• Ocean Systems Engineering
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• 제4권2호
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• pp.99-115
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• 2014

When caissons are mounted on a floating transportation barge and towed by a tug boat in waves, motion of the floating dock creates inertia and gravity-induced slip forces on the caisson. If its magnitude exceeds the corresponding friction force between the two surfaces, a slip may occur, which can lead to an unwanted accident. In oblique waves, both pitch and roll motions occur simultaneously and their coupling effects for slip and friction forces become more complicated. With the presence of strong winds, the slip force can appreciably be increased to make the situation worse. In this regard, the safety of the transportation process of a caisson mounted on a floating dock for various wind-wave conditions is investigated. The analysis is done by both frequency-domain approach and time-domain approach, and their differences as well as pros and cons are discussed. It is seen that the time-domain approach is more direct and accurate and can include nonlinear contributions as well as viscous effects, which are typically neglected in the linear frequency-domain approach.

• 한국해양공학회지
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• 제20권2호
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• pp.1-7
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• 2006

This paper, presents a comparison between numerical analysis and field test on a real offshore platform in Bohai Bay, China. This platform is a steel jacket offshore platform with vertical piles. The field testing under wave-induced force and wind force etc. was conducted, in order to obtain the dynamic parameters of the structure, including the frequencies of the jacket platform, as well as the corresponding damping ratios and mode shapes. The natural excitation technology (NexT) combined with eigensystem realization algorithm (ERA) and the peak picking (PP) method in frequency domain are carried out for modal parameter indentification under operational conditions. The three-dimeansional finite element model (FEM) is constructed by ANSYS and analytical modal analysis is performed to generate modal parameters. The analytical results were compared with experimental results. A good agreement was achieved between the finite element and analysis and field test results. It is further demonstrated that the numerical and experimental modal analysis provide a comprehensive study on the dynamic properties of the jacket platform. According to the analysis results, the modal parameters identification under ambient excitation can calibrate finite element model of the jacket platform structures, or can be used for the structural health monitoring system.

• 한국수산과학회지
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• 제26권6호
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• pp.567-579
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• 1993

태풍통과시 동해의 일본북구연안에서의 수위변동을 조사하기 위해 $1966{\sim}1986$년간의 시간별수위자료분석 및 고분해능($5'{\times}5'$)을 갖는 천해파모델상에서의 수치실험을 행하였다. 자료분석의 주결과는 1) 태풍통과시 Simonoseki(SS)와 Maizuru(MZ) 간에 약 4m/s의 위상속도를 갖는 진행파가 존재하나, 2) Sasebo(SB)와 Hakata(HK) 간에는 파속이 매우 느리고(약 1.7 m/s), 3) HK에서는 SS에 비해 약 반나절 늦게 최대수위에 도달하는 점등이었다. 실험결과는 관측결과와 좋은 대응을 보였다. 실험결과로 볼 때, 연안에 전파하는 진행파는 관측결과와 거의 같은 위상속도 약 4 m/s를 갖는 지형성파로서 확인된다. 태풍이 대한해협을 통과하기전에는 일본연안에 평행한 바람에 의해 생성된 남서방향의 연안젯트류에 의해 파의 전파가 영향을 받고, 태풍이 통과한 후에는 연안젯트류가 약해지면서 파가 전파하게 된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.521-527
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• 2016

본 논문은 효과적인 무반사 기법을 이용한 수중폭발에 따른 부유식 해상풍력발전기의 동응답 수치해석에 관한 내용이다. 수치해석을 위해 무한한 바다 영역을 유한한 영역으로 한정하고 그 경계에서 필연적인 충격파의 반사를 흡수하기 위해 PML(perfectly matched layer)이라 불리는 무반사 기법을 적용하였다. 수중폭발을 수반한 비점성 압축성 유동을 표현하는 일반화된 수송방정식은 방향별 흡수계수와 상태변수를 도입하여 3개의 PML 방정식으로 분리하였다. 풍력발전기와 해수 유동으로 구성된 유체-구조 연계문제는 오일러 기반의 유한체적법과 라그랑지 기반의 유한요소법을 연계하여 반복계산으로 해석하였다. 그리고 수중폭발에 따른 동수압은 JWL 상태방정식으로 계산하였다. 수치실험을 통해 수중폭발에 따른 동수압과 구조 동응답을 분석하였으며, PML 무반사 기법을 적용한 경우가 그렇지 않은 경우에 비해 보다 정확한 해석결과를 제공함을 확인하였다.

