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김영복 연구실
경남대학교 조선해양IT공학과 김영복 교수
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김영복 연구실

경남대학교 조선해양IT공학과 김영복 교수

김영복 연구실은 해양구조물 운동역학과 선박진동을 중심으로 동역학 모델링과 구조진동 해석을 수행합니다. 운동방정식을 기반으로 해양구조물운동역학 및 해양구조물계류해석의 관점을 반영하고, FEM을 이용해 해상구조물 운동성능해석과 진동해석 결과를 도출합니다. 또한 심해저사업을 고려한 포텐시얼유통 기반의 입력 요소를 정리하고, 유체성능 해석 기술과 설계 및 생산자동화 기술을 연계하여 반복 해석과 검증이 가능한 워크플로우를 구축하는 연구를 수행합니다.

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해양구조물 운동역학 기반 선박·해상구조물 진동 해석 연구 thumbnail
해양구조물 운동역학 기반 선박·해상구조물 진동 해석 연구
Vibration Analysis of Ships and Offshore Structures Based on Marine Structure Dynamics
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1
Article
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·
인용수 3
·
2003
Hull/Mooring/Riser Coupled Dynamic Analysis of a Turret - Moored FPSO Compared with OTRC Experiment
Myoung Hee Kim, Y. B. Kim, Rick Mercier, S. R. Ward
6000-ft 수심의 설계된 터렛 계류(turret-moored) 탱커 기반 FPSO를 대상으로, 시간 영역(time domain)에서의 선박/계류구조물/라이저 결합 동역학 해석 프로그램이 개발되었다. 멕시코만(Gulf of Mexico)에서 비평행 풍-파-유동(non-parallel wind-wave-current) 100년 주기 허리케인 조건에 대해 선박의 전역 운동과 계류 장력(mooring tension)을 모사하였다. 풍과 유동에 의한 힘 및 모멘트는 주어진 하중 조건에 대해 OCIMF 경험 데이터베이스로부터 산정하였다. 수치해석 결과는 계류 시스템을 절단(truncated)한 OTRC 1:60 모형시험 결과와 비교하였다. OTRC 측정으로부터 얻은 시스템의 강성(stiffness)과 라인 장력(line tension), 고유주기(natural periods) 및 감쇠(damping)는 수치적으로 모사한 정적 오프셋(static-offset) 및 자유감쇠(free-decay) 시험을 통해 확인하였다. 허리케인 조건에서의 전역 선박 운동 시뮬레이션은 FPSO 응답이 경험적 매개변수에 대해 갖는 민감도를 보다 잘 이해하기 위해 횡방향 및 종방향 선체 항력 계수, 서로 다른 계류 및 라이저 배치, 풍에 노출된 면적을 변화시키며 수행하였다. 특히, 절단 계류 시스템이 사용될 경우 동적 계류 장력(dynamic mooring tension)이 크게 과소평가될 수 있음을 강조한다.
https://doi.org/10.1061/40701(2003)17
Turret
Marine engineering
Mooring
Hull
Engineering
Surge
Towing
Drag
Computational fluid dynamics
Drilling riser
최신 정부 과제
3
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1
주관|
2017년 2월-2020년 2월
|5,607,974,000
조선해양산업 퇴직인력 활용 전문인력 양성사업
