• 대한조선학회논문집
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• 제30권4호
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• pp.102-111
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• 1993

대형구조물에서 발생되는 피로 및 취성파괴에 대한 강도의 특성 평가는 대형구조물의 설계에서 중요한 검토 사항중에 하나이다. 본 논문에서는 대형선체 및 해양구조물과 같은 대형구조물의 기본 설계단계에서 파괴역학을 이용하여 피로균열 진전과 취성파괴 발생 및 정지등에 대한 구조물의 파괴 강도 특성을 파악하고 이것을 기초로 이에 대한 안전성평가를 검토하였다. 소형시험 결과에서 선체구조의 상갑판 전단부와 같은 복잡한 구조물의 피로파괴 강도특성을 정도가 높고 또한 간편하게 추정할 수 있는가에 대하여, 실물크기 부분구조 모델시험을 실시하여 이를 비교 검토하였다. 본 연구대상에서는 소형시험결과를 기초로해서 대형구조물의 피로균열전파거동을 예측할 수 있음을 보였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권4호
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• pp.18-25
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• 2019

3D 프린터를 이용한 무인기 제작에 대한 연구는 활발하게 진행되고 있으나, 저온 환경에서의 구조물 하중특성에 관한 연구는 부족한 상황이다. 본 연구에서는 정상원형그물 구조를 가진 복합재 샌드위치 구조물을 제안하여 온도 조건 변화에 대한 하중특성을 분석하였다. 정상원형그물 구조 및 허니콤 구조는 FDM 방식의 3D 프린터를 이용하여 제작하였다. 굽힘 하중 시험은 상온 및 저온 조건에서 수행하였다. 요구되는 온도 조건을 유지하기 위해서 저온 챔버 안에서 하중시험을 수행하였다. 시험 결과, 제안된 정상원형 그물 구조는 기존의 허니콤 구조에 비하여 저온에서의 하중 특성이 우수함을 확인하였다.

• 대한조선학회지
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• 제27권2호
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• pp.55-62
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• 1990

본 논문에서는 시스템 신뢰성 해석을 위한 또 하나의 방법으로써 '확대하중증분법'을 소개하였다. 이 방법은 통상의 하중증분법의 범위를 확대한 것인데, 부유식 해양구조물과 같은 연속계 구조물에 대해 복수하중(multiple loading)하의 시스템의 파괴확율(또는 시스템의 신뢰성)을 추정하고, 파괴요소의 후 파괴거동을 보다 실질적으로 고려하며 또한 본 논문에서 제안하는 수정된 안전여부식을 이용하여 구조물내의 주요 부재의 강도공식을 시스템 신뢰성 해석에 직접 이동하기 위한 것이다. 그 방법을 북해의 Hutton 구역에서 가동하는 Hutton TLP와 TLP Rule Case Committee형의 개선된 강도공식을 사용하여 설계한 Hutton TLP의 변형된 형태에 적용하였다. 보다 경제적이고 효율적인 설계를 위해 시스템의 파괴확율과 그에 대응하는 시스템 신뢰성 지수를 유도하였고, 부정정도(redundancy)의 특성에 대한 언급도 포함하였다. 이로부터 TLP 구조물은 높은 잉여강도(reserve strength)와 시스템의 견지에서의 안전성을 갖음을 알 수 있었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제38권2호
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• pp.26-32
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• 2001

본 논문은 고정식 방파제를 포함한 초대형 부유식 해상공항의 파도 중에서 유탄성 응답을 계산하는 방법을 제시하였다. 방파제 효과를 고려한 방사문제와 산란문제를 해석하기 위하여 소오스-다이폴 분포법을 사용하였고, 구조물의 응답은 자유-자유 보의 고유 모드함수에 의한 모드 해석법을 사용하여 계산하였다. 계산 모델로 길이가 1000m의 해상공항 구조물을 도입하였고, 방파제의 효과를 살펴보기 위해 입사파의 주기, 강성, 방파제와 해상공항 사이의 간격을 변화시키면서 수직 응답 및 모우멘트 등을 계산하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권6호
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• pp.846-855
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• 2021