• 한국석유지질학회지
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• 제10권1_2호
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• pp.10-17
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• 2004

한국 서남해안에 위치한 두우리 조간대는 사주와 보호섬이 존재하지 않고 외해로 열려있는 전형적인 개방형 조간대이다. 이러한 개방형 조간대에서는 바람에 의한 파랑이 퇴적작용에 중요한 요소의 하나이므로, 계절에 따른 파랑에너지의 차이가 조간대 표층퇴적물의 분포와 퇴적구조의 특성에 직접적으로 반영된다. 두우리 조간대는 상부의 조수해빈 (tidal beach), 중부의 전형적인 조간대 (intertidal flat)와 최하부의 니질대 (lowermost mudflat)로 구분된다. 이러한 구분은 표층퇴적물의 구성뿐만 아니라 조간대의 경사도에 의한 구분과도 일치한다. 조간대 내에서의 퇴적물은 1차 퇴적구조와 사서질 퇴적물의 함량에 따라 다시 사질 조간대, 혼합 조간대와 니질조간대로 나누어진다. 두우리 조간대의 표층퇴적상은 계절에 따라서 퇴적물의 함량과 퇴적구조에 변화를 보이며, 퇴적상의 변화양상은 계절풍의 방향과 세기, 폭풍과 밀접한 관련이 있다. 북서계절풍이 강한 겨울철과 봄철에는 사질 조간대의 퇴적상이 우세하며, 약한 남동풍이 우세한 여름철에는 니질 조간대의 퇴적상이 우세하게 분포한다. 가을철에는 혼합 조간대가 우세하게 나타난다. 표층퇴적물은 여름에는 전 조간대가 약 20 cm 두께의 니질 퇴적물로 뒤덮이고 가을이 지나 겨울로 가면서 니질 퇴적상에서 사질 퇴적상으로 바뀐다. 이러한 표층퇴적상의 변화는 바람도 세어지고 풍향도 바뀌어 조간대를 공격하는 파랑의 에너지가 강해지면서 여름철에 퇴적되었던 니질 퇴적물을 침식시키기 때문이다. 캔코아 주상시료에서 퇴적구조는 여름철에는 조간대 상부 ($0{\~}l.3 {\cal}km$)에서는 니질 퇴적물의 평행엽층리와 상승연흔 사엽층리가 하부 $(1.7{\~}2.3 {\cal}km)$에서는 괴상의 니질 퇴적층이, 겨울철에는 전체적으로 평행엽층리와 연흔사층리가 우세하게 나타나며, 부분적으로 둔덕사층리 (HCS)가 나타난다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제53권5호
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• pp.881-896
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• 2015

In this study, a method for fatigue performance estimation of deepwater steel catenary riser (SCR) under short-term vortex-induced vibration was investigated for selected S-N curves. General tendency between S-N curve capacity and fatigue performance was analysed. SCRs are generally used to transport produced oil and gas or to export separated oil and gas, and are exposed to various environmental loads in terms of current, wave, wind and others. Current is closely related with VIV and it affects fatigue life of riser structures significantly. In this regards, the process of appropriate S-N curve selection was performed in the initial design stage based on the scale of fabrication-related initial imperfections such as welding, hot spot, crack, stress concentration factor, and others. To draw the general tendency, the effects of stress concentration factor (SCF), S-N curve type, current profile, and three different sizes of SCRs were considered, and the relationship between S-N curve capacity and short-term VIV fatigue performance of SCR was derived. In case of S-N curve selection, DNV (2012) guideline was adopted and four different current profiles of the Gulf of Mexico (normal condition and Hurricane condition) and Brazil (Amazon basin and Campos basin) were considered. The obtained results will be useful to select the S-N curve for deepwater SCRs and also to understand the relationship between S-N curve capacity and short-term VIV fatigue performance of deepwater SCRs.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.165-171
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• 2005

