• 제목/요약/키워드: oil boom

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Oil boom과 파랑의 비선형상호작용을 고려한 Oil Boom의 누유특성 (Failure Characteristics of Oil Boom Considering the Nonlinear Interaction of Oil Boom with Waves)

  • 조용준;윤대경
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.193-204
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    • 2011
  • 역동적인 파랑에 노출되는 경우 다양한 failure mode를 쉽게 드러내는 Oil boom의 성능을 개선하기 위해 가장 정교한 파랑모형인 spatially filtered Navier-Stokes 식을 LES (Large Eddy Simulation), 잔차응력에 대한 LDS (Lagrangian Dynamic Smagorinsky 모형), SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) 기법을 활용하여 해석하는 새로운 수치모형이 제언되었다. 이어 부유식 Oil Boom의 누유특성을 규명하기 위해 oil spill, progressive wave, oil boom의 상호작용을 oil boom이 계류삭에 고정되어있는 경우와 oil boom의 excursion이 허용된 경우에 대해 각각 수치모의 하였다. 모의결과 oil boom의 skirt 길이가 수심의 30% 이상이고 excursion이 허용된 경우 oil spill의 차폐 기능은 극대화되는 것으로 밝혀졌다. 이와 더불어 y = 1~2 m 사이에 오일막과 해수의 경계층에서 생성된 와류가 저면으로 확산되면서 시계방향과 반 시계방향의 와류가 엇갈리게 생성되는 coherent eddies가 관측되어 수리실험을 통해 그 존재가 알려진 Kelvin-Helmholz파의 성장과정과 계면으로부터의 일탈과정이 수치모의된 것으로 판단된다.

Fluent를 이용한 오일 붐 누유 모델링 (Modelling of Oil Boom Failure using the Fluent)

  • 배석한;정연철
    • 한국항해항만학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.239-246
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    • 2003
  • 해양에 기름이 유출되면 방제작업의 초기단계에서 기름의 이동 및 확산을 차단하기 위하여 오일 붐을 사용하는 것이 일반적이다. 그러나 오일 붐은 유속, 기름의 밀도와 점성, 수심, 기름의 양, 그리고 붐 흘수의 길이 등과 같은 여러 인자들에 의해 그 포획능력이 영향을 받는다. 본 연구에서는 이들 누유인자가 오일 붐의 포획과정에 어떠한 영향을 미치는지를 체계적으로 파악하기 위하여 컴퓨터 모델링을 수행하였다. 모델링을 위하여 CFD(computational fluid dynamics) 프로그램 중에서 가장 널리 알려진 Fluent를 이용하였으며 기존의 실험자료와 비교함으로써 모델링 결과를 검증하였다. 본 연구의 결과는 방제작업 책임자와 오일 붐 설계자에게 유용한 참고자료가 될 것으로 기대된다.

Fluent를 이용한 오일 붐 누유 모델링 (Modelling of Oil Boom Failure using the Fluent)

  • 배석한;정연철
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2003년도 춘계공동학술대회논문집
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    • pp.171-178
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    • 2003
  • 해양에 기름이 유출되면 방제작업의 초기단계에서 기름의 이동 및 확산을 차단하기 위하여 오일 붐을 사용하는 것이 일반적이다. 그러나 오일 붐은 유속, 기름의 밀도와 점성, 수심, 기름의 양, 그리고 붐 홀수의 길이 등과 같은 여러 인자들에 의해 그 포획능력이 영향을 받는다. 본 연구에서는 이들 누유인자가 오일 붐의 포획과정에서 어떠한 영향을 미치는지를 체계적으로 파악하기 위하여 컴퓨터 모델링을 수행하였다. 모델링을 위하여 CFD(computational fluid dynamics) 프로그램 중에서 가장 널리 알려진 Fluent를 이용하였으며 기존의 실험자료와 비교함으로써 모델링 결과를 검증하였다. 본 연구의 결과는 방제작업 책임자와 오일 붐 설계자에게 유용한 참고자료가 될 것으로 기대된다.

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파랑 중 오일붐 성능 예측을 위한 2차원 입자법 시뮬레이션 (2-Dimensional Moving Particle Simulation for Prediction of Oil Boom Performance in Waves)

  • 남정우;박지인;황성철;박종천;정세민
    • 한국해양공학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.90-97
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    • 2013
  • Oil booms are one of the most widely used types of equipment for the protection of coastal areas against oil spills. In some situations, however, there are several types of oil leaks from the oil boom. Important factors regarding these phenomena include the surrounding ocean environment, such as waves, the density and viscosity of oil, the length of the oil boom skirt, etc. To estimate the performance of the oil boom, it is necessary to predict the behavior of the spilled oil and oil boom. In the present study, the prediction of oil boom performance in waves was carried out using the Pusan-National-University-modified Moving Particle Semi-implicit (PNU-MPS) method, which is an improved version of the original MPS proposed by Koshizuka and Oka (1996). The governing equations, which consist of continuity and Navier-Stokes equations, are solved by Lagrangian moving particles, and all terms expressed by differential operators in the governing equations are replaced by the particle interaction models based on a kernel function. The simulation results were validated through a comparison with the results of Violeau et al. (2007)..

