• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.357-364
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• 2013

이전 연구에서는 부유구조체의 동요저감을 위해 폰툰과 반잠수식 부유구조체 형식을 결합하여 하이브리드 부유구조체를 제안한 바 있다. 하이브리드 부유구조체는 입사파랑에 대한 동요감소에는 효과적이었으나 부유구조체에 충분한 부력을 제공할 수 없는 단점이 있었다. 이와 같은 단점을 보완하기 위해 본 연구에서는 새로운 형식의 콤비네이션 부유구조체를 제안하였다. 입사 파랑하중에 대한 부유구조체의 동요감소 효과를 비교하기위해 폰툰, 콤비네이션 그리고 하이브리드 부유구조체에 대한 수치해석을 동수역학 해석프로그램 ANSYS AQWA를 이용하여 수행하였다. 본 연구에서 제안된 콤비네이션 부유구조체가 다른 부유구조체에 비해 동요감소에 효과적인 것을 확인할 수 있었다. 따라서 콤비네이션 부유구조체는 앞으로 개발될 초대형 부유구조체 건설을 위한 신형식 부유구조체로서 매우 유용하게 사용될 것으로 판단된다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제26권6_3호
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• pp.1279-1288
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• 2023

Recently, domestic leisure boats have been actively researching eco-friendly product development to enter the global market. Since the hulls of existing leisure boats are mainly made of fiber reinforced plastic (FRP) or aluminum, design techniques for securing structural safety by applying related materials have been mainly studied. In this study, an initial structural design safety assessment of a trimaran pontoon leisure boat with a modular hull structure and eco-friendly high-density polyethylene (HDPE) material was conducted, and sensitivity evaluation and optimization analysis for lightweight design were performed. The initial structural design safety assessment was carried out by creating a finite element analysis model and applying the loading conditions specified in the ship classification regulation to check whether the specified allowable stresses are satisfied. For the sensitivity evaluation, the influence of stress and weight of each hull structural member was evaluated using the orthogonal array design of experiments method, and an approximate model based on the response surface method was generated using the results of the design of experiments. The optimization analysis set the thickness of the hull structural members as the design variable and considered the optimal design formulation to minimize the weight while satisfying the allowable stress. The algorithm of the optimization analysis applied the Gradient-population Based Optimizer (GBO) to improve the accuracy of the optimal solution convergence while reducing the numerical cost. Through this study, the optimal design of a newly developed eco-friendly trimaran pontoon leisure boat with a weight reduction of 10% was presented.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제5권3호
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• pp.35-44
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• 2002

계류된 사각형 부유식 방파제의 파랑제어성능에 대한 해석적인 연구를 수행하였다. 고유함수 전개법을 사용하여 사자형 부유식 방파제의 운동특성과 투과율을 살펴보았다. 계류삭의 강성계수는 선형 탄성스프링으로 가정하였다. 고유함수전개법을 사용한 해석결과는 유한요소법을 사용한 수피계산결과와 전 주파수에 걸쳐 잘 일치함을 보여주었다. 사각형 부유식 방파제의 단면형상과 계류삭의 특성 능과 간은 중요한 선계변수들과 입사파의 파장을 바꿔가면서 파랑 제어성능을 살펴보았다. 그 결과 적절히 설계된 부유식 방파제는 효과적인 파랑제어구조물로 활용이 가능하다는 결론을 얻을 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제19권1호
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• pp.37-44
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• 2013

본 연구는 다양한 기상변화에 따른 안전을 확보하기 위한 해상에서의 플로팅 플랫폼의 연결에 대하여 연구하였다. 본 연구의 목적은 다양한 해상변화가 일어나는 연안역에 설치되는 플로팅 구조물에 관한 문헌 조사를 실시한 후, 콘크리트 구조물 연결하는 모델을 제시하는 것이다. 본 연구에서는 플로팅 구조의 개념, 기존의 모델, 설계적 평가를 포함한 콘크리트 구조물 기반 플로팅 플랫폼을 기술하였고, Rigid Pontoon Connector를 국내 연안역에 적합한 모델로 제안하였다. 연구의 결과로서, 리기드 폰툰 커넥터 디자인은 (Rigid Pontoon Connector) 안정적으로 플로팅 플랫폼의 연결을 구축할 수 있는 매우 효율적이고 실용적인 솔루션으로 분석되었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권3호
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• pp.175-180
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• 2012

플로팅 상부구조물은 일반 건축물과 형태는 같지만 기초가 땅이 아닌 하부 부체에 지지되는 구조물로 파랑하중에 의한 영향을 크게 받으며, 파랑하중에 의한 하부구조물의 변형이 접합부에 영향을 미쳐 상부구조물의 이용자에게 사용성 및 안전성의 문제를 발생시키게 된다. 이에 따라 본 논문에서는 3차원 플로팅 구조물의 상부구조물과 하부구조물을 일체화한 전해석을 통하여 강접합과 반강접 접합에 대해 탄성 해석을 실시하였다. 구조물의 전해석과 하부구조물을 제외한 분리해석을 비교 분석 하였으며 탄성 해석을 통해 파랑하중의 CASE를 나누어 파랑하중의 변화에 따른 구조물의 모멘트 및 변위를 접합부에 따라 분류하고 비교하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제9권1호
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• pp.71-104
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• 2012

