국내 항만부잔교 현황 분석

원덕희(Won, Deokhee),한상훈(Han, Sang Hun),고성훈(Ko, Sung Hun),서지혜(Seo, Jihye) 한국연안방재학회 2014 한국연안방재학회 학술발표대회 논문집 Vol.2014 No.-

항만 부잔교 시설은 항만법에 의하여 선박 계류용으로 사용되는 기본시설이다. 항만법 상 국가관리무역항(14개)의 함성 보유 수량은 206 개로 많은 수를 가지고 있다. 부잔교는 높은 조위차를 보이는 서남해안에 주로 적용되고 있다. 본 연구에서는 우리나라 부잔교의 기능, 이용실태, 부잔교 시설의 유지관리 현황 등을 조사하였으며, 또한 부잔교 피해사례를 조사하였다.

수중 고르기 장비의 건설 공정 및 효율성 분석

원덕희(Deokhee Won),장인성(In-Sung Jang),신창주(Changjoo Shin) 한국산학기술학회 2016 한국산학기술학회논문지 Vol.17 No.5

항만 구조물인 케이슨 및 블록 등을 수중에 거치하기 위해서는 기초사석을 투하하고 이 위에 구조물을 설치한다. 이때 기초 사석은 상구구조물을 지지하기 위한 기초 토대로서 사석의 규격, 비중, 중량 모양 및 치수 등이 균일하고 치밀하여 야 하며 선정시험을 통과한 사석만을 사용하여 시공하야 한다. 또한 이러한 기초 사석을 고르게 만들어 주는 작업 구조물의 거치 이전에 반드시 이루어 져야 한다. 본 연구에서는 수중 고르기 작업 공정의 무인화를 위하여 수중 고르기 및 굴삭용 무인기계 뿐만 아니라 무인기계화 시공을 위한 원격제어용 운영시스템, 수중 물체 인식 및 수중위치 분석을 위한 수중 환경 모니터링 시스템이 개발되었다. 본 장비는 육상 및 수중 테스트를 통하여 검증을 완료 하여 우수한 성능을 확인하였다. 그러 나 현장에 본 장비를 투입하기 위해서는 성능뿐만 아니라 건설 공정의 제안 및 분석 그리고 효율(경제성)이 분석되어야 한다. 본 연구에서는 수중고르기장비의 성능 및 기능, 건설공정절차, 기존의 공법과의 비교 분석하였다. 분석결과 기존의 잠수부를 투입하는 건설공법에 비하여 경제성, 효율성, 안전성이 향상되는 것으로 확인되었다. A mound was constructed to install a caisson and sofa blocks underwater. The mound riprap, which were of uniform grade, size, shape, and specific gravity, formed the foundation for the support superstructure. Also, rubble leveling works were performed before installing structures such as caissons. In this study, underwater construction equipment was developed with a remotely controlled operating system and underwater environment monitoring system for unmanned underwater rubble leveling work. The performance of the developed equipment was verified using on-land and underwater tests. In addition to the performance verification, the construction process and economic efficiency of the equipment should be checked before applying it to the real construction field for commercial purposes. In this paper, a construction process using the developed equipment was proposed and compared with the existing rubble leveling method. The results demonstrated that the new construction method has higher economic efficiency and safety than the existing construction method.

이중관 충전콘크리트 구조의 해상풍력 타워 적용성 연구

한택희,원덕희,김승준,Han. Taek Hee,Won. Deokhee,Kim. Seungjun 한국방재학회 2013 한국방재학회논문집 Vol.13 No.4

