ISSC-TLP의 운동응답 및 변동장력에 미치는 다방향 불류칙파의 영향

Abstract

A numerical procedure is described for estimating the effects of the multi-directional irregular waves on the motion responses and tension variations of the ISSC-TLP. The numerical approach is based on a three-dimensional source distribution method and a spectral analysis technique of directional waves. The spectral description for the linear system of ISSC-TLP in the frequency domain is sufficient to completely define the motion responses and tension variations. This is because both the wave inputs and responses are stationary Gaussian random processes,of which the statistical properties in the amplitude domain are well known. The numerical results for the linear motion responses and tension variations in regular waves are compared with the experimental and numerical ones, which are obtained in the literature. The results of comparison confirmed the validity of the proposed approach.1. 서 론해양에 관련된 공학 기술은 해양 심해저의 석유와 천연가스의 개발과 더불어 급속히 발전하였으며, 21세기의 해양개발은 수심 500m이상의 대수심역에서의 해양공간이용 및 해저 자원과 에너지의 개발을 중심으로 이루어질 것으로 예상된다(Mercier et al. 1991). 인장계류식 해양구조물(Tension leg platform, TLP)은 대수심역 석유자원의 시추 및 생산을 위한 대표적인 구조물로서 현재까지 많은 관심을 모으고 있다. 미국, 유럽, 일본 등 해양 선진국에서는 경제적인 TLP의 실용화 기술 개발을 위한 많은 연구와 해양실험이 진행되었으며(Teigen and Haver, 1998; Zou, 2003; Kanetsuna et al., 1994), 국내에서도 한국해양연구원에서 해양공학수조를 활용하여 TLP의 운동 모형시험과 수치계산 결과의 해석을 수행하였다(김진하 등, 1999; 2000).Yoshida et al. (1983)등은 반잠수식 해양구조물, TLP의 탄성응답 해석법에 의한 전체 구조응답 해석법을 개발하였다. 그러나 이들의 탄성응답 해석법은 세장체 가정에 근거를 두는 유체력의 근사평가 및 구성부재간의 유체역학적인 상호간섭을 무시하는 것에 의해 성립되고 있다. 그래서 구자삼 등(1995; 1996)은 3차원 특이점분포법과 기존의 탄성응답 해석법을 결합하는 것에 의해 유체력의 정밀 평가 및 구성 부재간의 유체역학적 상호