초록 ▼

❍ 사업 목표
- 해양구조물 구조성능 평가기술 확보를 위한 선행기술 확보
- 해양플랜트 구조안전성평가 기반구축을 위한 전략방안 도출

❍ 주요 사업내용
- 해양구조물의 구조성능 평가기술 확보를 위한 탄성체 비선형해석 기술 개발
- 정확도 향상을 위한 국제규격 기반의 탄성체 시험 기법 연구
- 해양플랜트 구조설계/엔지니어링 분야의 기술수요 및 연구동향 분석
- 국외 선진기관 연구인프라 현황분석을 통한 우선 연구분야 도출 및 구조연구 활성화전략 마련

❍ 기대효과
- 국내 조선

❍ 사업 목표
- 해양구조물 구조성능 평가기술 확보를 위한 선행기술 확보
- 해양플랜트 구조안전성평가 기반구축을 위한 전략방안 도출

❍ 주요 사업내용
- 해양구조물의 구조성능 평가기술 확보를 위한 탄성체 비선형해석 기술 개발
- 정확도 향상을 위한 국제규격 기반의 탄성체 시험 기법 연구
- 해양플랜트 구조설계/엔지니어링 분야의 기술수요 및 연구동향 분석
- 국외 선진기관 연구인프라 현황분석을 통한 우선 연구분야 도출 및 구조연구 활성화전략 마련

❍ 기대효과
- 국내 조선해양업체로의 핵심 개발기술의 이전(개발된 성능평가 및 시뮬레이션 S/W, 시험/해석 데이터)을 통한 현장 적용
- 국내 해양플랜트 구조시험 및 해석 가이드라인 정립
- 선박해양플랜트연구소의 구조연구분야 활성화, 발전방안 및 향후 로드맵 수립에 활용

( 출처 : 보고서 초록 5p )

Abstract ▼

Structural performance evaluation technique for offshore structures can be defined as the technologies on assessment of offshore plant damage and analysis of breakage cause during entire life cycle that includes design, construction, disassembly, and demolition process. In general, targeted life cyc

Structural performance evaluation technique for offshore structures can be defined as the technologies on assessment of offshore plant damage and analysis of breakage cause during entire life cycle that includes design, construction, disassembly, and demolition process. In general, targeted life cycle of offshore plant structures is 20 years. During the life cycle, offshore plants are designed to operate at specific waters that makes it difficult to repair in case of accidents and damages. Therefore, ensuring the structural safety and the reliability of offshore structures is essential. Nowadays, offshore plants are asked to operate in deeper sea areas with the development of novel designs. Furthermore, demands on extension of the life cycle (25~30 years) and probability of incidents such as ship collision, corrosion damage, mooring line failure, buckling, and drifting problems are increasing. Accordingly, importance of structural performance evaluation technique on offshore structures is emphasized more than ever.

South Korea’s offshore plant related industries have abundant experience in construction, but structural design and engineering skills are short. Moreover, they have no technology on structural safety evaluation. For these reasons, major shipyards in South Korea are receiving over 70% of global orders, but almost 50% of amount of orders received are flowing out to overseas due to the low localization rate of offshore plant technology and equipment.

Currently, Korea Research Institute of Ships and Ocean Engineering (KRISO) is mainly focused on the development of fundamental theories in the field of fluid mechanics. For the balanced development of offshore plant core technologies, it is necessary to develop items and strategies on the field of structural research that reflects the plan and vision of the research institute.

As a preceding research for structural safety evaluation on offshore plants, we carried out an elastomer test based on international standard. To enhance the accuracy of the nonlinear elastomer analysis, we performed nonlinear analysis for five types of nonlinear material model. Furthermore, we developed and validated a finite element method based on plane element for material test. In addition, structural reliability method is investigated and applied to elastomer analysis. in order to analyze and design fire and explosion scenarios, which is one of reason in offshore plant accident, an elementary research on thermal-structure interaction analysis performed.

Through in-depth interviews with offshore plant industry, research institute, and academia experts and investigation on research facilities and trends of advanced overseas research institutes, we established a road map of structural safety evaluation technique on offshore plants for Korea Research Institute of Ocean and Ship Engineering affiliated with Korea Institute of Ocean Science and Technology and prioritized research topics on structural analysis related field.

( 출처 : SUMMARY 및 KEYWORDS 9p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 보고서 초록 ... 5
• 요약문 ... 7
• SUMMARY 및 KEYWORDS ... 9
• CONTENTS ... 11
• 목차 ... 13
• 표목차 ... 15
• 그림목차 ... 17
• 제 1 장 서 론 ... 21
• 제 1 절 연구개발 기술의 개요 ... 21
• 제 2 절 연구개발의 최종목표 ... 21
• 제 3 절 연구개발의 필요성 ... 22
• 1. 사회문화적 필요성 ... 22
• 2. 경제·산업적 필요성 ... 22
• 3. 기술적 필요성 ... 22
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 23
• 제 1 절 국내 기술 수준 및 시장 현황 ... 23
• 제 2 절 국외 기술 수준 및 시장 현황 ... 24
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 25
• 제 1 절 해양구조물의 구조성능평가기술 확보를 위한탄성체 비선형해석 기술 개발 ... 25
• 1. 가황고무의 기계적 특성 분석을 위한 시험규격 분석 ... 25
• 2. 가황고무의 기계적 특성 분석을 위한 탄성체 물성시험 수행 ... 33
• 3. 실험-해석 연계를 위한 전산해석 ... 39
• 제 2 절 구조재료 시험용 쉘요소 개발 연구 ... 63
• 1. 재료 시험용 평면요소 개발 ... 63
• 2. 평면요소 기반 유한요소해석기법 개발 ... 66
• 3. 시편모형 모델링 및 유한요소해석 ... 71
• 제 3 절 해양플랜트 구조물의 구조신뢰성해석 및 안전성 평가 ... 75
• 1. 해양플랜트 구조물의 구조신뢰성 해석 기본 이론 ... 75
• 2. 구조신뢰성해석 및 파괴확률 및 신뢰도지수 계산 코드 개발 및 적용 ... 82
• 3. 구조신뢰성해석 코드의 적용 ... 83
• 4. 해양플랜트 구조물의 구조신뢰성해석 및 안전성 평가 결과 요약 ... 99
• 제 4 절 해양구조물의 열-구조 연성해석 기초연구 ... 101
• 1. 화재 안전성 평가 지침 ... 102
• 2. 열-구조 연성해석 기법 정립 ... 113
• 3. 열-구조 연성 Sample 해석 : I-girder ... 117
• 4. 열-구조 연성 Sample 해석 : I-girder in jet fire ... 122
• 5. 열-구조 연성 Sample 해석 : topside structure in pool fire ... 130
• 6. 열-구조 연성 해석 결과분석 ... 142
• 제 5 절 국외 선박해양 구조분야 기술동향 ... 143
• 1. 국외 기관 시험 인프라 운용 현황 및 연구동향 조사 ... 143
• 2. 국외 기관 시험 인프라 운용 현황 및 연구동향 분석 ... 164
• 제 6 절 국내 산업계 기술수요조사 및 요구사항 분석 ... 165
• 1. 국내 산업계 기술수요조사 및 요구사항 분석 ... 165
• 2. 구조안전성평가 체계 구축을 위한 전략방안 도출 ... 167
• 3. 구조안전성평가 체계 구축을 위한 연구주제 도출 ... 168
• 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 170
• 제 1 절 연구개발 목표 달성도 ... 170
• 제 2 절 대외 기여도 ... 170
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 171
• 제 6 장 참고문헌 ... 172
• 끝페이지 ... 174