• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.11 no.1
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• pp.1-6
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• 1999

Nearshore and offshore pipelines are often applied to carry oil, gas, water and combined products. The thermal and pressure gradients of the fluid inside pipeline cause pipeline expansion. This expansion produces stress to connecting structures with pipeline. Should this stress exceeds the yield strength of connecting components or the allowable displacement of the system, a damage can occur. As most pipelines contain hazardous and toxic fluids, the damage usually leads to fatal accidents involving great economic loss as well. Even subsea pipelines can be easily applied to transport liquid type fluid without time and space constraint, they should be designed and maintained carefully to be functional safely during design lifetime. In this paper, various theories estimating pipeline thermal expansion are investigated and the effects of pipe components to expansion are studied.

• Proceedings of the Korea Committee for Ocean Resources and Engineering Conference
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• 2002.10a
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• pp.129-133
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• 2002

곡선 구간에 복합 해저관로를 설치하기 위해서는 한 개의 관로를 설치하는데 필요한 설계 및 장치보다 더 많은 상황들을 고려해야 한다. 본 논문은 두 개의 복합 해저관로를 설치하는데 필요한 각종 설치 설계 및 장치 설계를 비롯하여 개발된 특수 장치들을 소개한다. 두 개의 해저관로의 외경은 30 inch, 두께는 17.5 mm, 콘크리트 코팅은 70mm이고 3.007km의 노선 중 약 1km가 곡선 구간이다. 최대 수심은 34m이고 약 7.5m의 조수간만의 차를 갖고 있는 지역이다. 해저 곡선구간에는 18개의 해저 가이드 파일을 설치하여 곡선부에서 요구되는 반경을 확보하였다.

• Proceedings of the Korea Committee for Ocean Resources and Engineering Conference
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• 2000.04a
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• pp.13-17
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• 2000

해저관로가 노출되어 있을 경우 파도와 조류 등에 의한 외적 하중으로부터 안정적이어야 한다. 트랜치 구간 내의 해저관로에 작용하는 유체 입자의 속도와 가속도는 해저면과 비교하여 볼 때 현저히 감소하므로 감쇄 계수를 사용하여 트랜치 구간 내에 설치되는 해저관로의 안정성을 해석한다. 그러나, 다양한 트랜치 구간의 깊이와 기울기에 대한 감쇄 계수에 대해 많은 자료가 부족하여 실제 설계에는 한정된 계수들이 이용된다. 본 논문에서는 다양한 깊이와 기울기를 가진 트랜치 구간의 실험 모형을 제작하여 회류 수조에서 P.I.V(입자 영상 속도계) 기법을 이용하여 여러 속도에 대하여 실험을 수행하였다. 다양한 트랜치 구간 내의 실린더 주변의 유동 특성과 유체 입자의 수평 속도를 측정하여 항력 감쇄 계수를 산출해 냈으며 실제 해양 공사에서 적용 가능한 안정성 해석 기준을 제시하였다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.15 no.3
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• pp.176-185
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• 2003

In order to ensure that submarine pipelines are stable and functional during their project lives, attention must be paid to possibility of their local scouring. When a pipeline is placed on an erodible bed, scour will develop and cause the spanning of the pipeline. U they were destroyed partially or fully, it might cause enormous restoration expenses and contamination of sea water. This paper aims at examining the characteristics of the scour End the prediction of the local scour depths around the submarine pipelines. The pipelines on the model beach with the uniform slope are placed, and the local scour depths around the pipelines are obtained according to the various wave steepnesses. Using the experimental results, some parameters needed for analyses are calculated. Finally, empirical equations of the scour depth around the pipelines are suggested through the correlation analyses between the rotative scour depth. the KC number and Modified Ursell number.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.1
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• pp.75-82
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• 1999

일반 해양 구조물이나 해저면에 설치되는 해저 관로는 외력에 의한 변형이 발생된다. 구조물 형상이 복잡하거나, 구성 요소의 개수가 많을 경우 응력해석 시 많은 초기값이 필요하고 해석 시간 또는 장 시간 소요된다. 해양 구조물에 작용하는 대표적인 외력은 파도, 조류, 바람이고 이런 외력은 구조물의 사용 기간(operation life)동안 계속적으로 작용하기 때문에 구조물의 변형율은 항상 허용치 안에서 발생되도록 설계되어야 한다. 허용 변형은 탄성범위 내에 존재해야 하며, 비교적 큰 변형을 일으키는 구조물이나 해저파이프라인의 응력해석을 수치적으로 접근하는 방법을 고찰하였다. 평행상태의 하중 벡터값만 직각 좌표계에서 인트린직(intrinsic) 좌료로 변환시킬 때 변형이 발생함으로, 본 논문에서 소개하는 이차 요소(quadratic element)방법을 사용할 경우 수치해석 시 많은 장점이 있다는 것을 보여준다. 본 방법을 도입함으로써 비교적 큰 변형이 발생되는 구조물 해석 시 일반 수치해석 방법과 그 결과는 같으나 해석 시간을 단축시킬 수 있다는 장점이 있다. 응력 해석 시 국부 강도 행열(element stiffness matrix)은 방향과 무관하며 이차요소 방법을 사용하여 각 요소 벡터를 발생시켰다. 해저관로 일점 상승 시 관로에 작용하는 변형과 상승력에 따른 휨 모멘트를 산출하여 일반적으로 사용되는 선형이론과 비교하였다.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.14 no.5
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• pp.15-22
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• 2013

