풍동을 이용한 선박형 해양구조물에 작용하는 조류하중에 대한 실험적 연구

Abstract

해양구조물에 작용하는 조류하중은 계류시스템 설계에 있어 주요한 설계 인자이다. 정확한 설계를 위해서는 정확한 조류하중 산출이 중요하다. 조류하중 산출을 위해서 설계 단계에서는 기존 실험 기반의 방법을 이용한다. 그러나 최근의 대형화된 해양구조물 또는 새로운 형태의 해양구조물의 경우, 이러한 방식을 이용하여 추정하기 어려운 점이 있다. 현재 가장 정확한 방법으로는 모형시험을 통한 추정법이 가장 정확한 방법으로 고려된다. 반잠수식 구조물의 경우 상대적으로 세장비가 1에 가까운 형태로 기존예인 수조에서 다양한 선수각에 대한 실험이 가능하지만 선박형태의 해양구조물의 경우 30도 이상 선수각을 갖는 경우 기존 축적비의 선박을 이용한 실험이 어렵거나 수조의 폭을 고려한 작은 모형을 이용해야한다. 이러한 문제점을 고려하여 풍동을 이용한실험이 수행되어지고 있다. 그러나 풍동의 경우도 풍동의 특성상 바닥면에서 발생한 경계층의 영향이 조류하중 추정에 영향을 주게 된다. 이러한 문제를 극복하기 위한 다양한 방법들이 풍동실험에 적용되고 있다. 본 연구에서는 풍동을 이용하여 단순화된 선박형태의 해양구조물에 작용하는 조류하중에 대한 연구를 수행하였다. 선박의 길이 변화에 따른 영향과 풍속에 따른 Reynolds effect 및 동일한 형상을 갖는 두 가지의 축적비를 갖는 모형 시험 결과 비교를 통한 축적비 효과 등을 비교 검토해 보았다.