다방향 불규칙파중의 인장계류식 해양구조물의시간영역 해석

Abstract

The main object of this study is to develop an accurate and convenient method for the response analysis of offshore structures in real sea states. A numerical procedure is described for predicting the motion responses and tension variations of the ISSC TLP in multi-directional irregular waves. The developed numerical approach in the frequency domain is based on acombination of the three dimensional source distribution method, the dynamic response analysis method, and the spectral analysis method. Frequency domain analysis in the multi-directional irregular waves is expanded to a time domain analysis by using a convolution integral after obtaining the impulse response by Fourier transformation. The results of the comparison between responses in the frequency and time domain confirmed the validity of the proposed approach.인장계류식 해양구조물(Tension Leg Platform, TLP)은 수심 500m 이상의 대수심역 석유자원의 시추 및 생산을 위한 대표적인 구조물로서 미국, 유럽, 일본 등의 해양 선진국에서는 TLP의 뛰어난 조업 실적 등으로 21세기에 그 수요가 증가할 것으로 예상하고 경제적인 실용화 기술개발을 위해 많은 연구가 진행되고 있다(Teigen and Haver, 1998; Zou 2003).파랑중의 해양구조물의 응답 해석에 대한 대부분의 연구는 장파정파(Long crested waves)를 환경외력의 하나로 취급하고 있으나, 실제 이들 구조물이 부유되거나 계류된 실해역의 파는 장파정파가 아닌 서로 다른 방향성을 갖는 다양한 성분파들로 구성된 다방향 단파정파(Short crested waves)이다. 그러나 단파정파에 대한 계측이나 해석의 어려움 때문에 일방향의 장파정파를 환경외력의 하나로 흔히 가정해 왔지만, 실해역에서의 보다 현실성 있는 해석 결과를 얻기 위해서는 다방향의 단파정파를 고려할 필요가 있으며, Jo et al.(1992), Sand et al.(1987)은 이론 및 실험을 통하여 선형 중첩에 의해 다방향파 중의 해양구조물에 대한 선형 응답을 정도 좋게 추정하였다.