초록 ▼

지금까지의 가두리 해석은 뜸 파이프와 그물에 대해서 뜸 파이프만 떼어내서 탄성체로 해석하거나, 그물을 유연구조물로 해석한 경우에는 뜸 파이프를 강체로 간주하고 해석하고 있어서 구조물의 물성을 충분히 고려한 해석 예는 거의 없다.
본 연구에서는 아직 명확한 계산방법이 확립되지 않은 탄성 구조물(뜸 파이프)과 유연 구조물(그물, 로프 등)이 결합된 복합 시스템에 대해서 일관된 해석방법을 제시하고, 가두리 시설물 전체의 외력에 대한 변형과 운동을 시간영역에서 수치 시뮬레이션하는 방법을 제시하여 가두리 시스템 설계의 기반기술을 개발하

지금까지의 가두리 해석은 뜸 파이프와 그물에 대해서 뜸 파이프만 떼어내서 탄성체로 해석하거나, 그물을 유연구조물로 해석한 경우에는 뜸 파이프를 강체로 간주하고 해석하고 있어서 구조물의 물성을 충분히 고려한 해석 예는 거의 없다.
본 연구에서는 아직 명확한 계산방법이 확립되지 않은 탄성 구조물(뜸 파이프)과 유연 구조물(그물, 로프 등)이 결합된 복합 시스템에 대해서 일관된 해석방법을 제시하고, 가두리 시설물 전체의 외력에 대한 변형과 운동을 시간영역에서 수치 시뮬레이션하는 방법을 제시하여 가두리 시스템 설계의 기반기술을 개발하고자 한다. 따라서 정확한 거동과 변형을 계산하기 위해서 구성 요소의 물성을 반영하여 뜸 파이프는 탄성체로 보고, 그물과 로프 등은 유연구조물로 보고, 침자는 강체로 보고, 이 3종류의 재료가 결합된 구조물로 가두리 시스템 전체를 표현하고 해석하였다.
물리적 성질과 모양이 다른 요소들이 결합되어 있는 수산 구조물은 수중에서 조류와 파랑을 받으면 변형을 일으키며, 서로 영향을 주고받는다. 이와 같이 구성 요소가 서로 연결되어 물리적으로 서로 영향을 주고받는 시스템을 연계 시스템(Coupled system)이라고 한다. 가두리의 상부구조물인 뜸 파이프는 탄성체로 모델링하였고, 거기에 연결된 그물을 유연체로, 가두리의 밑에 부착되어 있는 침자는 강체이나 하나의 질점으로 보고 모델링하였다. 이러한 모델링 방법으로 성질이 다른 다양한 구조물에 대해서 물리적인 속성을 고려하면서도 하나의 기술 방법인 질량-스프링모델로 모두 기술하였다.
모형 가두리 시스템에 본 연구에서 개발된 복합 구조물 모델링 방법과 수치 시뮬레이션 방법을 적용하여 조류와 파랑이 독립적으로 작용할 경우의 실험 결과와 수치해석 결과를 비교하여 보면 동일 유속에서 가두리 시스템 변위 및 망지의 변형이 거의 동일하였고, 장력은 ± 10% 이내의 오차를 나타냈다. 이를 통해 복합 구조물에 대한 수치계산 기법의 실용성을 검증하였고, 조류와 파랑이 같은 방향에서 작용할 때와 서로 다른 방향에서 작용할 때 등 다양한 해양환경 영향을 계산할 수 있도록 하여 수치 시뮬레이션 기법을 확립하였다.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 3
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 4
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 4
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 6
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 6
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 7
• Ⅲ. 연구성과 ... 8
• 끝페이지 ... 10