태풍이 내습하면 선박은 이를 피해 적절한 묘박지를 선정하여 묘박하게 된다. 묘박 중인 선박은 일단 태풍의 영향권에 들어가면 바람, 파도 및 해${cdot}$조류에 의해 발생되는 외력와 이에 대응하여 묘와 묘쇄에 의한 파주력 및 기관 추진력에 의한 선박의 대응력이 서로 균형을 이룸으로써 주묘되지 않고 안전하게 견딜 수 있다. 본 연구에서는 묘박 중인 선박이 주묘되지 않고 견딜 수 있는 외력의 한계를 이론적으로 분석할 수 있는 방법을 제시하고, 이를 2003년 9월 태풍 매미가 내습했을 당시 진해만에 묘박했던 선박에 적용해봄으로써 그 타당성을 검토하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제29권5호
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• pp.357-363
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• 2005

태풍이 내습하면 선박은 이를 피해 적절한 묘박지를 선정하여 묘박하게 된다. 묘박 중인 선박은 일단 태풍의 영향권에 들어가면 바람, 파도 및 해${\cdot}$조류에 의해 발생되는 외력과 이에 대응하여 묘와 묘쇄에 의한 파주력 및 기관 추진력에 의한 선박의 대응력이 서로 균형을 이룸으로써 주묘되지 않고 안전하게 견딜 수 있다. 본 연구에서는 묘박 중인 선박이 주묘되지 않고 견딜 수 있는 외력의 한계를 이론적으로 분석할 수 있는 방법을 제시하고, 이를 2003년 9월 태풍 매미가 내습했을 당시 진해만에 묘박했던 선박에 적용해봄으로써 그 타당성을 검토하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.351-362
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• 2020

2003년 남해안에 내습한 태풍 매미에 의해 발생한 폭풍해일과 파랑을 JMA-MSM 예보기상자료, NCEP-CFSR 재분석 기상자료, ECMWF-ERA5 재분석 기상자료, JTWC의 최적경로를 이용한 기상자료를 이용하여 수치모의하고, 계산된 해일고를 전국 해안의 항만에서 관측된 폭풍해일 시계열 자료와 비교하였다. 폭풍해일과 동시에 발생하는 파랑에 대해서는 계산된 유의파고를 관측 자료와 비교하였다. 이 비교를 통해 태풍 매미에 대한 각종 기상장의 신뢰도를 평가하였다. 그 결과 JMA-MSM 기상자료가 가장 신뢰도가 높았고, JTWC의 최적경로를 이용한 기상자료도 상당히 우수하게 나타났다. ECMWF-ERA5 기상자료는 전반적으로 해일고나 파고의 크기가 작게 나타났으며, NCEP-CFSR 기상자료는 태풍 매미의 특정 경우에 대해 신뢰도가 가장 낮게 나타났다. 이 연구를 통하여 폭풍해일과 파랑을 추산하기 위해 신뢰도 높은 기상장이 필수적임을 알 수 있었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제33권10호
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• pp.703-707
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• 2009

선행되었던 연구인 실린더 슬릿형 소파블록 방파제에 대하여 실해역에서의 적용성을 평가하기 위하여 수치모델 해석을 통해 항내정온도를 분석하였다. 남해의 소규모 어항에 대해 파랑작용 평형방정식을 이용하는 SWAN 모델을 구성하고 수리모형실험에서 분석된 실린더 슬릿형 방파제의 반사와 투과계수를 도입하였다. 항내의 정온도의 변화를 불투과성 방파제와 비교하여 다루고 새로운 구조물로 해수교환을 통한 해역수질환경의 개선 가능성을 검토해보았다. 수치실험은 한국해양연구원의 전해역 심해설계파 추정 보고서 II(2005)중의 심해설계파 제원을 사용하였으며, 대상해역의 1970년~2006년(37년간) 관측된 연최대 풍속자료를 이용하여 산정된 50년빈도 설계풍을 모델에 반영하였다. 미조항에서 서방파제에 주로 영향을 미치는 NE, NNE계열의 파랑의 내습에 대한 분석을 수행하였으며, 그 결과 투과성구조물의 특성이 수치모형에서도 잘 재현하고 있음을 파악하였다.