Dynamic Positioning 시스템 분야의 연구 동향 분석

Abstract

석유, 광물 자원 및 신재생에너지 등 해양 에너지 자원 개발이 활성화됨에 따라 정밀하면서도 신뢰성 높은 해양작업(maine operation)의 필요성이 높게 요구되고 있다. 성공적인 해양작업 수행을 위해 해양구조물(offshore structure)의 정도높은 위치유지(station-keeping) 성능 확보는 필수적이다. 위치유지 성능 확보를 위해 전통적으로 중력식 구조물, 계류삭 등을 활용하는 계류 방법이 사용되어 오고 있으며, 비교적 최근에 개발된 동적 위치유지 제어(dynamic positioning) 시스템을 활용한 위치유지가 전통적인 위치유지 방법 적용이 어려운 심해 조건을 중심으로 각광 받고 있다. 동적 위치유지 제어는 해양구조물에 작용하는 풍력, 조류력, 파력의 환경외력에 대응하여 평형 조건을 유지할 수 있는 추진력 생산을 통해 해양구조물의 운동을 안정시키는 위치유지기법이다. 동적 위치유지 제어 시스템은 동적 환경외력에 대응하여 해양구조물의 운동을 안정화시키기 위한 추진력을 생산하므로 환경외력 변화에 대한 시스템의 동적안정성 확보가 중요하며, 개발된 제어시스템의 동적안정성 확보 여부 평가를 위한 평가기술 확보도 필수적이다. 특히, 심해에서 해양 에너지 자원 개발을 위해 적용되는 동적 위치유지 제어 시스템의 경우 계류삭 및 라이저 등과 같이 다수의 세장체가 해양구조물 선체에 연결된 상태를 고려한 설계 및 성능평가 이루어져야 하며 이를 위한 주파수역및 시간역 해석 및 모형시험을 통한 검증이 필요하다. 선박해양플랜트연구소 해양공학수조에서 수행된 해양작업( tandem off-loading) 성능 평가 모형시험을 Fig. 1에 도시하였다. 본 연구에서는 최근 해양작업의 신뢰성과 정밀도를 높이기 위해 개발되고