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제안 방법
- 본 연구에서는 젯팅암(Jetting arm) 타입과 백파이프(Back pipe) 타입의 워터젯 굴삭기를 실제 크기의 1/6로 축소 제작하였고, 최대 작업효율을 예측할 수 있는 노즐직경, 굴삭속도, 유량, 분사각도를 파라미터로 실험을 수행하였다. 실험을 통해 계측된 측정치들의 분석을 통하여 굴삭용 워터젯 장비의 성능들을 비교 · 검토하였다.
- 본 연구에서는 젯팅암(Jetting arm) 타입과 백파이프(Back pipe) 타입의 워터젯 굴삭기를 실제 크기의 1/6로 축소 제작하였고, 최대 작업효율을 예측할 수 있는 노즐직경, 굴삭속도, 유량, 분사각도를 파라미터로 실험을 수행하였다. 실험을 통해 계측된 측정치들의 분석을 통하여 굴삭용 워터젯 장비의 성능들을 비교 · 검토하였다.
- 이와 같이 선정된 노즐을 적용한 Type I의 굴삭심도를 계측하기 위하여 Table 4와 같이 굴삭속도와 분사유량을 파라미터로 두었다. Type II는 3.4m3/h의 동일한 분사유량을 가질때 굴삭속도와 분사각도를 변수로 두어 굴삭심도를 파악하였다.
- 본 연구는 해저케이블과 해저파이프라인의 매설시공에 있어 ROV 트렌쳐에 장착되는 두 종류의 워터젯 굴삭기의 굴삭성능을 파악하기 위해 모형실험을 수행하였으며 결과는 다음과 같다.
대상 데이터
- 실험에 사용된 워터젯 암은 실제크기의 1/6로 축소 제작하였으며, 실제 작업환경을 고려할 수 있는 파라미터들의 기하학적 비율은 Table 1에 정리하였다. 실험에 사용되는 펌프는 굴삭시 실질적으로 분사수류를 만들어 내는 역할로 워터젯 장비의 굴삭능력을 좌우하는 중요한 장비이다.
- 실험은 Fig. 3과 같이 한국해양대학교 해양시스템 연구실(Ocean systems engineering laboratory)에서 보유하고 있는 길이 25m, 높이 1.3m, 폭 1m 규격의 수조에서 수행하였다. 실험장비는 실제 작업해역을 구현할 수 있는 해양공학 수조, 굴삭속도의 변화를 위한 예인대차, 두 가지 타입의 워터젯 굴삭기 모형, 분사되는 물의 유량 조절을 위한 펌프, 해저지반의 구현을 위한 토사로 구성되며 수조 내부에 길이 2.
- 3m, 폭 1m 규격의 수조에서 수행하였다. 실험장비는 실제 작업해역을 구현할 수 있는 해양공학 수조, 굴삭속도의 변화를 위한 예인대차, 두 가지 타입의 워터젯 굴삭기 모형, 분사되는 물의 유량 조절을 위한 펌프, 해저지반의 구현을 위한 토사로 구성되며 수조 내부에 길이 2.5m, 높이 1m, 폭 0.5m의 알루미늄 프레임으로 구성된 내부수조를 제작하였다.
- Table 3과 같이 동일한 굴삭속도 및 분사유량 조건에서 직경이 다른 세 가지 종류의 노즐로 실험을 수행하여 굴삭심도가 가장 큰 결과를 나타낸 직경의 노즐을 Type I의 노즐로 선정하였다. 이와 같이 선정된 노즐을 적용한 Type I의 굴삭심도를 계측하기 위하여 Table 4와 같이 굴삭속도와 분사유량을 파라미터로 두었다.
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