강재 관과 섬유보강폴리머 관을 적용한 이중관 충전콘크리트 구조의 해상풍력 타워를 제안하고, 이의 자동설계 프로그램을 개발하였다. 자동설계 프로그램은 Han et al.(2010, 2013)이 제안한 DSCT 기둥의 재료비선형 모델과 비선형 기둥모델을 적용하여 작성하였으며, 외경과 요구성능인 축강도, 휨강도, 재료 물성치를 입력하면 자동으로 10개의 단면 설계안을 도출하고 각 설계안에 대한 축력-모멘트 상관관계 해석을 수행한다. 개발된 프로그램을 이용하여 기존의 강재 풍력타워 대비 직경이 감소된 DSCT 해상풍력 타워의 단면 설계를 수행하였다. 내 외부관으로 강재를 사용한 경우와 FRP를 사용한 경우, 3.6 MW 터빈과 5.0 MW 터빈, 그리고 강재타워와 동일 직경부터 강재타워의 40% 직경을 갖는 경우의 3가지에 대해 단면설계를 수행하였다. 도출된 설계안은 DSCT 구조가 해상풍력 타워로서 충분히 기능할 수 있다는 것을 보여주었으며, 기존 강재 타워에 비해 외경을 감소시켜 적용할 수 있음을 보여주었다. A double-skinned composite tubular(DSCT) offshore wind power tower was suggested and an automatic section design software was developed. The DSCT offshore wind tower has two types. One has steel tubes and the other has fiber reinforced polymer(FRP) tubes. The developed software adopted the nonlinear material model and the nonlinear column model which was proposed by Han et al.(2010, 2013). If an outer diameter, material properties and requested capacities are given for the DSCT wind power tower, the developed software performs axial force-bending moment interaction analyses for hundreds of sections of the tower and suggests ten optimized section designs. By using the developed software, example design processes were performed for a 5.0 MW turbine and a 3.6 MW turbine. The steel and FRP were considered as the material of inner and outer tubes. The designed section and analysis results showed that the developed suggested rational and satisfactory section designs. And they showed the possibility which a DSCT tower can be used as a offshore wind power tower.

유체동역학기반 파랑 중 부유식 해상태양광패널 지지구조물의 구조응답해석

송지훈(Song, Jihun),원덕희(Won, Deokhee),김승준(Kim, Seungjun) 한국강구조학회 2021 한국강구조학회 학술대회 발표집 Vol.32 No.1

긴장재 느슨해짐과 단선에 의해 유발되는 수중 부유식 튜브의 동적 불안정성

김승준(Seungjun Kim),원덕희(Deokhee Won) 한국강구조학회 2018 韓國鋼構造學會誌 Vol.30 No.1

파랑 중 부유식 해중 터널 계류선의 피로성능평가

김승준 ( Kim Seungjun ),원덕희 ( Won Deokhee ) 한국구조물진단유지관리공학회 2017 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.21 No.1

This study presents the fatigue performance of the mooring lines for submerged floating tunnels (SFTs), the new type transportation system for land connection. Because of the structural characteristics, the submerged structure is continuously affected by various environmental loadings such as wind, wave, and current. In general, waves are considered as one of the main external sources which induce dynamic behavior of the offshore floating structures. Therefore, fatigue damage and performance of the mooring lines should be evaluated based on their dynamic structural stress induced by the waves acting to the floating structures. In this study, fatigue damage and performance of the mooring lines for SFTs under severe wave conditions are analyzed using hydrodynamic analysis, Rainflow counting method, and Miner’s rule for obtaining dynamic stresses, treating the fluctuating stresses, and calculating the fatigue damage index, respectively.

해저기지 건설을 위한 핵심기술 조사

한택희,이진학,한상훈,원덕희,박우선,Han,Taek Hee,Yi,Jin-Hak,Han,Sang-Hun,Won,Deokhee,Park,Woo-Sun 한국방재학회 2013 한국방재학회논문집 Vol.13 No.3

