헬리콥터 고정용 안전장치 구조 안전성 평가

Structural Safety Assessment of Tie-down for Securing Helicopter

국제유가가 배럴당 85달러에서 하반기에는 최대 100달러까지 오를 것으로 예상하여 세계 시장에서 해양플랜트 발주가 늘어날 가능성이 크다. 해양플랜트의 주요 특징 중 한 가지는 탑사이드에 대형 헬리데크가 위치하며 경량화 및 내부식성을 위하여 알루미늄 합금을 구조의 기본 재료로 사용하고 있다. 선주사는 긴급 상황 발생 시 신속한 인명 대피를 위하여 헬리콥터 크기를 대형화하는 추세이고, 헬리콥터를 데크에 안정적으로 고박할 수 있는 장치의 안전사용하중도 증가가 필요하다. 알루미늄 재질의 특성상 용접에 의한 구조 강도 저하가 크기 때문에, 고정 장치는 데크에 매립하여 볼트로 고정하는 방식으로 설계가 필요하다. 본 연구에서는 대형 헬리데크(직경=28m)에 사용이 가능한 헬리콥터 고정 장치를 개발하기 위하여 알루미늄 합금 6082-T6를 적용한 모델을 개발하였다. 개발된 고정 장치는 실제 고박에 사용하는 하중 조건을 만족하도록 비선형구조 강도 계산을 통하여 검증하였다. 45도 경사각을 갖는 하중 조건은 국부적인 소성 붕괴로 인하여 90도 조건에 비해 낮은 최종강도를 나타냈다. 최종 모델에 대한 비선형 구조 붕괴 거동은 강도 실험과 경향이 유사하게 나타났다. 본 연구에서 도출한 주요 내용은 유사 알루미늄 기자재의 구조 강도 검토 시 참고 문헌이 될 것으로 판단된다.

International oil prices are expected to increase from $85 a barrel this year to up to $100 a barrel in the second half of the year; this is likely to increase orders for offshore plants in the global market. One main characteristic of offshore plants is that a large helideck is located on the top side, and aluminum alloys are used as the basic material of the structure for weight reduction and corrosion resistance. Shipowners are increasing the size of helicopters to quickly evacuate lives in the event of an emergency, and the safety use load of devices that can stably secure helicopters to the deck is also required to increase. Owing to the nature of the aluminum material, the structural strength caused by welding is greatly reduced; therefore, the fixing device must be designed by embedding it in the deck and fixing it with bolts. In this study, a model applying aluminum alloy 6082-T6 was developed to develop a helicopter fastening device that can be used for large helidecks (diameter = 28 m). The developed item was verified through nonlinear structural strength calculation to satisfy the load used for the actual fastening condition. The load condition with a 45° showed a lower ultimate strength than the 90° case owing to local plastic collapse. The nonlinear structural collapse behavior showed a result similar to that of the experimental test. The main contents derived from this study are considered to be reference materials when evaluating the structural strength of similar aluminum equipment.