• 제목/요약/키워드: Submersibles

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Experimental study on vortex-induced motions of a semi-submersible with square columns and pontoons at different draft conditions and current incidences

  • Liu, Mingyue;Xiao, Longfei;Lu, Haining;Xiao, Xiaolong
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제9권3호
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    • pp.326-338
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    • 2017
  • The Vortex-induced Motions (VIM) phenomenon of semi-submersibles is relevant for the fatigue life of moorings and risers. Model tests regarding the VIM behavior of a semi-submersible with four square columns were conducted in order to investigate the effects of the current incidence and the aspect ratio of the immerged column. The experimental results show that the largest transverse amplitudes are around 70% of the column width at $30^{\circ}$ and $45^{\circ}$ incidences in a range of reduced velocities from 5 to 8 when the aspect ratio of the immerged column is 1.90. The largest yaw motion occurs at $0^{\circ}$ incidence with the peak value around $4.5^{\circ}$. Similar characteristics of the VIM response are observed for the semi-submersible with aspect ratios of 1.90 and 1.73. When the aspect ratio decreases 50% to 0.87, 30% decrease in the peak transverse amplitudes can be seen.

개선된 유전적 프로그래밍 방법을 이용한 부유식 해양 구조물의 중량 추정 모델 연구 (A Study on Weight Estimation Model of Floating Offshore Structures using Enhanced Genetic Programming Method)

  • 엄태섭;노명일;신현경
    • 대한조선학회논문집
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    • 제52권1호
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    • pp.1-7
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    • 2015
  • The weight estimation of floating offshore structures such as FPSO, TLP, semi-Submersibles, Floating Offshore Wind Turbines etc. in the preliminary design, is one of direct measures of both construction cost and basic performance. Through both literature investigation and internet search, the weight data of floating offshore structures such as FPSO and TLP was collected. In this study, the weight estimation model with the genetic programming was suggested for FPSO. The weight estimation model using genetic programming was established by fixing the independent variables based on this data. In addition, the correlation analysis was performed to make up for the weak points of genetic programming; it is apt to induce over-fitting when the number of data is relatively smaller than that of independent variables. That is, by reducing the number of variables through the analysis of the correlation between the independent variables, the increasing effect in the number of weight data can be expected. The reliability of the developed weight estimation model was within 2% of error rate.

Influence of initial imperfections on ultimate strength of spherical shells

  • Yu, Chang-Li;Chen, Zhan-Tao;Chen, Chao;Chen, Yan-ting
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제9권5호
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    • pp.473-483
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    • 2017
  • Comprehensive consideration regarding influence mechanisms of initial imperfections on ultimate strength of spherical shells is taken to satisfy requirement of deep-sea structural design. The feasibility of innovative numerical procedure that combines welding simulation and non-linear buckling analysis is verified by a good agreement to experimental and theoretical results. Spherical shells with a series of wall thicknesses to radius ratios are studied. Residual stress and deformations from welding process are investigated separately. Variant influence mechanisms are discovered. Residual stress is demonstrated to be influential to stress field and buckling behavior but not to the ultimate strength. Deformations are proved to have a significant impact on ultimate strength. When central angles are less than critical value, concave magnitudes reduce ultimate strengths linearly. However, deformations with central angles above critical value are of much greater harm. Less imperfection susceptibility is found in spherical shells with larger wall thicknesses to radius ratios.

거대 부체구조물의 2차원 유연체 해석 및 거동 (Two Dimensional Flexible Body Response of Very Large Floating Structures)

  • Namseeg Hong
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.274-286
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    • 1996
  • 2차원 유연체해석 이론(수탄성 이론)을 여러개의 단위체 연결로 이루어진 거대 부체구조물의 해석에 적용하였다. 동수역학적 계수를 구하기 위해 경계요소법과 그린함수법이 사용되었으며 부체자체는 연직방향으로 파랑에 반응하는 연체보로 정수역학적 탄성계수에 대한 운동을 고려하여 운동방정식이 유도된다. 두가지 다른 형식의 연결, 즉 회전강성을 가진 것과 강성을 무시한 핀 형식의 연결요소가 고려되며 반잠수한 부체에 대해 해석결과가 제시된다. 해석결과는 거대 부체구조물의 설계에 필요한 변위와 내력에 관한 개념을 제시한다. 또한 수치해석 결과에 따르면 부체의 움직임은 핀연결이 강성체 연결보다 더 크며 부체의 내력휨 응력은 강성체 연결에서 휠씬 더 크게 증가하였다.

