨 강성이 도입되게 된다. 특히, 부유식 플랫폼의 계류선은 강한 인장력이 유지되는데, 물리적으로는 긴장 상태에 있는 체인 링크 간 접촉면에 마찰특성에 의해 휨 강성이 도입되면 환경하중을 받는 플랫폼에 회전 운동이 발생할 때, 계류선에도 회전 변위를 일으키고 이는 결과적으로 설계 시 고려하지 못한 휨모멘트 및 휨응력이 체인에 작용하게 된다. 실제 2005년 Girrasol Buoy 플랫폼의 해상 설치 후 5개월 만에 파손된 계류 체인의 사고 조사 시 주요 원인으로 이러한 휨 거동에 의한 부가 피로손상 누적이 지적되었다. 본 연구에서는 비선형 유한요소해석을 통해 긴장상태에 있는 체인에 도입되는 휨 강성 및 휨 응력의 특성에 대해 분석한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.369-377
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• 2014

본 논문에서는 해중터널와 수중운항체의 충돌거동을 파악하기 위하여 두 구조체를 모델링하고 해석을 수행하였다. 충돌이 일어나는 해중터널은 원통형으로 단면을 가정하고 콘크리트와 라이닝강판을 가진 구조로 가정하였다. 충돌부위를 제외한 인접부분은 탄성거동을 하는 보요소로 모델링하고 계류라인은 장력을 받는 케이블로 모델링하였다. 수중운항체는 1800톤급 잠수함을 가정하였으며 수리동역학적 부가질량을 고려하여 충돌질량을 산정하였다. 해중터널에 작용하는 부력은 동적완화방법을 사용하여 초기조건에 포함시켰다. 부력비의 변화와 충돌속도의 변화를 고려하여 충돌해석을 수행한 결과, 충돌에너지의 소산은 주로 해중터널에서 발생하고 수중운항체에 의한 에너지 소산은 미미한 것으로 나타났다. 또한 계류라인의 장력과 부력비의 변화에 따라 해중터널의 충돌거동은 큰 영향을 받았다. 특히 충돌력은 기존의 설계기준의 선박충돌력과는 상이한 경향을 보이는 것으로 나타났다.

• 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.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.79-82
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• 2003

An aquaculture system for feeding the caged fishes in the open water is suggested for ocean application. Survival and operation conditions are defined at the conceptual design. Wave and current drag forces are discussed to determine the proper dimension of the aquaculture system and the related mooring system. Second order wave drift force at the survival condition is the dominant force, which be reduced by minimizing the superstructure open to the surface. Automation in feeding, sorting, cleaning is introduced to use the ongoing technology for quality product. The suggested system has advantage compared to onshore culturing, but not to shallow water culturing system. There is room for real application in future by the countries, such as Korea and Japan, which are in short of fish supply and have willingness to venture towards the ocean aquaculture.