The submarine pipe, which is one of the most important coastal structures, is widely used in the development of coastal and ocean engineering. The scour of the submarine pipe occurs due to the wave and the current according to the state of the sea bed. The scour affects the submarine pipe and causes it to undergo settlement and fatigue. It is difficult to predict the local scour under complicated and various conditions of the coastal environment, even though many researches on the scour of the submarine pipe have been studied in recent years. This study analyzed the scour depth around a submarine pipe by using the Neural Network technique. The back-propagation algorithms was used to train the Neural Network. The 58 simulating experimental data for the performance and validation of the Neural Network technique were analyzed in this study. Then, the regression analysis for the same data was performed in this study to predict and compare with the Neural Network technique for the scour depth.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.20 no.5
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• pp.510-521
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• 2008

In the study, experiments are performed in the interaction region combined with wave and current to investigate the characteristics of local scour around submarine pipelines. Wave generator and current generator are used for the experiments and two current directions were used; co-direction and counter direction to the wave. The local scour depths around the pipeline are obtained according to the various pipe diameters(D), wave periods(T), wave heights(H), and current velocities(V). The experiments show that the maximum equilibrium local scour depth increases with pipe diameter, wave period, wave height, and current velocity. Using the experimental results, the correlations of scour depth and parameters such as Shields parameter($\theta$), Froude number(Fr), period parameter, Keulegan-Carpenter number(KC), Ursell number($U_R$), modified Ursell number($U_{RP}$) and ratio of velocities($U_{c}/(U_{c}+U_{m})$) are analyzed. In the interaction region combined with waves and currents, Froude number and Shields parameter are found the main parameters to cause the local scour around the submarine pipelines and this means that current governs the scour within any limits of the currents.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.17 no.2
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• pp.106-118
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• 2005

It is well-known that when pipelines are positioned on a sandy seabed, they have a tendency to bury themselves. This paper presents the results of an experimental investigation on the characteristics of the local scour around the submarine imbeded pipelines exposed to waves. Scour depths were measured according to the imbedment ratios of the pipelines. The results indicated that the effect of lee-wake of the pipe is the key element in the scour process of the submarine imbeded pipelines. In general, scour depths are smaller as the imbedment ratios are larger. Using the experimental results, the relative scour depths are related to Keulegan -Carpenter number and modified Ursell number, and the empirical equations are established. These equations show that the relative scour depths are proportional to above two parameters and the scour region is extended as Keulegan-Carpenter number and modified Ursell number are larger.

• Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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• 2022.10a
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• pp.421-422
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• 2022

최근 들어 집중호우와 긴 장마기간으로 인해 침수피해가 많이 발생하고 있다. 행정안전부 재해연보 2020에 따르면, 2020년 자연 재난 피해액 중 83%인 1조 952억이 호우로 인한 피해로 집계 되었다. 국내의 하수 관로 설계는 관로와 맨홀등의 용량을 검토하는 1차원 해석으로 수행 하지만, 재난 시는 설계에서 예측한 강우량 이상이 발생하고 월류한 물의 영향을 분석하기 위해서는 2차원 해석이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 2차원 해석 기반의 모의 침투해석을 기반으로 풍수해저감대책의 대응대책인 침수 예·경보 모니터링 시스템을 구축 한 국내·외 사례를 분석하고 필요성에 대해서 알아보도록 한다.

• Proceedings of the Korea Committee for Ocean Resources and Engineering Conference
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• 2001.10a
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• pp.122-127
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• 2001

As pipelines are often used to transport gas, oil, water and oil products, there are more than one pipeline installed in the offshore field. The size and space of pipelines are various depending on the design specifications. The pipelines are to be designed and installed to secure the stability to external loads during the installation and operation period. The flow patterns are very complex around the pipelines being dependent on incoming flow velocity, pipelines size and space. To investigate the flow patterns, number of experiment are conducted with visualization equipment in a circulating water channel. The flow motion and trajectory were recorded from the laser reflected particles by camera. From the experiment the flow patterns around spaced pipelines were obtained. Also pressure gradient was measured by mano-meter to estimate the hydrodynamic forces on the behind pipeline. The results show that the various sizes and spaces can be affected in the estimation of external load. The complex flow patterns and pressure gradients can be effectively used in the understanding of flow motion and pressure gradient.