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몰수체 모형 시험 해석을 위한 운동방정식의 구조 선택 및 계수 식별 결합법 (The Combined Method of Structure Selection and Parameter Identification of Equations of Motion to Analyze the Model Tests of a Submerged Body)

  • 김찬기
    • 대한조선학회논문집
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    • 제35권2호
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    • pp.20-28
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    • 1998
  • 몰수체의 운동을 정확하게 예측하기 위해서는 동적 모형의 비선형 구조를 선택하고, 이에 해당하는 조종계수를 모형 시험을 통해 추정하여야 한다. 모형 구조가 주어지면 조종계수들의 값만이 미지수가 되어 추정은 표준 최소 자승 문제로 정식화될 수 있다. 불행하게도 몰수체들의 비선형모형 구조는 거의 알려지지 않고 있다. 따라서, 모형 시험에서 측정된 자료들로부터 운동 방정식의 구조를 결정하는 방법을 개발하여 계수 추정 절차에 중요한 한 부분으로 포함시켜야 한다. 본 연구에서는 모형 시험 결과 해석을 위해 널리 사용되고 있는 최소 자승 알고리즘과 그 성능평가법에 대해 살펴보고, Gram-Schmidt에 의한 직교 분리법에 기초를 둔 계수 식별 알고리즘을 매우 단순하고 효과적으로 구조 선택법과 계수 추정법을 결합할 수 있도록 확장하였다. 마지막으로 시뮬레이션과 실제 몰수체에 대한 모형 시험 자료로의 적용을 통해 이 기법의 성능을 검증하였다. 결론적으로 본 연구의 방법은 모형 시험 결과로부터 효율적으로 운동 방정식의 구조를 식별하고 조종 계수를 추정함을 확인하였다.

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해양 시추시스템 구성요소에 대한 이해 및 동향분석 (Understanding of Offshore Drilling System and Trend Analysis)

  • 우남섭;권재기;박종명;김상식;김영주
    • 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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    • 제1권1호
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    • pp.33-38
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    • 2013
  • 해상에서의 시추작업은 해저면을 통해서 시추되는 유정에서 이루어지는 일련의 기계적 프로세스라 할 수 있다. 해양 시추설비는 해저에 매장된 석유나 가스의 매장량 확인을 위한 테스트 유정(well)과 이를 경제성 있는 생산용 유정으로 만들기 위해 사용되는 시설로 해양에서의 시추작업은 대부분 타 지역으로의 이동을 위해 이동식으로 제작되며, 작업 해역의 수심에 따라 크게 리그(jack-up, semi-submersible)와 드릴십(drillship)으로 구분할 수 있다. 최근에는 석유와 가스의 개발을 위한 시추작업이 급진적으로 심해로 옮겨가고 있으며 작업 가능 수심이 3,000 m에 이르고 있다. 본 논문에서는 이러한 해상 시추설비에 탑재되는 대표적 해양플랜트 기자재인 시추시스템을 소개하고 최근의 기술개발 동향을 알아보고자 한다.

Diversity of Deep-sea Piezophiles and Their Molecular Adaptations to High-pressure Environment

  • Kato, Chiaki;Sato, Takako;Tamegai, Hideyuki;Nakasone, Kaoru
    • 한국미생물학회:학술대회논문집
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    • 한국미생물학회 2007년도 International Meeting of the Microbiological Society of Korea
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    • pp.80-82
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    • 2007
  • We have isolated numerous cold deep-sea adapted microorganisms (piezophilic, formerly referred to as "barophilic" bacteria) using deep-sea research submersibles. Many of the isolates are novel psychrophilic bacteria, and we have identified several new piezophilic species, i.e., Photobacterium profundum, Shewanella violacea, Moritella japonica, Moritella yayanosii, Psychromonas kaikoi, and Colwellia piezophila. These piezophiles are involving to five genera in gamma-Proteobacteria subgroup and produce significant amounts of unsaturated fatty acids in their cell membrane fractions to maintain the membrane fluidity in cold and high-pressure environments. Piezophilic microorganisms have been identified in many deep-sea bottoms of many of the world oceans. Therefore, these microbes are well distributed on our planet. One of the isolated deep-sea piezophiles, Shewanella violacea strain DSS12 is a psychrophilic, moderately piezophilic bacterium from a sediment sample collected at the Ryukyu Trench (depth: 5,110 m), which grows optimally at 30 MPa and $8^{\circ}C$ but also grows at atmospheric pressure (0.1 MPa) and $8^{\circ}C$. We have examined this strain to elucidate the molecular basis for gene regulation at different pressure conditions because this strain is useful as a model bacterium for comparing the various features of bacterial physiology under pressure conditions. In addition, we completed the sequencing of the entire genome of this piezophilic bacterium and we expect that many biotechnologically useful genes will be identified from the genome information.

