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수조실험을 통한 해저지반 굴삭용 워터젯 장비의 성능평가에 관한 연구

Title
수조실험을 통한 해저지반 굴삭용 워터젯 장비의 성능평가에 관한 연구
Alternative Title
Study on Performance Evaluation of Subsea Waterjet Trenching Machine Using Water Tank
Author(s)
나경원
Publication Year
2016
Publisher
한국해양대학교 해양과학기술전문대학원
URI
http://kmou.dcollection.net/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000002231724
http://repository.kmou.ac.kr/handle/2014.oak/9523
Abstract
최근 해양에너지 수요 증가와 더불어 국가 간 정보 전달의 목적으로 매년 수천 km의 파이프라인 및 케이블이 해저면에 설치되고 있으며, 이는 시공시 육지보다 열악한 해양 환경에 놓이게 된다. 그러므로 다양한 해양외력 환경에 노출되어 있는 해저케이블 및 해저파이프라인의 안정성을 유지하기위해 해저지반을 굴삭하여 구조물을 매설하는 방식이 선호된다. 이때 해저지반 상태와 해상조건 등은 작업효율에 영향을 미치게 되며, 작업해역 또한 대수심으로 이동함에 따라 단시간에 효율적인 시공은 필수적이다.

본 연구는 해저지반 굴삭을 위해 ROV 트렌쳐에 장착되는 워터젯 굴삭기의 시공성능 추정에 관한 연구이다. 먼저 전산유체해석을 통해 노즐간의 거리와 노즐 분사각도를 고려하여 굴삭효율을 극대화할 수 있는 최적 노즐수량을 선정하여, 실제 운용중인 워터젯 굴삭장비에 적용시켜 1/6으로 축소 제작하였다. 실험은 다양한 파라미터를 적용하여 형태가 다른 워터젯 굴삭기와 최대 굴삭심도 및 최대 굴삭속도를 파악함으로써 효율적인 시공성능을갖는 워터젯 굴삭기를 도출하였다. 실험결과를 바탕으로 실제 ROV 트렌쳐에 장착되어 운용중인 워터젯 굴삭장비와 비교·분석함으로써 워터젯 장비의 효율성을 확인하였다.
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해양과학기술융합학과 > Thesis
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