초록 ▼

$\bigcirc$ 최종 연구목표
극한파의 비선형 파랑특성 해석기술 개발과 극한파에 의해 해양구조물에 작용하는 파랑외력의 실험적 평가기술 정립 및 충격력 특성 해석
$\bigcirc$ 연구내용
$\bullet$ 1차년도: 극한파의 비선형 파랑특성 해석기술 개발
1) 극한파 해석 Hybrid Wave Model 개발, 2) 극한파 재현 및 계측기술 정립, 3) 극한파 에너지 소산 특성 해석
$\bullet$ 2차년도: 고정식 구조

$\bigcirc$ 최종 연구목표
극한파의 비선형 파랑특성 해석기술 개발과 극한파에 의해 해양구조물에 작용하는 파랑외력의 실험적 평가기술 정립 및 충격력 특성 해석
$\bigcirc$ 연구내용
$\bullet$ 1차년도: 극한파의 비선형 파랑특성 해석기술 개발
1) 극한파 해석 Hybrid Wave Model 개발, 2) 극한파 재현 및 계측기술 정립, 3) 극한파 에너지 소산 특성 해석
$\bullet$ 2차년도: 고정식 구조물의 극한파력 해석기술 개발
1) 극한파 충격력 해석기술 정립, 2) 실린더형 고정식 구조물 극한파 충격력 모형시험 및 특성 해석
$\bullet$ 3차년도: 계류 부유체의 극한파력 해석기술 개발
1) 계류 부유구조물 극한파 충격력 해석기술 개발, 2) 계류 부유구조물 충격력 모형시험 및 특성 해석
$\bigcirc$ 연구결과
$\bullet$ 1차년도: 1) 다방향 불규칙파 스펙트럼의 주파수 영역을 구분하여 변조파형법과 선형파형법을 각각 적용함으로써 비선형 간섭을 고려한 파랑해석모델 정립, 2) 극한 쇄파에 기인하는 파랑 성분들의 에너지 소산 및 전이특성을 분석하여 전이에 의한 저주파 성분 증가와 정점주파수 상부영역의 에너지소산을 확인
$\bullet$ 2차년도: 1) Extended Maximum Likelihood Method 기반 극한파 방향성분 분리 알고리듬과 Fast Fourier Transform 기반 시계열 스펙트럼 해석 알고리듬을 사용하는 충격력 특성 해석기술 정립, 2) 해양구조물의 전형적인 단위부재 형상인 실린더에 작용 충격력을 실린더 직경, 경사각 및 회전각의 함수로 분석
$\bullet$ 3차년도: 1) 파랑집중기법을 사용하여 플런징 쇄파를 생성하고 계류 부체의 갑판 및 선수부의 그린워터와 선수부 충격력 계측 시스템을 구축, 2) 심해 계류 해양구조물인 FPSO의 단순형 모델에 대해 갑판과 선수부 극한파 모형시험을 실시하고, 계류삭 강성 및 초기장력에 따른 충격력 분포 및 시계열 특성을 분석

Abstract ▼

A nonlinear analysis method of the directional extreme waves were developed and applied to investigate the wave energy dissipation and energy transfer between wave components during the breaking process simulated in wave basin. Also, an experimental research of the impact load on ocean structures in

A nonlinear analysis method of the directional extreme waves were developed and applied to investigate the wave energy dissipation and energy transfer between wave components during the breaking process simulated in wave basin. Also, an experimental research of the impact load on ocean structures induced by directional extreme waves was carried out in a directional wave basin. The annual research contents and scopes are summarized in detail as follows:
$\bigcirc$ 1st Year(2003):
$\bullet$ Nonlinear analysis of directional extreme waves
$\bullet$ Development of hybrid wave model for analysis of directional extreme waves in deep water
$\bullet$ Generation and measurement of directional extreme waves in deep water
$\bullet$ Investigation of wave energy dissipation and energy transfer during directional wave breaking
$\bigcirc$ 2nd Year(2004):
$\bullet$ Evaluation of wave impact load on a fixed body
$\bullet$ Development of experimental procedure and analysis scheme for impact load with sharp peak
$\bullet$ Investigation of impact pressure on inclined cylinder induced by extreme waves
$\bigcirc$ 3rd Year(2005):
$\bullet$ Evaluation of wave impact load on a moored floating body
$\bullet$ Development of experimental procedure for impact load on moored floating body
$\bullet$ Investigation of impact pressure on a simplified FPSO moored at 4 points induced by extreme waves

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 보고서 초록...3
• 요약문...4
• SUMMARY...10
• TABLE OF CONTENTS...16
• 목차...19
• List of Tables...21
• List of Figures...22
• 제 1 장 연구개발 과제의 개요...27
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...30
• 제 3 장 기술 개발 내용 및 결과...32
• 제 1 절 다방향 극한파 생성이론...32
• 1. 다방향 극한파의 정식화...33
• 2. 생성파랑 특성의 제어...37
• 제 2 절 조파수조에서의 다방향 극한파 생성...40
• 1. 다방향 극한파의 수조재현 및 계측...41
• 2. 수조재현 다방향 극한파의 특성...44
• 3. 요약...48
• 제 3 절 다방향 극한파의 해석이론...52
• 1. 다방향 극한파의 비선형 간섭...52
• 2. 다방향 합성파 모델...59
• 제 4 절 다방향 극한파의 파형 특성...64
• 1. 쇄파의 파형 특성...65
• 2. 수조시험 및 고찰...66
• 3. 요약...71
• 제 5 절 다방향 쇄파의 에너지 소산 및 전이...72
• 1. 다방향 쇄파의 수조재현 및 계측...74
• 가. 조파시설 및 계측기의 구성...74
• 나. 쇄파 생성 및 계측...76
• 2. 수조재현 쇄파의 파랑 특성...79
• 3. 수조재현 쇄파의 비선형 해석...85
• 4. 천해 쇄파의 에너지 소산 및 전이...90
• 5. 요약...101
• 제 6 절 쇄파에 의한 연직실린더 주위 충격력...102
• 1. 실험조건 및 계측기의 설치...103
• 2. 실험결과의 해석...105
• 3. 요약...113
• 제 7 절 쇄파에 의한 계류 부유체 주위의 충격력...114
• 1. 실험조건 및 계측기의 설치...115
• 2. 실험결과의 해석...119
• 제 8 절 천해 극한파에 의한 연직벽면 주위 충격력...129
• 1. 실험조건 및 계측기의 설치...129
• 2. 실험결과의 해석...132
• 제 4 장 연구개발 목표 달성도 및 대외 기여도...138
• 제 1 절 연구 개발 목표 달성도...138
• 제 2 절 대외 기여도...141
• 제 5 장 연구개발 결과의 활용계획...143
• 제 6 장 결론...144
• 제 7 장 참고문헌...146
• 부록 A...151
• 부록 B...197