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메탄 하이드레이트 탐사를 위한 3 차원 탄성파 탐사와 해저면 지구화학탐사의 융합 기술 (Fusion of 3D seismic exploration and seafloor geochemical survey for methane hydrate exploration)

  • 장구보 정웅;소림 임명;등정 철재
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제10권1호
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    • pp.37-43
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    • 2007
  • MH21 연구 컨소시엄에서는 일본 난카이 트러프 동부의 메탄 하이드레이트 탐사를 위해 고분해능 3 차원 탄성파 탐사와 해저면 지구화학탐사를 수행해 왔다. 메탄 하이트레이트가 존재하는 천부지층을 영상화 하기 위해 수행된 고분해능 3 차원 탄성파탐사 결과, 천부 지층에 대한 훌륭한 지질 정보를 획득할 수 있었다. 이러한 정보들은 지질학적, 지구화학적 모델을 구축하는데 유용하며, 특히 메탄가스 또는 메탄을 포함하는 유체의 이동통로, 지구화학적 메탄 하이드레이트 지시자등을 포함하는 복잡한 해저면 지질구조를 이해하는데 유용하다. 수중잠수정을 이용해 확인된 메탄 유출 지점과 탄성파 단면의 비교 결과, 해저면 하부의 메탄가스층 및 메탄 하이드레이트 저류층과 해저면 메탄 하이드레이트 지시자 사이의 특정적인 관계가 확인되었다. 해저지형도와 해저면 반사파로부터 영상화된 해저면 반사파진폭 영상 역시 넓은 지역에 대한 이들 관계를 이해하는 유용하며, 이러한 자료에 기반한 새로운 지구화학적 해저면 탐사도 요구된다. 메탄 하이드레이트 저류층과 해저면 메탄 하이드레이트 지시자 사이의 관계는 고분해능 3 차원 탄성파탐사 자료의 해석을 통해 점점 더 분명해지고 있다. MH21 연구 컨소시엄은 향후 고분해능 3 차원 탄성파탐사로부터 구축된 지질학적, 지구화학적 모델에 기반하여 해저면 지구화학탐사를 수행할 것이다. 이 논문에서는 3 차원 탄성파 탐사와 해저면 지구화학탐사기술의 융합에 의한 일본에서의 메탄 하이트레이트 탐사에 대해 소개한다.

해양생물로부터 기능성 펩티드의 생산 및 응용 (Production and biological applications for marine proteins and peptides- An overview)

  • 김세권;변희국
    • 식품과학과 산업
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    • 제51권4호
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    • pp.278-301
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    • 2018
  • 최근 들어 먹거리와 건강에 대한 사람들의 관심이 점점 높아지면서 이에 관한 정보 또한 중요시 되고 있다. 우리나라 전체 사회가 고령화 사회로 접어들면서 환경의 악화로부터 오는 질병과 생활 습관병의 증가를 자기 자신의 문제로 받아들이는 사람들이 늘고 있기 때문이다. 의료 분야는 치료 중심에서 예방 의학으로 관심이 높아지고 있지만 예방약이라고 할 수 있는 약품은 매우 적다. 암, 동맥경화, 당뇨병 같은 성인병을 예방하려면 약에 의한 예방이 아닌 먹거리에 의한 예방을 적극적으로 도입시킬 필요가 있다. 해양은 육상과는 다른 특이한 생태계를 이루는 환경 때문에 적자생존의 경쟁 속에서 살아남기 위하여 특히 물리적 방어 능력이 부족한 해양생물의 2차 대사산물은 육상생물의 그것과는 상이한 화학적 특성을 가진다. 이러한 다양한 2차 대사산물은 화학적 방어 수단의 일환으로 생성되는 것으로 알려져 있는데 이들 물질이 인체나 다른 포유동물에 투여되면 강력한 생리활성을 발현하는 경우가 많다. 이러한 이유들 때문에 해양생물로부터 새로운 생리활성 선도물질을 개발하여 인류의 건강 보전에 이용하고자 하는 연구가 최근 각광받고 있다. 해조류, 어패류 및 수산가공부산물(폐기물)에서 기능성을 나타내는 단백질 가수분해물 및 펩티드의 제조 방법 및 항균, 항산화, 심장보호(항고혈압, 항동맥경화 및 항응고), 면역조절, 항당뇨, 식욕억제 및 신경보호 활성과 같은 여러가지 생리 기능성에 대하여 살펴보았다. 무엇보다도 해양단백질 가수분해물 및 펩티드가 다양한 생리활성을 갖고 있어 건강식품 및 식의약 산업에서 응용이 가능하고 원료인 해조류 및 수산가공부산물이 대부분 미이용자원이므로 관련기업에서의 상품화 개발이 이루어질 것으로 기대된다. 최근에 소비자나 환자들도 의약품에 대한 바람직하지 않은 부작용을 의식하고 있고 화학적으로 합성된 의약품을 기피하는 경향이 있고 자연식품이나 천연 생리기능성 물질에 대한 욕구로 자가치료에 대한 사고방식이 높아지고 있어 의약품 보다는 효능이 다소 낮을지라도 어떤 질병의 예방이나 치료를 위해 특수한 생리기능성 물질의 섭취는 더욱 더 인기를 끌게 될 것으로 기대된다. 그러나 단백질 가수분해물이나 펩티드가 신체에서 나타내는 상태와 생리기능성 효과 사이에 상호관계를 충분히 밝혀져야 하며 이들을 이용한 제품의 보다 확실한 생리기능성의 작용 메커니즘과 임상에서의 효능의 확인이 이루어져야 하며 마켓팅을 위해서는 무엇보다도 공인기관인 식약처 또는 FDA에 인증을 받아야 할 것이다.