• 한국강구조학회 논문집
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• 제29권1호
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• pp.89-98
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• 2017

해양플랜트 구조물은 현장에서의 제작이 어려워 작업장에서 중 소단위의 모듈로 제작한 뒤 바지선을 이용해 현장으로 운송 후 설치 제작하는 방식이 사용되고 있다. 이 때 운송 시 발생하는 반복적인 환경하중으로 인해 구조물의 접합부에 피로하중이 작용하게 된다. 따라서 본 연구에서는 플랜트구조물의 운송과정에서 발생하는 피로하중을 적용한 고장력 볼트 접합부의 피로강도에 대한 구조적 신뢰성을 확인하고자 도입축력, 마찰계수, 볼트종류를 변수로 한 실험연구를 수행하였다. 다양한 변수를 고려한 고장력 볼트의 축력변화에 따른 볼트 풀림 현상 규명 연구결과, 고장력 볼트의 축력변화가 1% 내외에서 나타나 구조적 안전성에는 영향을 미치지 않는 것으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.197-205
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• 2015

가스 생산용 해양플랜트 설비의 경우 폭발의 위험에 노출되어 있으며, 폭발사고는 구조물의 안전성에 치명적인 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 이러한 폭발사고에 의한 피해를 최소화하기 위해서는, 폭발하중에 의한 구조부재의 동적응답 특성을 명확히 파악할 필요가 있다. 폭발하중의 경우 매우 짧은 시간 동안에 구조물에 가격되었다가 소멸되기 때문에 구조부재의 고유주기 및 폭발하중의 지속시간을 고려한 동적응답 평가가 필수적으로 요구된다. 일반적으로 가스 폭발하중의 경우, 부 압력단계가 전체 하중 이력에서 상당 부분 존재하며, 본 연구에서는 이러한 부 압력단계의 형상에 따라 총 하중 지속시간을 결정하는 하중 모델을 제안하였다. 방화벽은 폭발사고 시 장비 및 인명 피해를 방지하고자 FPSO 탑사이드 모듈 사이에 배치되는 구조부재이므로 폭발하중에 의한 응답이력 특성 분석이 반드시 필요하다. 때문에 무 감쇠 단 자유도 모델에 가스 폭발하중을 적용하여 변위응답 특성을 분석하였으며, 평판으로 구성된 방화벽의 FE 모델을 이용한 하중 지속시간과 구조부재들의 고유주기를 고려한 응답 특성을 분석하였다. LS-DYNA를 이용한 선형/비선형 구조해석 분석결과, 부 압력단계의 지속시간이 구조물의 동적응답에 큰 영향을 주는 것을 보였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.112-119
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• 2010

안전율을 이용하여 항만 구조물의 임의의 파괴모드에 대한 목표파괴/안전수준을 산정할 수 있는 Monte-Carlo 모의법이 제시되었다. 본 연구에서 제안한 해석법은 기존의 해석법과 다르게 단순히 결정론적 설계법으로 설계된 안전율에 대한 자료만을 이용하여 목표파괴/안전수준을 설정할 수 있다. 결정론적 설계법에서 사용되는 안전율과 신뢰성 설계법에서 사용되는 신뢰지수를 직접적으로 연결시켜줄 수 있는 수학적 모형들이 수립되었다. 비록 제한적인 자료를 사용하였음에도 불구하고 수립된 모형들을 직립 방파제의 활동 파괴모드에 적용하여, 유의목표파괴 수준이라는 개념으로 본 연구에서 산정한 직립 방파제의 활동 파괴모드에 대한 목표파괴수준이 최근 일본에서 제안된 결과와 매우 잘 일치하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권5호
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• pp.675-682
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• 2021