오일붐의 실해역 성능평가 기법 개발 (Performance Tests of Oil Boom at Open Sea)

  • 유정석;이문진;김진환
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.49-62
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    • 1999
  • 해상에서의 선박의 충돌이나 좌초로 인한 유출사고시 오일붐은 기름의 확산을 방지하고 유출된 기름을 일정한 두께로 모아 유회수기(oil skimmer)의 회수효율을 높이는 목적으로 사용되고 있다. 해상에 설치된 오일붐은 조류속도, 파고, 풍속 등 다양한 해상조건에 따라 보유성능(oil-containment capability)에 영향을 받는다. 본 연구에서는 오일붐의 성능평가 기법 개발의 일환으로 1998년 4월 20일부터 30일까지 10일 동안 여수 우암 앞바다에서 고형식, 총기팽창식, 자동팽창식 오일붐 등 3종류를 대상으로 실해역에서의 조류속도, 풍속, 파고, 선박의 예인속도 등 해양조건에 따른 오일붐의 거동 및 월파현상을 분석하고, gap ratio에 따른 오일붐의 장력을 계측하였다.

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오일펜스를 활용한 다수 인명의 구조에 관한 연구 (A Study on Mass Rescue Operation Utilizing an Oil Boom)

  • 정봉훈;최현규;박갑준;하승영
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.686-693
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    • 2018
  • 2014년 세월호 침몰사고 이후 해상에서의 안전에 대한 국민적 관심이 높아져 왔다. 해상에서 인명구조에 필요한 초기 대응시간을 확보하기 위해 구조기관의 골든타임뿐만 아니라 조난자도 구조대원이 현장에 도착하기까지 필요한 시간을 확보할 필요가 있다. 본 연구는 유류오염방제정(이하 방제정)에 비치된 오일펜스를 활용하여 다수의 인명들을 구조할 때 조난자의 심리적 안정을 유지하고 안전하게 인명을 구조하는 방안에 대한 연구를 진행하였다. 실 해역 실험을 통해 오일펜스의 측면에 구명줄 설치 시 1 m 당 70 kg 성인 2명의 부력을 유지할 수 있고 양측면에는 4명을 유지할 수 있음을 확인하였다. 또한 오일펜스 상부에 탑승 시 8 m 당 성인 3명에 대한 부력이 유지되고 있음을 확인하였다. 구조 방법으로는 방제정에서 설치한 오일펜스 후단을 잡고 고속단정이 조난자에게 접근시키는 것이 가장 신속하고 정확하게 구조하는 방법임을 확인하였다. 이 결과로 오일펜스를 활용하여 구조기관이 구조에 필요한 시간을 확보하고 아울러 조난자가 구조 시까지 심리적 안정을 가질 수 있어 다수의 인명들을 구조할 때 구조 방안으로 활용할 수 있음을 확인하였다.

오일펜스 전개장치 개발에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Development of the Opening Apparatus for Oil Boom)

