서 론
모형시험
2.1 시험 모형
2.2 환경조건
2.3 수조 배치 및 계측 항목
수치 시뮬레이션
결과 및 고찰
4.1 조위차에 따른 응답 특성
4.2 파도 및 조류에 따른 영향
4.3 상부구조물 침수 횟수
4.4 구조응답
결 론
본 부이 구조물은 구조물 형상과 하단 힌지조건에 의해 매우 큰 종동요 응답 특성을 보임을 확인하였다. 특히 조위차 에 따른 종동요 응답 특성이 민감하게 변화함을 확인하였으 며, 고조위 조건보다 저조위 조건에서 약 10°가량 더 큰 종동 요 응답을 보여주었다. 본 연구에서 고려한 환경조건을 기준 으로 저조위 조건에서의 정적 경사각 및 최대 경사각은 각각 -17.2°와 -45°까지 발생하였다.
본 부이 구조물은 조류에 매우 취약한 특성을 보이며, 파도단독 조건에서 보다 조류를 포함한 복합환경 조건에서 부 이 거동(종동요) 및 앵커지지력이 10~15% 이상 증가할 수 있 음을 확인하였다. 이는 조류가 큰 해역에서는 본 형태의 부이 구조물은 적용이 어려움을 지시해 준다.
본 부이 구조물의 상부구조물은 고조위 조건에서 침수 에 취약하며, 복합환경조건에서 초기경사각이 커짐에 따라 시 간당 침수횟수가 크게 증가한다. 상부구조물에 장비가 탑재될 경우 방수 및 사용기간의 검토가 요구된다.
본 부이 구조물의 종동요 응답결과는 수치해석과 유사 한 반면, 상부구조물의 침수횟수와 앵커지지력은 다소 차이를 보였다. 이러한 오차 원인은 수치 모델과 모형시험간의 축척 효과로 인한 유체항력의 차이와 모리슨 항력 기반의 시뮬레이 션 방법의 한계로 사료된다. 특히 입수(Water entry)와 출수 (Water exit) 유체력에 의해 대파고 조건에서 오차가 증가한 다.
모형시험에서 직접 계측하지 못한 구조응답을 수치 시 뮬레이션을 통해 평가하였으며, 파이프의 구조적 안전성을 검 토하였다. 극한파 중 최소 종동요와 최대 응력 사이의 상관관 계를 분석하였으며, 최소 종동요가 커짐에 따라 최대 응력 역 시 크게 발생하는 경향을 확인하였다. 구조응답은 종동요 응 답이 큰 저조위 복합환경조건에서 가장 취약하다.