• 해양환경안전학회지
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• 제29권5호
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• pp.479-487
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• 2023

최근 지구 온난화의 영향으로 태풍의 파괴력이 증가함에 따라 부유식 해상풍력발전기의 막대한 유실과 붕괴에 대한 우려가 깊어지고 있다. 부유식 해상풍력발전기의 안전한 운영을 위해 새로운 형태의 탈착형 계류 시스템 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서 고려한 새로운 반잠수식 계류 풀리는 기존의 탈착형 계류 장치에 비해 계류 라인으로 부유식 해상풍력 터빈을 보다 쉽게 탈부착할 수 있도록 고안되었다. 8MW급 부유식 해상풍력발전기에 적용 가능한 반잠수식 계류 풀리의 초기 설계에 대한 구조적 안전성을 검토하기 위해 3D 프린터를 이용하여 축소구조모형을 제작하고, 이 모형에 대한 구조시험을 수행하였다. 축소 모형의 구조시험을 위해 3D 프린팅에 사용된 ABS 소재의 인장 시편을 제작하고 인장시험을 수행하여 소재의 물성을 평가하였다. 인장시험에서 얻은 재료 특성과 축소모형 구조 시험과 동일한 하중 및 경계 조건을 적용하여 반잠수식 계류 풀리의 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석을 통해 반잠수식 계류 풀리의 구조적 취약 부분을 검토하였다. 반잠수식 계류 풀리의 주요 하중조건을 고려하여 구조모형시험을 수행하였으며, 재료의 최대인장응력 이상이 발생하는 위치에 대해 유한요소해석과 시험 결과를 비교하였다. 유한요소해석과 모형시험의 결과로부터 작동조건에서는 Body와 Wheel의 연결부 구조가 취약한 것으로 파악되었고, 계류조건에서는 Body와 Chain stopper의 연결부 구조가 취약한 것으로 검토되었다. 축소모형 구조시험에서 나타난 SMP의 구조 취약부는 구조해석의 결과와 일치하는 것으로 나타났다. 연구 결과를 통해 반잠수식 계류 풀리의 초기 설계에 대한 구조적 안전성을 실험적으로 검증할 수 있었다. 또한, 본 연구 결과는 상세설계 단계에서 반잠수식 계류 풀리의 구조 강도를 향상시키는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한조선학회 특별논문집
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• 대한조선학회 2005년도 특별논문집
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• pp.90-96
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• 2005

This paper presents the results of the reliability analysis of PAU (Preliminary Assembly Unit) seat of the floating Production Storage and Off1-loading Unit (FPSO) The main aim of the analysis was to demonstrate that a sufficient safety of structural members is guaranteed against PAU loads, internal and external pressure, and hull girder moments. Topside loads for PAU design are based on owner's request. According to the seat type, topside loads are classified into maximum values of same seat type for design efficiency. Totally, 26 loading cases for each model are used for this analysis with the combination of the reactions of PAU loafing and the hull girder bending moments according to LR offshore (2). The analysis results are evaluated according to the acceptance criteria for yielding given in LR offshore and guidance note (3) and The panel buckling resistance is verified by LR offshore and SDA (4). For 900,000 bbls FPSO, the PAU support foundation analysis using 3-D F.E. model is carried out to verify the structural adequacy of PAU foundation and structure members in way of PAU. The modified structures in way of PAU support are safe against considered load cases and all stresses in way of PAU support are within design criteria.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2005년도 춘계학술발표회
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• pp.123-127
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• 2005

본 연구에서는 해양 생태계를 파괴하지 않으면서 해양공간을 개발할 수 있는 환경친화형의 부유체식 구조물을 마리나 시설에 적용하는 방안에 대하여 논한다. 특히 환경 친화형의 다목적용 마리나 시설을 정온 수역이 유지되는 우리나라 서남해안에 적용하는 시스템에 관하여 논한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.2141-2145
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• 2008

저면에 힌지로 연결된 3종류의 부유 플랩 시스템을 대상으로 수리모형실험을 실시하였다. 이 시스템은 입사파를 반사시키고, 구조적 감쇄 및 점성 감쇄를 이용하여 파랑에너지를 감소시켜 차폐 해역을 제공한다. 다양한 파랑조건에 대하여 파랑의 반사, 전달, 플랩의 회전각 등을 분석하였다. 외해 날개벽을 부착한 형태가 파랑의 전달을 최소화시킬 수 있다.