육상 및 해상에서의 화재 사고는 심각한 인명피해를 발생시키며 특히 해양 플랜트 및 선박의 특성 상 밀폐공간으로 인한 질식사고 사망률이 육상보다 현저히 높다. 이러한 질식사고를 예방하기 위하여 화재에서 발생하는 유독가스를 외부로 배출할 수 있는 환기용 팬의 설치가 필수적이나, 해양화재의 규모를 고려하였을 때 대형 환기용 팬의 설치는 해양 구조물 특성 상 용이하지 않다. 따라서 본 연구에서는 DC 전기장을 인가하여 화재 유독가스를 제어하는 새로운 개념의 소방기술을 개발하고자 한다. 화재 발생 시 대부분의 화염은 화학 이온화로 인해 양전하와 음전하를 다수 함유하고 있고, 이때 전기장을 인가하게 되면 로렌츠 힘에 의해 "이온풍"이 발생하게 된다. 이러한 이온풍을 활용하여 일반건축물과 선박의 단열재로 많이 사용되는 종이와 스티로폼을 연소하여 발생되는 화재연기를 인위적으로 제어하는 실험적 연구를 수행하였다. 실험 결과, ± 5 kV 이상의 직류전압을 인가하였을 때 화재연기를 인위적으로 제어할 수 있었고, 양전압보다 음전압을 인가하였을 때 상대적으로 효과적인 제어가 가능하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제19권1호
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• pp.7-17
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• 2016

본 연구에서는 대형 부유식 파력-해상풍력 복합발전 구조물의 극한환경 운동 성능에 관한 실험적 연구를 다루고 있다. 대형 부유식 복합발전 구조물에 대한 운동 성능을 평가하기 위하여 1/50 축척비의 모형을 제작하였다. 그리고 설계된 계류선의 사양에 부합하는 계류선 모형을 제작하였고 자유감쇠시험 및 static pull-out 시험을 통하여 검증하였다. 주어진 구조물의 수심을 만족하기 위하여 계류선 테이블을 도입하고 환경조건에 계류판에 따른 환경조건을 확인하였다. 모형시험에서 규칙파 중 운동응답을 확인하고 파랑, 조류, 바람의 복합환경 하중을 적용하여 극한환경 운동성능을 해석하였다. 최대 운동 및, 가속도를 계측하여 운동 안전성을 판단하였고 최대 변위와 계류 하중도 선급기준에 따라 판단하였다. 이로부터 복합발전 구조물의 운동 특성에 대하여 토의하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.28-28
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• 2011