In this research, a typical tension-leg type of floating platform incorporated with an innovative concept of underwater tuned liquid column damper system (UWTLCD) is studied. The purpose of this study is to improve the structural safety by means of mitigating the wave induced vibrations and stresses on the offshore floating Tension Leg Platform (TLP) system. Based on some encouraging results from a previous study, where a Tuned Liquid Column Damper (TLCD) system was employed in a floating platform system to reduce the vibration of the main structure, in this study, the traditional TLCD system was modified and tested. Firstly, the orifice-tube was replaced with a smaller horizontal tube and secondly, the TLCD system was combined into the pontoon system under the platform. The modification creates a multipurpose pontoon system associated with vibration mitigation function. On the other hand, the UWTLCD that is installed underwater instead would not occupy any additional space on the platform and yet provide buoyancy to the system. Experimental tests were performed for the mitigation effect and parameters besides the wave conditions, such as pontoon draught and liquid-length in the TLCD were taken into account in the test. It is found that the accurately tuned UWTLCD system could effectively reduce the dynamic response of the offshore platform system in terms of both the vibration amplitude and tensile forces measured in the mooring tethers.

• 대한조선학회논문집
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• 제41권5호
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• pp.34-40
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• 2004

Very Large Floating Structure(VLFS) is regarded as one of promising candidates for the future utilization of ocean space. VLFS has the merits of small environmental effect. short construction term, easiness for extension and removal. It is well known that hydroelastic response is one of major design concerns of such a huge structure. Most of studies on the hydroelastic analysis of VLFS assumed uniform mass and bending stiffness. In case of a floating hotel where noticeable change of mass and stiffness at the hotel part is expected. it is necessary to investigate the effect of nonuniform mass and bending stiffness on the hydroelastic response. A model test of a pontoon type VLFS with nonuniform bending stiffness carried out for performance evaluation of a floating marina-hotel-convention center is described in this paper. Through investigation of model test results and comparison with numerical analysis using eigenfunction method, effect of the variation of bending stiffness is discussed.

• Ocean Systems Engineering
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• 제14권2호
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• pp.115-139
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• 2024

In this study, numerical study of a long, straight, side-anchored floating bridge with discrete pontoons subjected to combined earthquakes and waves is conducted. Ground motions with magnitude corresponding to 200 YRP (years return period) earthquake in South Korea are generated based on the spectral matching method from a past earthquake record in California. Several sensitivity studies are carried out for bridge end condition, for different site classes (hard rock S1 and soft and deep soil S5), and for three different excitations (earthquake only, wave only, and earthquake-wave combined). Bridge and pontoon motions, bending moments along the bridge, and mooring tensions are systematically examined through coupled time-domain simulations by commercial program OrcaFlex. The numerical results show that the impact of earthquakes on floating bridges is still of importance especially for soft soil although ground motions are less directly applied to the structure than fixed bridges.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권1호
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• pp.82-89
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• 2016

본 연구에서는 국내 여수항만에 길이 500미터, 폭 200미터, 두께 2미터인 폰툰형 VLFS타입의 해상부두를 제안하였다. 이 구조물은 해상에서 오랫동안 파랑하중을 견뎌야하므로 파랑응답해석이 필수적이다. 유체-구조부 해석에는 직접법을 사용하였고, 연성운동방정식을 수치해석하여 응답 결과를 구하였다. 구조부는 유한요소법을 이용하여 계산하였으며, 유체부는 경계요소법을 사용하여 분석하였다. 탄성변형과 강체운동으로 인한 동적응답을 수치적으로 분석하였으며, 파장, 수심, 파향, 구조물의 강성 요소를 고려하여 규칙파에 대한 응답을 해석하였다. 연구의 결과, $L/{\lambda}$ 1.5를 기준으로 응답이 변화하였고, 입사파의 방향에 따라 비틀림 현상이 나타났다. $L/{\lambda}=8.0$의 경우 수심이 증가할수록 입사측에서의 응답이 증가하는 경향이 나타났고, 강성의 변화에 따라 수직변위진폭의 피크점이 좌우로 이동하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제20권6호
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• pp.101-107
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• 2006

Recently, with the increase in requirements for marine development, a marine urbanism is being visualized, with more and more huge-scale structures at the scope of the ocean space utilization. In particular, a pontoon-type structure has attracted attention, since The Floating Structures Association of Japan proposed a new concept as the most suitable one of floating airports. The Very Lage Floating Structure (VLFS) is considered a flexible structure, for a quite large length-to-breadth ratio and its geometrical flexibility. The main objective of this study is to makean exact and convenient prediction about the hydro-elastic response on very large offshore structures in waves. The numerical approach for the hydro-elastic responses is based on the combination of the three dimensional source distribution method and the dynamic response analysis method, which assumed a dividing pontoon type structure, as many rigid bodies connected elastic beam elements. The established hydo-elastic theory was applied to the radiation forces caused by motions of a whole structure, formulated using the global coordinate system, which has the origin at the center of the structure. However, in this paper, we took radiation forces, occurred by individual motions of floating bodies, into consideration. The calculated results show good agreement with the experimental and calculated results by Yago.