• 대한조선학회논문집
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• 제46권1호
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• pp.31-42
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• 2009

Common structural rule (CSR) doesn' t provide any other specific regulations for permanent means of access (PMA) platform structure in a cargo oil tank. The PMA platform is recommended to comply with scantling requirement of local support member. However, it leads to too conservative scantlings compared with actual loads imposed on the platform. This paper proposes a strength assessment procedure for the PMA structure based on a nonlinear ultimate strength. The ultimate strength is evaluated in a sufficiently conservative way. The first linear buckling mode is used as an initial imperfection shape and its magnitude is determined using the definitions of DNV PULS. Since the same imperfection mode as the failure mode of the ultimate limit state is assumed, it can accelerate the failure. Au ultimate strength capacity curve obtained from a series of nonlinear FE analysis is compared with actual stresses calculated by CSR cargo hold analysis.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권1호통권68호
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• pp.73-79
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• 2004

파랑에 의해 발생하는 해양구조물의 진동을 억제하기 위해 동조질량감쇠기(Tuned Mass Damper, TMD)를 적용하여 그 효과를 분석하였다. 해양구조물의 운동방정식에 포함된 파랑-구조물 상호작용에 의한 비선형성을 선형화한 경우의 오차와 TMD설계시 선형방정식을 사용한 경우 발생할 수 있는 현상을 분석하였다. TMD설치 전후의 제진효과 분석에서는 주기를 달리한 규칙파에 의한 성능과, 유의파가 서로다른 불규칙파에 의한 성능을 동시에 분석하였다. 규칙파에 의한 해석결과 입사파의 주기가 구조물의 첫 번째 고유주기와 근접한 경우 제진효과가 뛰어났으며 주기가 더 짧거나 더 긴 경우는 제진효과가 감소하였다. 불규칙파에 의한 해석결과는 유의파가 상대적으로 작아 구조물의 고유주기 성분이 많이 포함된 파랑에 대한 제진효과가 뛰어나고, 유의파가 커서 구조물의 고유주기 보다 큰 성분이 많이 포함된 파랑에서는 제진효과를 발견할 수 없었다. 따라서, 해양구조물에 TMD를 적용할 때는 파고가 작은 상시 내습 파랑에 대한 제진효과를 볼 수 있으며 이는 상시 진동제어를 통한 피로수명 확보에 큰 도움이 될 것으로 예상된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제55권6호
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• pp.497-504
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• 2018

Platform Support Vessels operated in the Arctic Ocean support diverse operations of offshore plant in the sea, and the PSV is also needed to support works to exploit the oil and gas in the Arctic Ocean. Both of the ice breaking and the open sea performance have been considered together to secure the enhanced operational performance at the harsh environment in the Arctic Ocean and the open sea as well. In this study, One of the design requirements of a PSV is to guarantee continuous icebreaking performance with 3 knots at 1 m thickness of level ice, where the design draft is 7.5m and the engine power is 13 MW. Three hull forms were designed, and the ice resistance based on empirical formulas was estimated to select the initial hull form having an outstanding performance. The full scale performance of the designed hull forms was predicted by the ice model test conducted in the ice model basin of Korea Research Institute of Ships & Ocean Engineering(KRISO). The analysed results show that the selected hull form satisfies the above design requirement.

• Ocean Systems Engineering
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• 제12권1호
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• pp.87-142
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• 2022

An analysis for the computation of Fatigue Damage Index (FDI) under the effects of the various combination of the ocean loads like random waves, current, platform motion and VIV (Vortex Induced Vibration) for a certain design water depth is a critically important part of the analysis and design of the marine riser platform integrated system. Herein, a 'Computer Simulation Model (CSM)' is developed to combine the advantages of the frequency domain and time domain. A case study considering a steel catenary riser operating in 1000 m water depth has been conducted with semi-submersible. The riser is subjected to extreme environmental conditions and static and dynamic response analyses are performed and the Response Amplitude Operators (RAOs) of the offshore platform are computed with the frequency domain solution. Later the frequency domain results are integrated with time domain analysis system for the dynamic analysis in time domain. After that an extensive post processing is done to compute the FDI of the marine riser. In the present paper importance is given to the nature of the current profile and the VIV. At the end we have reported the detail results of the FDI comparison with VIV and without VIV under the linear current velocity and the FDI comparison with linear and power law current velocity with and without VIV. We have also reported the design recommendations for the marine riser in the regions where the higher fatigue damage is observed and the proposed CSM is implemented in industrially used standard soft solution systems (i.e., OrcaFlex^*TM and Ansys AQWA^**TM), Ms-Excel^***TM, and C++ programming language using its object oriented features.

• 대한조선학회논문집
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• 제55권5호
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• pp.438-447
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• 2018

For a fixed jacket type offshore structure directly supported by the seabed, the structural behavior of offshore structure depends on the soil properties. Soil properties affect on the stiffness of the piles and the boundary condition in the structural analysis. The structural analysis is performed using PSI (Pile-Soil Interaction) suggested in the code and design rule. PSI analysis of the jacket structure is carried out after various soil types are selected according to the soil properties like internal friction angle, undrained shear strength, unit weight and so on. Three types of soil are selected by varying strength for a clay and sand, respectively. The structural analysis of the jacket structure is performed using these soils. The results about axial and lateral reaction force and the stress and displacement on the structure are compared. As a results, the structural response is smaller as the soil becomes more stiff. In conclusion, it is confirmed that the structural response of fixed jacket type offshore platform supported by seabed is sensitive to the change of soil properties.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제19권2호
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• pp.129-136
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• 2016

