돔형 해중림 어초의 수치해석적 방법에 의한 안정성 검토 및 실험적 검증 (Assessment of Structural Safety of Dome-Shaped Marine Forest Reefs Using Numerical Analysis and Experimental Test)

서지정보

· 발행기관 : 대구과학대학교 국방안보연구소
· 수록지 정보 : 사회융합연구 / 4권 / 4호 / 151 ~ 158페이지
· 저자명 : 안재석

초록

인공어초 디자인에 있어서 다음과 같은 세 가지 항목을 고려할 수 있다. 첫째, 대상 생물에 대한 기능성 검토, 둘째, 주변 해양 환경과의 조화성 검토, 셋째, 구조적 안전성과 시공성과 같은 공학적 특성 검토이다. 우리나라는 태풍의 영향이 많으므로 그에 따른 구조물의 파손이나 어초 이동이 발생하면 인공어초 원래의 목적을 달성할 수 없으므로 열거한 세 가지 항목 중 안전성 검토가 매우 중요할 수 있다. 인공어초의 안전성을 검토하는 방법으로 예전에는 모리슨 공식을 적용하였으나 모리슨 공식은 근사적인 범위 정도만 알 수 있을 뿐 실제 현장에서의 거동을 정확히 예측하기에는 한계가 있다. 그래서 실제 인공어초의 모형으로 이루어지는 실험을 통해 안전성을 검토할 수 있지만, 반복적이고 잦은 실험이 요구됨에 따라 경제적, 시간적으로 많은 비용을 필요로 하게 된다. 본 연구에서는 인공어초의 안정성 검토에 필요한 항력계수 산정을 위해 범용 유한요소프로그램인 ANSYS를 기반으로 한 CFD(computational fluid dynamics) 해석을 수행하여 얻었다. 해석 결과는 제주도 연안에 설치된 400개의 돔형 해중림 어초의 실제 실험 결과와 비교하여 조사하였다.

영어초록

Design of artificial reefs requires three important considerations such as biological function, harmony of marine environment, and engineering characteristics including structural stability and constructability of the artificial reefs. Morion formula has usually been adopted to assess structural stability of them. Although it provide approximate results, the formula are unable to estimate accurate behavior of the artificial reefs and it is limited to adopt it for various practical problems. In this study, a drag coefficient is calculated, which is one of important parameters for assessment of structural stability of artificial reefs, implementing CFD (computational fluid dynamics) analysis with ANSYS which is a conventional program for structural and fluid analysis. Then structural stability of dome-shaped marine forest reefs is evaluated. The structural stability obtained from the numerical method are comapred with the results from the experimental tests implemented at coastal area of Jeju island with 400 artificial reefs.

참고자료

· 없음