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복수 크레인을 이용한 침몰 선박 인양 작업에 관한 수치 시뮬레이션 연구
남보우(Bo Woo Nam),김정석(Jeong-Seok Kim),서민국(Min-Guk Seo),홍사영(Sa Young Hong),최혁진(Hyuek-Jin Choi) 한국해양환경·에너지학회 2021 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.5
본 연구에서는 연안에서 빈번하게 활용되는 복수 해상 크레인을 이용한 침몰 선박 인양 작업에 대한 수치 시뮬레이션 연구를 수행하였다. 침몰 선박의 인양은 크게 3가지 단계, 즉 해저면으로부터 침몰선이 이탈하는 단계, 수중에서 수면까지 올려지는 단계, 수면 위로 떠올라 인양되는 단계로 구분될 수 있다. 본 연구에서는 이러한 작업에 대한 수치 시뮬레이션을 위하여 각 단계별로 침몰선박에 작용하는 파도, 바람, 조류 등에 의한 다양한 환경 외력과 해저면 이탈력, 부력 변화에 대해 수치 모델을 도입하여 모사하였으며, 두 대의 해상 크레인선이 근접 배치된 상황에서의 동유체역학적 상호작용 효과를 고려한 다수 부유체 운동 모델을 적용하였다. 개발된 수치 시뮬레이션 모델은 복수 크레인 인양 작업에 대한 수조 모형시험 결과와 비교하여 검증을 수행하였으며, 다양한 조건에서의 침몰 선박 인양 작업 시뮬레이션을 수행하여 침몰선 인양력에 미치는 다양한 환경 인자에 대한 영향을 검토하였다. In this paper, numerical simulations were conducted for the lifting operation of a sunken ship using multiple offshore cranes. The lifting operation for a sinking ship can be divided into three major stages: departure from the sea floor, lifting from the seabed to the sea surface, and lifting above the sea surface in the air. In this study, various numerical models were introduced to consider the environmental forces by wave, wind and current, seabed reaction forces and buoyancy change during the lifting operations. The motions of the multiple floating crane vessels were solved based on Cummins equation considering the effect of the hydrodynamic interactions. The developed numerical code was validated by comparing the results of model test and the sensitivity studies were carried out regarding the effect of various parameters on the lifting forces.
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