• Structural Engineering and Mechanics
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• 제88권3호
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• pp.251-262
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• 2023

This paper presents a method for assessing the dynamic responses of gravity-based structures (GBS) under various seismic loads, with a focus on fluid-structure-ground interactions. Models of GBSs and their surrounding environments were developed, incorporating interaction effects among the structure, seawater, and seabed. Dynamic responses of the GBS subjected to three seismic loads-Chi-Chi, Northridge01, and Northridge02-were calculated, with consideration of both horizontal and vertical accelerations, as well as displacements. Parametric studies indicated that the primary factors affecting the dynamic responses of GBS were seismic loads characterized by significant input forces and accelerations. The frictional force on the ground had minimal impact on the horizontal and vertical displacements of the GBS. Weight emerged as a critical factor in anchoring the GBS to the ground and minimizing vertical accelerations and displacements.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권7호
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• pp.13-28
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• 2015

본 연구에서는 잔류간극수압의 추정에 관한 기존의 해석해에서 지적된 오류를 수정한 Lee et al.(2015a)의 연구결과를 진행파와 흐름의 공존장으로 확장한다. 이 때, 흐름이 없는 경우를 대상으로 한 Lee et al.(2015a)의 이론결과에 흐름에 의한 입사파의 주기와 파장의 변화를 고려하여야 한다. 검증에서는 Laplace 변환법으로부터 무한 두께의 경우에 대해서만 해를 제시한 Jeng and Seymour(2007)의 해석해와 Fourier 급수전개법에 의한 본 해석해의 두 결과를 비교하여 각각 상이한 형태를 갖는 두 해석해의 결과가 완전히 동일하다는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 유한, 무한 및 얕은 두께의 해저지반에 대한 각 해석해에 흐름속도의 크기와 방향, 지반두께 및 입사파 주기 등을 변화시켜 잔류간극수두의 변화특성을 면밀히 분석 검토하였다. 제시되는 각 해석해에서 지반두께의 변화에 의해 유한 두께의 토층에서 얕은 두께로의 점근적인 접근은 가능하지만, 무한 두께로의 접근은 불가능하며, 유한 두께와 무한 두께의 사이에는 동일한 토층 두께에 대해서도 서로의 결과가 일치하지 않는 경우가 있다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.168-178
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• 2021

방파제 형식에 따른 반사율 변화가 해저지형에 미치는 영향을 살펴보기 위한 수치 모의를 수행하였다. 수치 모형은 OpenFoam 기반 tool box인 OlaFlow와 물리기반 지형모형[SeoulFoam]으로 구성하였으며, 이 과정에서 침·퇴적으로 인해 변형을 겪는 해저지형과 내습하는 파랑 간의 상호작용은 Dynamic Mesh를 활용하여 기술하였다. 다양한 반사 특성을 보이는 사석 경사제, 직립제, 곡면 슬릿 케이슨 방파제는 서로 다른 정상파를 결과하였으며, 이는 해저지형에 상당한 영향을 미치는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 저면 유속이 상대적으로 큰 정상파 마디[node]에서 연행된 모래가 경계층 drift에 의해 배[antinode]로 이송된다는 Nielsen(1993)의 연구 결과와도 일치한다. 이렇게 재배치되는 모래로 정상파의 배[antinode]에는 sand wave의 마루, 마디[antinode] 인근에는 sand wave의 곡이 형성되었으며, sand wave 진폭은 반사계수가 우월한 곡면 슬릿 케이슨에서 가장 크게 관측되었다. 이러한 현상은 반사계수가 큰 경우 마디에서의 저면 유속 증가로 상대적으로 많은 모래가 연행되어 발생하는 것으로 판단된다.

• Coupled systems mechanics
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• 제9권5호
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• pp.433-454
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• 2020

In-place analysis for offshore platforms is essentially required to make proper design for new structures and true assessment for existing structures. The structural integrity of platform components under the maximum and minimum operating loads of environmental conditions is required for risk assessment and inspection plan development. In-place analyses have been executed to check that the structural member with all appurtenances robustness and capability to support the applied loads in either storm condition or operating condition. A nonlinear finite element analysis is adopted for the platform structure above the seabed and the pile-soil interaction to estimate the in-place behavior of a typical fixed offshore platform. The analysis includes interpretation of dynamic design parameters based on the available site-specific data, together with foundation design recommendations for in-place loading conditions. The SACS software is utilized to calculate the natural frequencies of the model and to obtain the response of platform joints according to in-place analysis then the stresses at selected members, as well as their nodal displacements. The directions of environmental loads and water depth variations have important effects on the results of the in-place analysis behavior. The result shows that the in-place analysis is quite crucial for safe design and operation of offshore platform and assessment for existing offshore structures.