• 한국해양공학회지
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• 제34권5호
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• pp.285-293
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• 2020

This study evaluated the Hook-up installation of an offshore site construction process, which is the final step in an offshore site installation process. During Hook-up installation, the offshore structure can have a detrimental effect on the work stability due to low-frequency motion. Moreover, economic costs can be incurred by the increase in available days of a tugboat. Therefore, this study developed a numerical analysis program to assess the dynamic behavior of mooring systems during hook-up installation to analyze the generally performed installation process and determine when the tugboat should be released. In this program, the behavior of an offshore structure was calculated using Cummin's time-domain motion equation, and the mooring system was calculated by Lumped mass method (LMM). In addition, a tugboat algorithm for hook-up installation was developed to apply the Hook-up procedure. The model used in the calculations was the barge type assuming FPSO (Floating production storage and off-loading) and has a taut mooring system connected to 16 mooring lines. The results of the simulation were verified by comparing with both MOSES, which is a commercial program, and a calculation method for restoring coefficient matrix, which was introduced by Patel and Lynch (1982). Finally, the offset of the structure according to the number of tugboats was calculated using the hook-up simulation, and the significant value was used to represent the calculation result.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2008년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.348-358
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• 2008

Unlike structures in the air, the vibration analysis of a submerged or floating structure such as offshore structures is possibly only when the fluid-structures is understood, as the whole or part of the structure is in contact with water. Through the comparision between the experimental result and the finite element analysis result for a simple cylindrical model, it was verified that an added mass effects on the cylindrical structure. Using the commercial FEA program ANSYS(v.11.0), underwater added mass was superposed on the mass matrix of the structure. A frequency response analysis of forced vibration in the frequency considered the dynamic load was also performed. It was proposed to find the several important modes of resonance peak for these fixed cylindrical type structures. Furthermore, it is expected that the analysis method and the data in this study can be applied to a dynamic structural design and dynamic performance evaluation for the ground and marine purpose of power generator by wind.

• 한국해양공학회지
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• 제14권4호
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• pp.17-22
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• 2000

As the offshore oil fields are moved to the deep ocean, the oil production system of FPSO(Floating Production Storage and Offloading System) Type are constructed frequently these days. So, it is very important to estimate the drift motion and damping effects due to the drift motion simultaneously. The components of slow drift motion damping consist of viscous, wave radiation effect and wave drift damping. It is needed to estimate the wave drift damping more accurately than others. The wave drift damping signifies the time-rate of mean wave drift force on oscillating ship or ocean structure which constant speed. In order to calculate this, the 3-Dimensional panel method is employed with the translating and pulsating Green function in the frequency domain. The calculation is carried out for a Series 60 ($C_B$/=0.7) and the results are compared with other numerical ones.

• 센서학회지
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• 제30권4호
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• pp.255-260
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• 2021

We studied electrochemical sensors using printed carbon nanotube (CNT) film on a polyethylene terephthalate (PET) substrate. Multiwalled CNT films were printed on a PET substrate to study its feasibility as hazardous and noxious substances (HNS) detection sensor. The printed CNT film (PCF) with a 50 ㎛ thickness exhibited a specific resistance of 230 ohm. To determine the optimum sensor structure, a resistance-type PCF sensor (R-type PCF sensor) and a conductive-type PCF sensor (C-type PCF sensor) were fabricated and compared using diluted NH₃ droplets with various concentrations. The response magnitude, response time, sensitivity, linearity, and limit of detection (LOD) were compared, and it was concluded that the C-type PCF sensor exhibited superior performance. By applying a C-Type PCF sensor, we confirmed the detection performance of 12 types of floating HNS and the response of the sensor with selectivity according to the degree of polarity.

• 대한조선학회논문집
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• 제54권5호
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• pp.430-438
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• 2017

This study presents the reliability-based flaw assessment for the crack in the mooring chain of a floating type offshore structure. BSI(British Standard Institution) flaw assessment procedure BS7910 was combined with first- and second-order reliability method (FORM, SORM) so that the acceptance of a given flaw can be assessed considering the uncertainties of parameters that play important role in the flaw assessment. Considering the probabilistic nature of the crack size and long-term distribution of the stresses acting on the crack in mooring chain, the failure probability was calculated using FORM and SORM. To check the validity of the FORM and SORM, Monte Carlo simulation was also carried out to derive the true limit state function and compared with the results of FORM and SORM.

• 대한조선학회지
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• 제27권4호
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• pp.67-71
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• 1990

본 논문에서는 신뢰도(reliability)에 제한조건을 두어, 부유식 해양구조물의 주요 부재인 보강된 실린서의 최적설계를 다루었다. 기대되는 총비용을 목적함수로 하여 최소화하였다. 그 총비용은 구조적 비용과 파괴로 인해 예상되는 비용(expected failure cost)으로 구성된다. 여러 설계규정에서 요구하는 설계 요구사항을 역시 제한조건으로서 고려하였다. 본 논문에서는 안전성 측면에서 중요한 구조부재만의 신뢰도를 고려하였고, 시스템의 파괴확율은 일반적으로 부재의 파괴확율보다 상당히 작고 또한 시스템 파괴에 의한 비용을 추정하는 것은 매우 어려우므로 시스템의 파괴는 고려하지 않았다. 또한 파괴모드로써 최종파괴만을 다루었고 피로파괴는 고려하지 않았다. 몇가지 최적설계의 예를 본 논문의 결과로서 보여 주었으며 또한 동일한 구조부재의 설계공식에 따른 최적설계를 비교하기 위해 보강된 실린더의 설계시 현재 사용하는 다른 형태의 설계공식을 갖고 최적설계 결과를 유도하였다. 본 논문에서는 그 결과들로부터 신뢰성해석에 기초한 최적화 과정을 통해 다른 구조물의 설계시 보다 많은 비용의 절감을 꾀할 수 있는 가능성으로부터 그 중요성이 강조되었다.