국내의 건축물에 관한 통계정보는 국토해양부에 의해서 공표된 통계연보로서 2002년부터 매년마다 제공되고 있다.(국토해양통계누리, https : //stat.mltm.go.kr/potal/stat/yearReport.do) 건축물의 통계연보는 과거부터 2002년까지 매 3년마다 공표된 것으로 알려지고 있다. 이 통계연보에는 건축물 현황과 건축허가착공 통계가 수록되어 있다. 건축물 현황에는 2009년 말을 기준으로 기존 건축물이 전체 6,618,131동으로서 용도별, 층수와 연면적별 그리고 소유구분별 등의 구분에 따라 건축물의 동수에 관한 통계자료가 포함돼 있다. 건축허가 및 착공통계에는 용도별과 구조재료별의 분류에 따라 건축물의 동수에 관한 자료가 신축, 증축 개축 이전 대수선, 용도변경 등으로 분류되어 수록돼 있다. 한편 국내에서 건축물에 대한 내진설계기준이 1988년에 제정됨에 따라 법제화되었다. 이때 내진설계의 의무 대상건축물은 6층 이상 또는 연면적 1만$m^2$이상인 건축물로 규정되었다. 그 이후 내진설계 대상 건축물이 1996년부터 아파트는 5층 이상으로, 판매시설은 연면적 5천$m^2$이상으로 확대되었고, 2000년부터 숙박시설 오피스텔 및 기숙사는 5층 이상으로 확대되었으며, 2005년부터 내진설계 의무화 대상이 3층 이상 또는 1천$m^2$이상으로 확대되었고, 2009년부터 3층 이상 건축물의 구조안전의 확인을 위한 세부절차를 규정하여 내진설계의 실효성을 확보하고 있다. 이와 같이 내진설계의 대상 건축물이 내진설계기준을 제정한 이후 현재까지 시대의 흐름에 따라 6층 이상에서 5층 이상으로 다시 3층 이상으로 계속 확대되어왔다. 이런 환경에서 현재 시점에서 사용 중인 기존 건축물 중에 내진설계가 적용되지 아니한 건축물은 1988년 3월 1일 이전에 건축허가 된 건축물과 그 이후에 건축허가 된 3층 내지 5층 이하인 저층 건축물의 두 가지로 구분할 수 있다. 이들의 내진설계가 미적용 된 건축물에 대해서는 원칙적으로 내진보강 대책 수립 및 추진이 필요한 실정이다. 국내에서는 현재 지진재해대책법에 따라 지진재해로부터 국민의 생명과 재산을 보호하기 위하여 기존 시설물에 대한 내진대책을 추진하는 정책이 시행되고 있다. 앞으로는 이 정책의 일환으로 기존 건축물의 내진성능 확보를 위한 내진보강 대책이 구체적으로 추진될 전망이다. 이와 같이 기존 건축물에 대한 내진보강 대책을 수립하는 데는 무엇보다 그 대상 건축물의 수와 구조형식에 관한 정보가 필요하다. 이는 내진보강의 방법과 소요비용이 건축물의 층수 및 구조형식별 동수에 따라 크게 달라지기 때문이다. 이런 관점에서 살펴볼 때 내진대책의 수립에 필수인 기존 저층 건축물의 층수 및 구조형식별 동수에 관한 통계자료를 현재 건축물의 현황통계에서 손쉽게 찾아 볼 수 있으면 좋겠는데 현실은 그렇지 못한 실정이다. 현재 건축물의 현황통계에는 저층 건축물에 해당하는 층수에 관한 구분이 연대에 따라 다르고 구체적인 층수를 구분하기 어렵게 불분명한 항목으로 구성된 것과 구조형식별 분류항목이 없는 형편이다. 반면에 건축허가 및 착공통계자료에는 구조재료별 건축물 동수와 연면적에 관한 자료가 수록되어있고, 건축물 층수에 따라 분류된 통계자료는 없다. 이 연구에서는, 기존 건축물에 대한 내진보강 대책을 수립하는데 필요한 저층 건축물의 층수 및 구조재료별 동수 등에 관한 구체적인 정보를 파악하기 위하여, 건축물 통계연보에 수록된 건축물 현황통계자료에서 불명확하거나 결여된 정보를 건축허가 및 착공 통계자료로부터 얻은 정보로 보완과 보충하여 제시하고 있다. 따라서 이 연구는 기존 건축물의 내진보강 대책 수립에 필요한 5층 이하의 저층 건축물에 관한 층수별 및 구조형식별 동수에 관한 연도별 통계자료를 추정하여 제안하는데 그 목적이 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.597-603
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• 2014

선박 및 해양구조물의 화물 중 많은 수가 가연성, 휘발성의 석유 및 석유 가공 화물이다. 뿐만 아니라 컨테이너 박스, 벌크화물, 차량 등의 중량 화물이 그 나머지를 차지한다. 게다가 선박은 파랑, 해류 등의 하중을 주기/비주기적으로 받기 때문에 화물의 위치 및 이동 가능성이 존재한다. 그렇기 때문에 선상 사고 위험은 육상의 산업현장 보다 훨씬 크다. 선박 및 해양 구조물은 화물 및 화물의 영향으로 인한 사고 위험성이 항시 존재하기 때문에 그 모니터링과 대비가 반드시 필요하다. 이에 본 연구에서는 선상에서 선원 및 작업자의 안전을 보장하기 위해 무선센서네트워크를 도입하여 모니터링 시스템을 구축하기 위한 연구를 진행하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제35권6호
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• pp.128-137
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• 2023