• Ocean Systems Engineering
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• 제10권3호
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• pp.243-266
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• 2020

In-place analysis for offshore platforms is required to make proper design for new structures and true assessment for existing structures. In addition, ensure the structural integrity of platforms components under the maximum and minimum operating loads and environmental conditions. In-place analysis was carried out to verify the robustness and capability of structural members with all appurtenances to support the applied loads in either operating condition or storm conditions. A nonlinear finite element analysis is adopted for the platform structure above the seabed and the pile-soil interaction to estimate the in-place behavior of a typical fixed offshore platform. The SACS software is utilized to calculate the natural frequencies of the model and to obtain the response of platform joints according to in-place analysis then the stresses at selected members, as well as their nodal displacements. The directions of environmental loads and water depth variations have an important effect on the results of the in-place analysis behavior. The influence of the soil-structure interaction on the response of the jacket foundation predicts is necessary to estimate the loads of the offshore platform well and real simulation of offshore foundation for the in-place analysis. The result of the study shows that the in-place response investigation is quite crucial for safe design and operation of offshore platform against the variation of environmental loads.

• Earthquakes and Structures
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• 제18권4호
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• pp.407-421
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• 2020

In-place analysis for offshore platforms is essentially required to make proper design for new structures and true assessment for existing structures, in addition to the structural integrity of platforms components under the maximum and minimum operating loads when subjected to the environmental conditions. In-place analysis have been executed to check that the structural member with all appurtenance's robustness have the capability to support the applied loads in either storm or operating conditions. A nonlinear finite element analysis is adopted for the platform structure above the seabed and pile-soil interaction to estimate the in-place behavior of a typical fixed offshore platform. The SACS software is utilized to calculate the dynamic characteristics of the platform model and the response of platform joints then the stresses at selected members, as well as their nodal displacements. The directions of environmental loads and water depth variations have significant effects in the results of the in-place analysis behavior. The most of bending moment responses of the piles are in the first fourth of pile penetration depth from pile head level. The axial deformations of piles in all load combinations cases of all piles are inversely proportional with penetration depth. The largest values of axial soil reaction are shown at the pile tips levels (the maximum penetration level). The most of lateral soil reactions resultant are in the first third of pile penetration depth from pile head level and approximately vanished after that penetration. The influence of the soil-structure interaction on the response of the jacket foundation predicts that the flexible foundation model is necessary to estimate the force responses demands of the offshore platform with a piled jacket-support structure well.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권2호
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• pp.246-252
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• 2016

본 연구에서는 연안의 해저면에 누적된 퇴적오염물을 효율적으로 수거할 수 있는 저속 쌍동형 정화선에 대한 선수선형의 개념설계에 대해 수행하였다. 선형설계는 선체건조가 용이하도록 단순화하였으며, 쌍동선 선형의 선수 Water line, 선수각 등의 변화에 따른 저항성능의 영향을 검토하였다. Ansys CFX를 이용한 수치시뮬레이션과 회류수조에서의 모형시험결과와의 비교/분석 등을 통하여 선수부 선형변화에 따른 저항성능과 자유표면 유동특성 사이의 관계를 고찰하였으며, 그 결과 선수재 위치와 어깨부 체적의 선수부 이동에 따른 파형개선으로 조파저항이 감소하는 등 저항성능의 향상을 확인하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제5권2호
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• pp.62-67
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• 2002

본 연구는 '천수용 다기능 해양폐기물 수거시스템 개발(PART I 초기 개념설계)'의 후속연구로서, 천수용 다기능 해양폐기물 수거시스템의 시스템 구성 및 성능시험 결과에 대하여 논한다(조[2003]). 수거깊이 15미터 이내의 항내 침적폐기물의 수거를 위한 다관절 수거시스템과 100미터 이내의 예인식 수거시스템이 개발되었다(해양수산부[2001]). 다관절 수거시스템은 부유폐기물, 침적 잔여폐기물의 수거, 작업의 고효율화를 위한 스틸와이어커터 시스템도 포함이 되어 다기능화 되어있다. 이 시스템의 시제품을 제작하여 수심이 낮은 해역에서 실해역 시운전을 수행, 시스템의 성능검증을 수행하였다. 결과로서, 개발된 시스템은 안전하고 원활하게 작동되어 시스템의 타당성을 입증하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권5B호
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• pp.591-594
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• 2008

본 연구에서는 사각격자체계를 이용하는 수치해석기법을 대상으로 격자내에 생성되는 경사면의 합리적인 처리 및 경계조건을 검토하기 위하여 사각격자내에 존재하는 불투과성 및 투과성구조물의 경사면에 대한 새로운 처리기법과 경계조건을 제안한 후, 파 구조물 해저지반/해빈의 상호간섭을 직접 해석할 수 있는 3D-수치모델(LES-WASS-3D; 허와 이, 2007)을 이용하여 수치계산을 실시하였다. 이로부터 얻어진 계산결과와 종래의 계단식 격자구성을 이용한 수치해석결과를 비교 검토하여 제안한 사각격자내의 경사면 처리기법에 대한 타당성을 검증하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제16권5호
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• pp.7-14
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• 2002

in the present paper, the hydrodynamics properties of a Rahmen type flexible porous breakwater interacting with obliquely or normally incident small amplitude waves are numerically investigated. This system is composed of dual vertical porous membranes hinged at th side edges of a submerged horizontal membrane. The dual vertical membranes are extended downward and hinged at seabed. The effects of permeability, Rahmen type membrane breakwater geometry pre-tensions on membranes, relative dimensionless wave number, and incident Wave headings are thoroughly examined.