• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.26 no.1
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• pp.103-113
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• 2020

Jack-up drilling rigs are widely used in the offshore oil and gas exploration industry. Although originally designed for use in shallow waters, trends in the energy industry have led to a growing demand for their use in deep sea and harsh environmental conditions. To extend the operating range of jack-up units, their design must be based on reliable analysis while eliminating excessive conservatism. In current industrial practice, jack-up drilling rigs are designed using the working(or allowable) stress design (WSD) method. Recently, classifications have been developed for specific regulations based on the load and resistance factor design (LRFD) method, which emphasises the reliability of the methods. This statistical method utilises the concept of limit state design and uses factored loads and resistance factors to account for uncertainly in the loads and computed strength of the leg components in a jack-up drilling rig. The key differences between the LRFD method and the WSD method must be identified to enable appropriate use of the LRFD method for designing jack-up rigs. Therefore, the aim of this study is to compare and quantitatively investigate the differences between actual jack-up lattice leg structures, which are designed by the WSD and LRFD methods, and subject to different environmental load-to-dead-load ratios, thereby delineating the load-to-capacity ratios of rigs designed using theses methods under these different enviromental conditions. The comparative results are significantly advantageous in the leg design of jack-up rigs, and determine that the jack-up rigs designed using the WSD and LRFD methods with UC values differ by approximately 31 % with respect to the API-RP code basis. It can be observed that the LRFD design method is more advantageous to structure optimization compared to the WSD method.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.95-95
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• 2018

강재의 방식법 중 도장은 부식을 억제하는데 효과적이고 편리한 방법으로 선박 및 해양 강 구조물의 방식법으로 사용되고 있다. 한편, 강 구조물의 효율적인 유지관리를 위해서는 방식 도장의 도막 열화도를 평가하고 잔존 수명을 예측하여 최적 시기에 보수도장 혹은 재도장하는 것이 필요하다. 일반적으로 선박 및 해양구조물에 적용되는 도막의 방식 성능 평가 방법으로 해수 침지 시험, 염수 분무 시험, 옥외 폭로 시험 등이 있다. 그러나 이러한 시험들은 그 시험 방법에 따라서 정량적인 평가에 한계가 있음은 물론 장기간 소요되는 등 곤란한 문제점이 있다. 그러므로 선박 및 해양구조물을 비롯하여 교량, 각종 강 구조물의 도장 방식에 사용되는 방식용 도료의 성능을 단기간에 적절하게 평가할 수 있는 가속시험법이 제시되며 연구-사용되고 있다. 그 중 도막 방식 성능을 보다 효율적, 비파괴적, 정량적으로 평가할 수 있는 임피던스 분광법(EIS)과 같은 전기화학적 방법은 상대적으로 시험 기간을 크게 단축시킬 수 있고, 대상 방식 도장의 미세한 성능 차이도 분별 가능하다는 장점이 있다[1]. 따라서 본 연구에서는 선박 및 해양구조물 등 가혹한 부식환경에서 강력한 내구성을 가질 수 있도록 다양한 종류의 표면처리 도장 시편을 제작하여 자외선 조사-염수분무-침지환경 등의 열악한 환경조건 하에서 부식-열화 촉진 시험을 실시하였다. 그리고 그 촉진 열화 과정에서 도막의 외관 상태를 관찰 분석함은 물론 전기화학적 임피던스 분광법을 병행 측정하며 그 표면막의 부식 및 도막 열화도를 비교-종합 평가하였다.본 연구에 사용된 시편은 Al 및 Zn 도금 강판에 에폭시, 에폭시-실리콘 우레탄, 에폭시-우레탄 도장 시편으로 Scribe, No Scribe 및 비교재 Al 및 Zn 도금 시편으로 분류하여 각각 실험을 진행하였다. 즉, 도막 열화 시험은 복합 노화 시험법으로 UV 조사 36 시간(ASTM G53), 염수분무 32 시간(ISO 7253), 수분 응축 10 시간을 1 Cycle로 100 Cycle(7800 시간) 동안 실험을 진행하였다. 이때 도막 열화도 평가는 전기화학적 임피던스 분광법을 이용하여 각 실험 조건별로 주파수에 따른 임피던스(Z) 값을 평가하였다. 즉, 상온 $25^{\circ}C$의 3.5% NaCl 100 ml 수용액에 작동 전극(Working Electrode)과 구리 도선을 통해 연결하였고, 노출 면적은 $1cm^2$로 일정하게 유지 하였으며, 상대 전극(Counter Electrode)은 탄소봉, 기준 전극(Reference Electrode)으로 포화카로멜전극(Saturated Calomel Electrode)을 사용하여 측정하였다. No Scribe 시편의 경우에는 Al 기판 에폭시-실리콘 우레탄 도장 시편이 우수한 도막 저항성을 나타내었으며, 에폭시-우레탄 도장시편은 23사이클 이후의 저항값이 가장 낮게 나타났다. Zn 기판의 경우는 에폭시, 에폭시-실리콘 우레탄, 에폭시-우레탄 도장 시편 모두 저항 값이 유사하였으며, Al 및 Zn 도금 시편은 도장 처리된 시편에 비해 훨씬 낮은 저항 값을 보였다. 또한 Scribe 시편의 경우에는 Al 기판 에폭시-실리콘 우레탄 도장 시편에서 높은 초기 저항 값을 보였으며, 23 사이클 후의 저항 값은 세 종류의 도막에서 약 1~0.1 Gohm 으로 나타났다. 그리고 Zn 기판 에폭시-실리콘 우레탄 도장 시편에서 가장 낮은 도막 저항 값이 나타났다. 이상의 실험을 통해서 본 연구 내용은 실내촉진시험으로 선박 및 해양 강 구조물에 사용되는 다양한 종류의 도막의 열화도를 평가하는 기초 설계 지침으로 응용될 수 있을 것으로 사료된다. 한편, 도막은 노출 환경에 따라 방식 성능이 다르므로 실제 도막의 사용환경을 고려하여 도장 사양별 적용 부위에 따른 적정 가속 실험 방법을 선정할 필요가 있다고 사료된다.

• Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea
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• v.33 no.3
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• pp.197-201
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• 2007

Oil soluble licorice extract(licorice extract) is an officially approved cosmetic component as a whitening ingredient in Korea. The durability of licorice, during which the whitening effect can be maintained in optimum condition, must be accurately defined. Since the cosmetics durability under real condition is relatively longer than its development time. It is needed to predict the real durability interval from the experimental measurement under simulated operating conditions. We analyzed the relationship between the licorice lifetime and the high temperature condition by using Arrhenius equation. We have established the constant stress test with temperature of $50^{\circ}C$, $55^{\circ}C$, and $60^{\circ}C$ condition, within which no formulation change of licorice products is expected for the accelerated stress test. In this paper, the lifetime of licorice in cosmetics was defined as time period for its 10% contents reduction. We observed that the lifetime of licorice is 580 h at $50^{\circ}C$, 319 h at $55^{\circ}C$ and 166 h at $60^{\circ}C$. Using the above experimental data, we obtained the equation for the relationship between the licorice lifetime and temperature as follows; log(lifetime)=-35.0243 + 1.15322$\times$(11604.83/temperature). From this equation, the lifetime of licorice at $25^{\circ}C$ can be estimated as 26 months. The estimated result was verified by measuring full lifetime of licorice. In fact, there was no significant difference between the estimated lifetime and real measurement within 95 % significance level. This study can be applied to other useful cosmetic components for the fast estimation of the exact durability.