지상 자원의 고갈 및 환경 문제, 인구 증가에 따른 식량 자원의 부족 등에 따라 세계 각국은 자원의 보고인 해양 자원 개발을 적극적으로 추진하고 있으며, 미래 인류 생활 영역의 확장 및 해양 관광 자원의 개발을 위하여 해저 공간 개발이 필요하다. 또한, 해양 공간의 개발과 해양 영토 주권 수호를 위한 전초 기지로서 해저 공간 개발과 해저 기지의 확보가 필요하며, 미래 경제성장 원동력으로서 해양 자원 및 해양 공간의 개발은 필수적이다. 고압/저온의 극한 환경인 해저 기지 건설 기술의 개발은 극지 및 우주공간 구조물 개발 시 활용되는 원천 기술 확보로 이어지며, 미래에 발생 가능한 전 지구적 재난 시, 인류 생존을 위한 필수 거주 공간 확보 기술로도 활용될 수 있다. 본 연구에서는 미래 해저기지의 개발을 위한 필수 기술을 조사하였으며, 1단계 기술과 2단계 기술로 구분하였다. 조사 결과 해저기지의 건설은 반드시 필요하며, 이의 건설을 위해서는 건설 신재료의 개발과 에너지 공급 기술들이 필수적으로 필요한 것으로 조사되었다. By the exhaustion of natural resources and the aggravation of the food situation, many countries are going ahead with development of the ocean space and ocean resources. To expand the border of human life, it is necessary to develop the underwater space. To perform these objectives, it is required to construct and secure a seabed base. The construction of a seabed base will also be the motive power for economy growth in the future. The key technologies to construct a seabed base under high pressure and low temperature conditions are the extreme engineering technologies and they are some parts of space engineering. They are also key technologies to survive when a worldwide-huge disaster attacks the earth. In this study, the necessary technologies for the construction of seabed base were surveyed. And the surveyed technologies were categorized by phase 1 and phase 2, which were defined by construction depth and size, and possible time. The surveyed results showed that it is necessary to construct a seabed base and develop a new constructional material and energy supplying method.

파랑에 대한 부유식 수중튜브 시스템의 동적 거동 특성

김승준(Seungjun Kim),원덕희(Deokhee Won) 한국강구조학회 2019 韓國鋼構造學會誌 Vol.31 No.1

고파랑 대비 채움재를 이용한 오픈 셀 케이슨의 전단 벽체 거동 분석

서지혜(Jihye Seo),원덕희(Deokhee Won),박우선(Woo-Sun Park) 한국해안해양공학회 2017 한국해안해양공학회 논문집 Vol.29 No.2

이상기후에 따른 대형 태풍 내습 시 고파랑 대응을 위한 항만구조물의 안정성 향상 기술이 대두되면서 신형식 인터로킹 케이슨의 설계 및 시공기술에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존 인터로킹 방식에서 응력집중현상에 대한 대안으로 채움재를 이용한 오픈 셀 케이슨은 채움재 마찰에 의한 저면(일부) 및 인접케이슨과의 결속력을 증대시켜 평활화효과를 가져온다. 이러한 오픈 셀 케이슨은 시계열 수평파력에 대한 전단 횡격벽의 응력집중을 파악함으로써 부재 설계 시 안정성을 확보하기 위해 오픈 셀 케이슨의 내·외부벽에 의한 사석 전단저항을 살펴볼 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 포항북방파제에 설치되었던 케이슨의 제원 및 설계조건을 바탕으로 해석대상을 선정하였으며, 채움재는 사석으로 가정하여 인터셀에 작용하는 전단력을 산정하고 내·외부벽 제원에 따른 전단거동을 수치해석을 통해 살펴보았다. 내·외부벽 배치 개수 및 연결부 사석두께 대비 외부벽의 길이를 변수로 저항력을 분석하였다. 제원에 따라 내·외부벽이 분담하는 비율을 분석한 결과, 외해 측에 있는 외부벽이 전체 전단력의 30% 이상을 저항하며 하중을 가장 많이 분담하였고, 내부벽이 거의 유사하게 60~70% 하중을 분담하였다. In order to cope with the abnormally high waves during the storm surge due to climate change, various methods have been proposed for interlocking adjacent caissons to enhance stability of harbor structures. Among the methods, it was studied the method based on an open-cell caisson having reduction effect increasing the cohesion with adjunction caissons by filling materials such as crushed rocks in an inter-cell formed by two facing open-cells which consist of transverse walls. It is necessary to investigate the shear behaviors of an inter-cell to secure the stability using calculating shear forces on inter-cell under oblique wave loadings. It was analyzed the shear force share ratio with the length of internal and external wall and the number of internal walls. Numerical results show that 60~70% of the shear load is transmitted to adjacent caisson through the internal walls, more than 30% is through the external wall. It was applicable in the assumption that filling materials was uniformly distributed in inter-cells, and further studies were worth consideration on other conditions under construction.

채움재를 이용한 인터로킹 케이슨 방파제

박우선(Woo-Sun Park),원덕희(Deokhee Won),서지혜(Ji Hye Seo) 대한토목학회 2016 대한토목학회지 Vol.64 No.8