  • 장덕종;나선철
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.45-54
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    • 2006
  • 오일펜스에 전개 장치를 부착하여 1척의 선박이 오일펜스를 예인전장할 수 있는 방안을 실험을 통해 검토한 것으로, 실험에 사용된 전개장치의 형태와 규모는 오일펜스에 마치는 예인 저항을 측정한 결과와 선박에 설치된 오일펜스 윈치 드럼의 크기를 고려하여 설계하였다. 전개장치의 성능 조사를 위한 현장 실험은 B형과 C형 오일펜스를 대상으로 계산 값의 약 91%와 75% 수준인 $3.0m^2$$6.0m^2$ 규모의 전개 장치를 제작하여 수행하였다. 그 결과,2척의 선박을 예인하였을 때, 예인 속도(v) 변화에 따른 B형 오일펜스의 장력 값, T(kg)는 양 선박간의 거리가 100m와 50m일 경우 $T=920v^{1.1},\;T=500v^{0.9}$로 나타났으며, 이를 근거로 계산된 B형 및 C형 오일펜스용 전개 장치 하나의 규모는 $3.3m^2$$8.0m^2$였다. B형 및 C형 오일펜스 양끝에 전개 장치와 예인줄 200m를 부착하여 예인전장하였을 때 오일펜스 개구부의 최고 폭은 예인 속도 1.5 kt에서 평균 약 114m와 95m(개구부 폭/오일펜스 전체 길이: 33%와 57%)를 나타내 전개장치가 유출유를 충분히 포집할 수 있는 전개 성능을 보인 것으로 평가되었다. 그러나 예인줄 길이 변화에 따른 오일펜스 개구부 폭의 증가율은 예인줄 길이가 50m에서 100m로 늘어났을 때 약 31%와 40% 정도로 크게 높아지지만, 예인줄이 100m에서 150m, 200m로 길어질수록 증가율이 크게 둔화되어 100m내외로 예인줄을 유지하는 것이 합리적이라고 판단된다. 또한 예인 속도가 1.5 kt 이상일 경우 모든 오일펜스에서 전개 성능이 저하되어 개구부 폭이 감소하였고, 오일펜스 일부분이 침강하거나 월파, 스커트 날림 현상 등 오일펜스의 전장 형상이 불안정해져 전개 장치 운용에 합리적인 예인 속도는 1.5 kt 이내로 볼 수 있다.

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오일 펜스 Anchor의 파주력 (The Holding Power of the Oil Boom Anchor)

  • 장덕종
    • 한국수산과학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.743-748
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    • 2003
  • An oil boom was set up in order to contain diffused oil from spills and for the retrenchment of damage caused by oil Pollution. Therefore, the oil boom anchor needed proper holding power to endure high resistance from flowing streams and to secure the oil boom around the spill, and must dredge directly into the seabed when it is dropped and block oil outflow immediately. This study investigated the holding power of the danforth anchor and the coastal fishing vessel anchor used for oil booms in the KMPRC (Korea Marine Pollution Response Corporation). For each type, a 30 kg and 20 kg anchor were used. The holding power of the danforth anchors were measured by dropping both weights 10 times. However the coastal fishing vessel anchors were dropped only 5 times each, because no substantial differences were found between drops. In the results of the danforth anchors, an anchor awoke occurred in 2 drops of the 30 kg anchor and in 4 drops of the 20 kg anchor, wherein there was no holding power to be measured. With exception to the anchor awoke cases, the maximum holding power of the danforth 30 kg and 20 kg anchors was 250-520 kg and 123-233 kg, respectively. In the case of the coastal fishing vessel anchors of 30 kg and 20 kg, throughout the experiment, there was no occurrence of an anchor awoke. For the 30 kg and 20 kg anchors, the maximum holding power was measured to be 209-230 kg and 155-170 kg, respectively. Therefore, the holding power of the coastal fishing vessel anchor was shown to be much poorer than that of the danforth anchor. However, the holding power of the danforth anchor was very unstable. Due to the occurrences of anchor awoke, there was no holding power and the measurement value of maximum holding power showed too much variation among the drop tests. Also, after the maximum holding power was achieved, anchor awoke occurred easily. In the case of the coastal fishing vessel anchor was much more stabile, because there was no anchor awoke and no instance where holding power failed. Also the maximum holding power was reached quickly and almost no variation occurred among the drop tests.

해상 유출유의 기계적 회수를 위한 소요 오일붐 산정프로그램(OBC Program) 개발에 관한 연구 (A Study on development of oil boom computation program(OBC Program) for mechanical oil clean-up)

  • 문정환;윤종휘;하민재;전다운
    • 한국항해항만학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.495-500
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    • 2011
  • 이 연구에서는 해상에서 발생한 기름 유출 사고시 효율적이고 효과적인 방제활동을 실시하기 위해 누구나 사고초기부터 오일붐의 필요량을 신속하고 간단하게 제시해주는 프로그램의 개발하려고 한다. 해상에서 기계적회수를 위해 기본적으로 필요한 유회수기와 임시저장 탱크의 적정한 필요수량은 제시되었으나, 오일붐의 필요수량은 제시되지 못하고 있다. 이에 따라 프로그램 개발을 위해 해양선진국 및 국제해 사기구(IMO)에서 제시한 방법들을 활용해 유출규모와 유막특징을 입력함으로써 오일붐의 필요최소량과 권고량이 제시되도록 NI(National Instuments)사(社)의 LabVIEW 2010버전으로 프로그래밍 되었다. OBC Program을 통해 1.누구나 쉽게 오일붐의 필요량을 파악할 수 있고 2.신속 하게 오일붐의 필요량이 파악되어 방제활동 대응시간을 단축시켜주며 3.단축된 대응시간만큼 피해규모의 축소를 기대할 수 있다.