최근 친환경, 신재생 에너지 수요에 따라서 해상풍력발전 분야는 빠른 성장세와 설비의 대형화에 따른 전용설치선박의 관련 기술개발이 요구되고 있다. 해상풍력설치선박(WTIV: Wind Turbine Installation Vessel)은 설치 작업 시 선체를 파도의 영향을 받지 않는 높이로 이동시키고 모든 환경하중은 레그가 담당한다. 특히 파랑하중은 불규칙파로 구성되어 있기 때문에, 정확한 동적응답특성을 파악하는 것은 아주 중요한 문제이다. 이러한 동적응답해석은 간이법의 하나인 단자유도법을 널리 활용하고 있으나, 불규칙 파를 고려하지 못하는 제약조건이 있다. 따라서 현재 설계 시 불규칙 파에 대한 시간영역 계산이 가능한 다자유도 계산법을 사용하고 있다. 그러나 다자유도 계산법에서 시간영역 해석은 정도 높은 계산 결과를 제공하지만, 데이터의 수렴도가 민감하고 복잡성에 있어 설계 시 어려움이 있다. 따라서 본 논문은 다양한 변수를 기준으로 한 시간영역 해석을 통하여 불규칙 파의 동적응답 특성을 표현 할 수 있는 동적증폭계수 추정식을 개발하였다. 기존 다자유도 모델 대비 계산시간 단축 및 정확도 확보를 확인하였다. 개발된 동적증폭계수 추정식은 WTIV 및 유사 구조물 설계에 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권1호
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• pp.172-178
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• 2021

선박 수리시장은 선박에 의한 환경오염 방지 강화, 선박구조에 대한 안전기준 강화 등의 영향으로 유지 및 보수에 관한 관심이 꾸준히 증대되고 있다. 이러한 영향을 반영하여 서남해에 있는 수리 조선사들에 외국 선사들의 수리 요청 접수 건수가 증가하고 있다. 그러나, 서남해권 수리 조선사들은 영세한 중소업체가 대부분이라서 수리조선 업체의 통합적 시너지 효과로 이어지기가 쉽지 않고, 집적화가 되어있지 않아서 인프라 공동활용이 어려워서 수리조선업 활성화에 걸림돌로 작용하고 있다. 수리조선업을 운영하기 위해서는 플로팅 도크가 필수적으로 필요로 하며, 대부분 노후화된 케이슨 도크를 해외로부터 수입한 후, 개/보수를 통하여 운용하고 있다. 그러나, 사용 수명이 30년 이상이고, 구조물 검사 기준이 없어서 안전분야에 취약성을 갖고 있다. 본 연구에서는 개조된 케이슨 도크의 구조 안전성을 평가하고, 도출된 문제점을 해결하기 위하여 추가적인 구조 보강안을 찾기 위하여 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 활용하였다. 플로팅 도크의 경우, 선급 규정이 있지만 구조강도 관련해서는 규정이 미흡하여 적용성이 떨어지고 있는 실정이다. 이러한 부족한 평가 영역에 대해서는 상세 구조해석을 통하여 보완하였다. 보강안은 수리조선소 작업의 특성을 고려하여 폰툰 갑판 상부 보강과 선측 탱크 보강으로 결정하였다. 결정안에 대한 구조해석을 통하여 선측 보강안을 최종안을 선정하였고, 실제 구조물을 제작하여 보강안을 반영하였다. 도출된 주요 결과들은 유사 설비의 구조 강도 개선을 위한 참고 자료로 활용 가능하며, 개/보수 시 이러한 방법을 활용하면 빨리 최적 해를 찾을 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.95-104
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• 1999

강 구조물의 대형화에 기인하여 대형 해양구조물, 선박, 교량 및 고층 구조물에서의 극후판의 사용이 지속적으로 증가하고 있으며, 이런 경향은 앞으로도 계속될 것으로 생각된다. 그러나, 극후판을 사용하여 구조물을 시공할 때, 층상균열의 발생이 보고되고 있으며 이것은 극후판의 두께방향 중심부를 따라 분포하는 황, 인등의 불순 개재물 및 용접에 기인하여 발생하는 구속 잔류응력에 의하여 발생하는 것으로 알려져 있다. 연속 주조공법에 의하여 제조되는 극후판의 제조공정의 특성상, 층상균열의 발생은 회피하기가 현실적으로 어려우며, 따라서, 본 논문에서는 강구조물의 층상균열 발생의 감소 방안으로서, 금속학적 측면보다는 용접강도 측면에서 유한요소법에 기초한 전산 프로그램을 사용하여 최적 개선부형상 및 용접순서를 선정하고자 한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권5호
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• pp.488-496
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• 2023

