파랑과 조류에 의한 부유식 수직 실린더 구조물에 작용하는 평균 점성 표류력

신동민; 문병영

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자료유형: 학술저널

저자정보: 신동민 (군산대학교) 문병영 (군산대학교)

저널정보: 한국산학기술학회 한국산학기술학회 논문지 한국산학기술학회논문지 제21권 제3호

발행연도: 2020.3

수록면: 503 - 509 (7page)

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Semi-submergible, Tension-leg Platform 등과 같은 부유식 해양구조물에서 점성효과를 고려하여 항력에 기인한 점성 표류력를 구하는 것은 최근까지 잘 고려되지 않았던 설계 요소이다. 본 논문에서는 파랑과 조류를 고려한 부유식 수직 실린더 구조물에 작용하는 평균 점성 표류력에 대한 해석적 수식 해를 구하였다. 기존의 고정된 실린더에서 구한 방식과 같이 실린더의 수면 위로 나온 부분을 Splash Zone, 수면 아래의 잠긴 부분을 Submerged Zone 으로 구분하였다. 파랑이 존재하는 경우는 Splash zone 에서만 고려되고, 파랑과 조류를 포함한 경우는 Splash Zone 과 Submerged Zone 모두에서 각각 식을 구하였다. 기존 연구의 RAO 결과값을 활용하여 고정된 실린더에 작용하는 평균점성 표류력의 계산 결과와 비교하였다. Splash Zone에서 파랑만 존재하는 경우를 제외하고 대부분의 주파수 영역 대에서 부유식 실린더에 작용하는 평균 점성 표류력의 크기가 상대적으로 고정된 실린더에 작용하는 표류력의 크기보다 크게 나오는 것을 볼 수 있으며, 특히 조류가 상대적으로 더 중요하게 고려되는 경우 더 크게 증가함을 알 수 있었다. 따라서, 본 연구 결과를 통해 부유식 해양 구조물 설계시 항력으로 인한 점성 표류력의 추론을 제시할 수 있다.

#Viscous Mean Drift Force #Waves #Currents #Splash Zone #Submerged Zone

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J. A. Pinkster, “Mean and low-frequency wave drift forces on floating structures,” Ocean Engineering , vol. 6, no. 6, pp. 593-615, 1979. DOI: https://doi.org/10.1016/0029-8018(79)90010-6

S. K. Chakrabarti, D. C. Cotter, “First and second order interaction of waves with large offshore structures,” Chicago Bridge & Iron Inc., pp. 171-187, 1983.

C. Ferretti, M. Berta, “Viscous effect contribution to the drift forces on floating structures,” International Symposium on Ocean Engineering and Shiphandling , 1980.

R. G. Standing, N. M. C. Dacunha, R. B. Marten, “Mean wave drift forces: theory and experiment,” NASA STI/Recon Technical Report , no. 83, 1981.

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