본 연구는 비정형 바닥판을 갖는 중력식 구조물의 사석마운드 지반반력을 대상으로 하였다. 구조물 바닥을 강체로 가정하고, 사석마운드는 압축에 대해서만 저항하는 바닥에 균일하게 분포하는 선형스프링으로 모형화하여 지반반력 산정식을 유도하였다. 바닥 형상이 사각형인 경우, 그 유도된 식이 설계에 사용되고 있는 식으로 변환됨을 보임으로써 유도 과정에 오류가 없음을 확인하였다. 또한, 비정형 바닥 형상이 사각형으로 수렴할 때의 지반반력의 거동과 그 수렴값을 살펴봄으로써 유도된 식의 타당성을 입증하였다. 실제 설계에서 사용되고 있는 방법의 적정성을 살펴보기 위하여 기 설계된 방파제 단면에 대한 단부 지반반력을 계산하고 설계서에 제시된 값과 비교하였다. 그 결과, 설계에 사용한 방법이 비안전측의 결과를 주었다는 것을 확인하였다. 특히, 극한 설계조건의 경우와 같이 연직하중의 편심이 큰 경우에 그 차이가 더 크게 나타났다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.85-87
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• 2018

전 세계적으로 온실가스 배출 규제가 강화되고 있고 에너지 절감 및 환경오염 문제가 없는 재생에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 육상 전력을 공급받기 어려움 해양 구조물의 경우에는 배터리와 같은 에너지 저장장치 또는 재생에너지를 활용하여 독립 전원 시스템을 구성하게 된다. 해양에서 활용이 가능한 재생에너지로는 태양광, 풍력, 파력, 조력등이 있으며 이러한 자연 에너지를 활용하는 재생에너지 발전 시스템의 경우 환경의 영향을 많이 받게 되므로 안정적인 전력 생산에 어려움이 있다. 예를 들어 태양광 발전 시스템의 경우 일조량에 따라 발전량이 결정되고, 풍력 발전 시스템의 경우 풍속 및 풍향이 발전량에 영향을 미친다. 따라서 독립전원시스템에서 태양광-풍력-파력의 멀티소스를 갖는 하이브리드 발전 시스템을 구성하여 기상상태에 따른 발전량을 보완가능하게 구성하면 보다 안정적으로 전력을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 항만 및 협수로를 항해하는 선박 안전을 위해 설치된 등부표에 적용하는 해상하이브리드발전시스템을 설계하고 실증을 통해 하이브리드 발전시스템의 발전 특성을 확인한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제20권2호
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• pp.157-164
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• 2014

본 연구에서는 2010년부터 2013년까지 4년간 연안개발사업에 따른 일반해역이용협의서 133건을 분석하여 사업유형별 해양환경영향평가 개선방안을 제시하였다. 침식방지사업은 정확한 침식원인 분석이 선행되어야 하고 주변 해안의 상태와 구조물 설치 시 추가적인 문제점 발생 가능성에 대해 정확히 예측해야 하며, 사업시행 후 사후모니터링을 통한 침식방지 효과를 입증하는 체계적인 시스템이 마련되어야 한다. 호안 및 해안도로 건설사업의 경우, 무분별한 해안도로의 건설은 지양하고 구조물 안정성을 충분히 검토하여야 하며 반사파 증가에 따른 해안침식의 문제점을 함께 검토해야 한다. 그리고 침수방지 사업은 평가항목에 파랑을 선정할 필요가 있고 이상 파랑의 영향을 함께 고려해야 한다. 친수공간 조성사업은 종합적이고 체계적인 공간계획이 수립되어야 하고, 자연환경을 최대한 보전하고 자연과 융화될 수 있는 개발이 될 수 있도록 검토를 강화해야 할 것이다. 아울러 연안개발사업과 관련하여 많은 문제점이 내재되어있어 법 제도적 측면에서의 지원과 함께 추후 해역별, 사업별 특성이 다양하게 반영된 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.