선박 및 교량 구조물은 일종의 길이가 긴 박스형 구조로서 수직 굽힘 모멘트에 대한 저항력이 설계의 주요 인자이다. 특히 선박 거더는 반복적으로 불규칙적인 파랑하중에 장시간 노출되어 있기 때문에 구조부재의 연속 붕괴 거동을 정확하게 예측하는 것이 무엇보다도 중요하다. 본 논문에서는 순수 휨모멘트를 받는 박스거더의 하중 변화에 따른 좌굴을 포함한 소성 붕괴 거동을 수치해석적 방법을 이용하여 분석하였다. 분석대상은 Gordo 실험에서 사용한 세 가지 박스거더로 선정하였다. 구조강도 실험 결과와 비선형 유한요소해석에 의한 결과를 비교하여 차이가 발생하는 원인에 대해서 고찰하였다. 본 논문에서는 카본스틸 재료의 제작 시 필연적으로 사용하는 용접열에 의한 초기 처짐의 영향을 반영하기 위하여 전체와 국부적인 처짐 형상의 조합을 제안하였고, 이 결과는 실험 결과와 거동 및 최종강도 추정율이 7% 이내에서 잘 일치하고 있었다. 논문에서 검토한 절차 및 초기 처짐 구성에 대한 내용은 향후 유사 구조물의 최종강도를 분석하는데 좋은 지침으로 사용할 수 있다.

• 한국제4기학회지
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• 제9권1호
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• pp.19-32
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• 1995

한반도 서해 만경강-동진강 하구역 조간대 퇴적층의 수직층서 퇴적상 변화를 분석 하여 퇴적과정을 기초해양환경의 관점에서 해석하였다. 본 연구해역 저 조선의 퇴적층은 사 질함량이 우세한 반면 방조제와 인접한 만조선의 퇴적층은 실트질이 우세하였고 상층과 하 층의 퇴적물이 뚜렷하게 구분되었다. 사질퇴적층의 내부퇴적구조는 괴상구조, 평행층리 및 사층리 구조등이 우세하며 니질퇴적층에서는 모래/니질 교호엽리구조가 우세하다. 본 연구 의 결과 만경강-동진강 조간대 퇴적층서는 인근의 방조제 축조에 다른 퇴적환경 변화에 크 게 영향받은 것으로 해석된다, 즉 방조제축소 이전 고에너지의 퇴적환경에서 집적되었던 사 질퇴적층이 방조제축조 이후에는 저에너지 환경조건에서 집적된 니질퇴적물로 피복된 것으 로 해석된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제39권1호
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• pp.61-72
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• 2002

본 연구는 부유식 해양구조물(FPSO) 소각탑 구조물에 발생하는 온도 분포 및 열응력 해석 기법을 개발하는 것을 목표로 한다. 이를 위하여 소각열에 의하여 소각탑에 발생하는 온도분포를 구하는 과정을 이론화하고 온도분포 해석을 위한 과정을 제시하였다. 그리고 온도 분포가 발생시키는 열응력 해석을 위한 기본 과정을 제시하고 예를 보였다. 온도 분포 해석을 위하여 소각열에 의한 복사열전달 현상에 의한 열전달량, 설계 환경에 의한 대류 열전달량 해석 과정을 정립하였다. 정립된 과정을 근거로 온도 해석을 위한 해석 기법을 개발하였다. 또한 열응력 해석을 위한 해석 과정을 정립하고 그 과정을 근거로 열응력 해석 기법을 개발하였다. 본 연구의 결과는 부유식 해양구조물의 소각탑 열응력 해석 및 설계 과정에 활용될 수 있을 것이다.