부유식 해양 구조물은 계류선을 이용하여 다양한 종류의 환경하중에 따른 표류를 방지하게 된다. 따라서 구조물의 초기 설계 단계에서 신뢰성 있는 계류선의 설계는 매우 중요한 요소라 할 수 있다. 하지만 다양한 해양의 하중 조건을 견딜 수 있도록 설계된 계류선이라 하더라도 극한 조건의 하중이나 오랜시간 반복된 피로 하중으로 인하여 파손되는 경우가 발생하기도 한다. 일부 계류선의 파손은 잔여 계류선의 장력 변화를 야기하여 경우에 따라서는 전체 구조물의 점진적인 파손을 초래한다. 본 연구에서는 10 MW급 부유식 파력-해상풍력 복합발전 구조물에 연결된 12개의 계류선 중 일부가 손상된 경우의 구조물의 과도 응답을 시간 영역의 수치 시뮬레이션을 통하여 해석하였다. 이를 통하여 일부 계류선 손상 시 전체적인 구조물의 거동 변화 및 잔여 계류선의 장력 변화를 확인하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제19권5호
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• pp.16-25
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• 2005

The effect of vertical riser support system on the dynamic behaviour of a classical spar platform is investigated. Spar platform generally uses buoyancy-can riser support system, but as water depth gets deeper the alternative riser support system is required due to safety and cost issues. The alternative riser support system is to hang risers off the spar platform using pneumatic cylinders rather than the buoyancy-can. The existing numerical model for hull/mooring/riser coupled dynamics analysis treats riser as an elastic rod truncated at the keel (truncated riser model), thus, in this model, the effect of riser support system can not be modeled correctly. Due to this reason, the truncated riser model tends to overestimate the spar pitch and heave motion. To evaluate more realistic global spar motion, mechanical coupling among risers, guide frames and support cylinders inside of spar moon-pool should be modeled. In the newly developed model, the risers are extended through the moon-pool by using nonlinear finite element methods with realistic boundary condition at multiple guide frames. In the simulation, the vertical tension from pneumatic cylinders is modeled by using ideal-gas equation and the vertical tension from buoyancy-cans is modeled as constant top tension. The different dynamic characteristics between buoyancy-can riser support system and pneumatic riser support system are extensively studied. The alternative riser support system tends to increase spar heave motion and needs damper system to reduce the spar heave motion.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권4호
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• pp.33-44
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• 2023

풍력에너지는 저탄소 사회로 전환하는 과정에서 가장 효율적이고 신뢰할 수 있는 에너지원 중 하나이다. 특히 해상 풍력은 육상 풍력에 비해 안정적이고 고품질의 풍력 자원을 제공하며, 다른 재생에너지에 비해 설치 용량이 높다. 본 논문에서는 해상 풍력 터빈의 하부 구조물 해석에 적합한 새로운 프로그램인 X-WIND 프로그램에 대해 소개하였다. 이 프로그램은 기존 프로그램의 단점을 보완하여 해상풍력 하부구조 해석 프로그램의 활용성을 높이기 위해 개발되었다. 하나의 프로그램 내에서 하부구조물을 단독으로 해석할 수 없거나 전후처리기가 미비한 기존 프로그램과 달리, X-WIND 프로그램은 AutoCAD에 내장되어 있어 설계와 해석이 모두 단일 플랫폼에서 수행된다. 또한 해상 풍력 구조물에 필수적인 바람, 파도, 조류 하중에 대한 정적 및 동적 해석을 수행하며 설계, 요소망 생성, 그래프 생성, ULS/FLS 체크를 위한 전후처리기가 포함되어 있다. 이러한 특징을 바탕으로 해상 풍력 에너지 하부 구조물 해석 프로그램의 효율성과 사용성을 향상시켰다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제2권3호
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• pp.37-50
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• 1986

해양구조물은 토질특성, 파랑하중, 해석방법 등의 불확정성으로 인해 확률론적인 방법으로 신뢰 도해석을 하는 것이 바람직하다. 축토지반에 설치된 해양구조물의 기초설계에서 가장 큰 불확정성 은 비배수전단강도에 기인한다. 따라서 점토지반의 전단강도 산정에 영향을 끼치는 모든 불확정성 을 조사하여 안정해석에 적용한다. 또한 실내시험과 현장관입계험을 이용한 정토지반의 전단강도 산정방법의 불확정성을 조사하고 북해의 Statfjord B에 위치한 중력식 해양구조물의 활동에 대한 신뢰도해석에 각각 적용한다. 현장관입시험을 이용하여 비배수전단강도를 산정하여 구한 활동에 대한 파괴확률은 실내시험을 이용한 경우보다 크다. 현장관입시험을 이용한 비배수전단강도 산정방법에 큰 불확정성이 존재하는 경험적인 방법으로 결정된 Nk 값의 불확정성에 주로 기인한다.

• Journal of Power Electronics
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• 제5권2호
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• pp.83-98
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• 2005

As wind turbine technology and control has advanced over the last decade, this has led to a high penetration of wind turbines into the power system. Whether it be for a large wind turbine or an offshore wind farm with hundreds of MW power capacity, the electrical system has become more and more important in controlling the interaction between the mechanical system of the wind turbine and the main power system. The presence of power electronics in wind turbines improves their controllability with respect not only to its mechanical loads but also to its power quality. This paper presents an overview of a developed simulation platform for the modeling, design and optimization of wind turbines. The ability to simulate the dynamic behavior of wind turbines and the wind turbine grid interaction using four simulation tools (Matlab, Saber, DIgSILENT and HAWC) is investigated, improved and extended.