본 과제는 조선·생산공정 분야의 고숙련 전문가를 양성하고, 중소업체 현장애로 해결과 국제협약·표준 대응을 지원하는 산학 협력 체계 구축 연구임. 연구 목표는 차세대 생산공정 전문가 양성(1,800명), 고숙련 기술인력 산학교수 채용·유지(60명 이상), 경험지식 체계화(교육과정·교재개발 각 10건), 현장애로 지원 및 기술전수(450건), 단계적 표준화 대응(과제 기획 14건·단계적 표준화 17건)임. 핵심 연구 내용은 고숙련 퇴직 인력 확보, 생산공정 교육과정·교재개발 및 학점·비학점 과정 운영, 산학협력 프로젝트 공동수행, 기술자문단 구축·운영, 운영위원회·교재개발위원회 및 산학교수 연수, 조선인력DB 기능 확대임. 기대 효과는 생산공정 현장 전문가 기술 활용을 통한 연 평균 600명 이상 전문 인력 양성, 애로 기술 지원 기반 중소업계 생산성 제고, 시황 회복기 대비 경쟁력 기반 유지임.
조선해양산업 퇴직인력
산학협력프로젝트
현장 교수
생산공정
재취업 연계
2
주관|
2013년 10월-2015년 10월
|505,000,000
Mobile Offshore Units용 DPS 신뢰성 평가방법 개발 및 상용화
본 과제는 시추, 생산, 운반 등 다양한 해양 활동에 사용되는 해양플랜트(Mobile Offshore Units, MOU)의 핵심 장비인 자동위치제어시스템(Dynamic Positioning System, DPS)의 신뢰성 평가 방법을 개발하고 이를 상용화하는 연구임. DPS는 외부 환경 요인에도 불구하고 선박의 위치와 방향을 자동으로 유지시켜주는 시스템으로, 이 시스템의 성능과 안정성을 정확히 검증하는 것이 중요함. 현재 국내에서는 해당 분야의 평가 및 인증 기술이 부족하여 전적으로 해외 기술과 인증기관에 의존하고 있는 상황임. 연구 목표는 Mobile Offshore Unit에 탑재되는 DPS에 대한 시뮬레이션 기반 신뢰성 평가 방법을 개발하여, 선급에서 규정한 3rd Party Maker로서 신뢰성 평가를 수행하는 기술을 사업화하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 Target MOU Modeler 개발, 선박 운동해석 알고리즘 기술 확보, 가상 외력 및 PRS 센서 다이내믹스 시뮬레이터 모듈 개발, Thruster 다이내믹스 시뮬레이터 모듈 개발, 계류라인 동해석 프로그램 모듈 개발 및 이를 통합하는 메인 시뮬레이션 S/W 구축임. 또한, DPS 서브 시스템 DB 구축, 가상 DP 컴퓨터 시스템 개발, PLC 기반 입출력 처리장치 개발 및 전체 DP-HIL 시뮬레이터의 설계, 개발 및 검증을 포함함. 기대 효과는 본 기술 사업화를 통해 MOU 건조 시 자원 투입량 및 품질, 납기 예측을 가능하게 하여 자원 소모를 줄이고, 성공적인 해상 시운전을 통한 납기 준수로 매출 증대 및 비용 절감에 기여함. 이는 선주, 조선소, DP 제조사, 선급 모두에게 상호 이익이 되는 결과를 가져올 것으로 전망됨.
해양플랜트
자동위치제어
시뮬레이션
힐테스트
소프트웨어
3
2010년 4월-2011년 4월
|1,292,000,000
부유체 자동도킹 시스템 기술개발
본 과제는 250TEU 이상 적재 모바일하버가 컨테이너선과 안전하게 자동 접안·도킹하도록 최적 자동도킹 시스템과 제어기 및 다중 부유체 운동해석 기술을 개발하는 연구임. 연구 목표는 구조적 안전성과 경량화, FMEAC 기반 신뢰성 확보, 실시간 계측으로 최적 도킹 위치·시점 결정 및 힘·위치 추종 자동 제어, 위급상황 quick-release 도킹 해제 기술 구현임. 연구 내용은 공리적 설계, 흡착패드 seal 단면 최적설계, active & passive 토크 제어 및 토크·위치 혼용, PLC feedback 제어, 3차원수조·실선모형 검증, 해상 관측 연계 운동 예측 및 작업 허용 기준 설정임. 기대효과는 Sea state 3에서 충격 최소화하며 전천후 컨테이너 운송 부두·모바일하버 현실화 및 기술 파급효과 증대임.
선박간 자동계류
설계 최적화
모바일 하버
다물체 연성효과
진공흡착패드