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SUMMARY
목차
제1장 연구개발과제의 개요 10
1.1. 연구개발 목적 11
1.1.1. 연구개발 비전 및 목표 11
1.2. 연구개발 필요성 12
1.2.1. 수중파이프라인 기술의 필요성 12
1.3. 연구개발 범위 14
1.3.1. 1차년도 14
1.3.2. 2차년도 15
1.3.3. 연구개발 추진전략 및 체계 16
제2장 국내외 기술 개발 현황 19
2.1. 국내현황 20
2.2. 국외현황 31
제3장 연구 수행 내용 및 성과 36
3.1. 수중파이프라인 설계 및 해석을 위한 외력 산정 37
3.1.1. 하중의 종류 37
3.1.2. 한계상태 37
3.1.3. 고정하중 38
3.1.4. 변동하중 38
3.2. 수중파이프라인 설계 및 해석을 위한 하중 조합 42
3.2.1. 하중조합 42
3.3. 수중파이프라인 계류 방식 44
3.4. 고온 시 파이프라인 거동 분석 47
3.4.1. 서론 47
3.4.2. 해석방법연구 48
3.4.3. 해석방법의 검증 51
3.4.4. 고온환경에서의 일축압축을 받는 원형강관의 비선형 좌굴거동 분석 53
3.4.5. 해석조건 54
3.4.6. 메쉬수렴검증 55
3.4.6. 탄성좌굴해석 56
3.4.7. 해석결과 57
3.4.8. 결론 및 토의 64
3.5. 수중파이프라인 동적 거동 분석 66
3.5.1. 서론 66
3.5.2. 파랑 중 수중파이프라인의 유체-구조 동역학 해석 68
3.5.3. 수중파이프라인 주요 설계 인자에 따른 부유 운동 및 긴장재 장력 변동 특성 70
3.5.4. 수중파이프라인 주요 설계 인자에 따른 단면력 변동 특성 89
3.5.5. 결론 99
3.6. 수중파이프라인 핵심 기술 도출 101
제4장 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 103
4.1. 목표 달성도 104
4.1.1. 성과목표 104
4.1.2. 성과달성도 105
4.2. 관련 분야 기여도 106
4.2.1. 관련분야 기여도 106
제5장 연구개발성과의 활용계획 108
5.1. 연구개발 성과 활용방안 109
5.1.1. 활용방안 109
5.1.2. 기대효과 109
제6장 연구 과정에서 수집한 해외 과학기술정보 111
6.1. 해외 과학기술 정보 112
제7장 연구개발성과의 보안 등급 외 114
7.1. 연구개발성과의 보안 등급 115
7.2. 국가과학기술종합 정보시스템 등록한 연구시설 및 장비 현황 116
7.3. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행 실적 117
제8장 연구개발과제의 대표적 연구 실적 119
8.1. 핵심 연구성과 120
8.2. 정량적 연구성과 122
제9장 참고문헌 128
표 1.2.1. 석유가스 플랜트 분야 분류 12
표 1.3.1. 1차년도 주요 연구 내용 및 과업범위 14
표 1.3.2. 2차년도 주요 연구 내용 및 과업범위 16
표 3.1.1. 유체의 단위체적중량 38
표 3.2.1. 종국한계상태에서의 하중 조합 42
표 3.2.2. 사용한계상태에서의 하중 조합 42
표 3.2.3. 피로한계상태에서의 하중 조합 43
표 3.4.1. Values of fabrication quality parameter Q 51
표 3.4.2. Element convergence check 53
표 3.4.3. Dimension of buckling models 54
표 3.4.4. Parameters for analysis 55
표 3.4.5. Results of elastic buckllng strength 55
표 3.4.6. Maximum buckling strength with elevated temperate 58
표 3.4.7. Non-linear buckling strength ratio compare with ambient... 59
표 3.4.8. Buckling shape at 800℃ in 100% exposure area 62
표 3.4.9. Buckling shape at 800℃ in 50% exposure area 63
표 3.4.10. Buckling shape at 800℃ in 12.5% exposure area 64
표 3.5.1. Environmental conditions and main properties of the... 71
표 3.6.1. 수중파이프라인 핵심 기술 분류 101
표 4.1.1. 성과목표 104
표 4.1.2. 성과점검기준표 104
표 4.1.3. 정량적 성과 목표 달성 현황 105
표 6.1.1. 수집한 해외 과학기술정보 112
표 8.1.1. 핵심 연구 성과 120
표 8.1.2. 핵심연구성과 1 120
표 8.1.3. 핵심연구성과 2 121
표 8.1.4. 핵심연구성과 3 121
표 8.2.1. 연구실적 122
표 8.2.2. 연구실적 1(SCI급 학술지게재) 123
표 8.2.3. 연구실적 2(비SCI급 학술지게재) 124
표 8.2.4. 연구실적 3(비SCI급 학술지게재) 125
표 8.2.5. 연구실적 4(특허출원) 126
표 8.2.6. 연구실적 5(특허출원) 127
그림 1.1.1. 수중파이프라인 기술의 목표 11
그림 1.2.1. 부유식 파이프라인 기술 13
그림 1.2.2. 불규칙 해저 지형과 파이프라인 13
그림 1.3.1. 부유식 수중 파이프라인... 15
그림 1.3.2. 부유식 수중 파이프라인 계류방식 15
그림 1.3.3. 부유식 수중 파이프라인 해석방법 정립 16
그림 1.3.4. 연구개발 추진체계 17
그림 2.1.1. 석유가스 분야 및 해외 지역별 플랜트 수주실적 20
그림 2.1.2. 동해-1 가스전 21
그림 2.1.3. 파이프라인 직경 산정 순서도 23
그림 2.1.4. 파이프라인에 작용하는 해양 하중 24
그림 2.1.5. 파이프라인의 자유 경간 25
그림 2.1.6. 파이프라인이 긴 경우의 길이에 따른 변형률과 변형 27
그림 2.1.7. 오일러 좌굴과 모드 형상들 28
그림 2.1.8. 파이프라인의 수직 좌굴 현상(Upheaval Buckling) 28
그림 2.1.9. 파이프라인 슬리퍼(Sleeper) 29
그림 2.1.10. 해저 파이프라인의 부식 원리 29
그림 2.2.1. 석유플랜트 M&A 현황 31
그림 2.2.2. Pipeline route 32
그림 2.2.3. 육상 파이프라인의 불규칙 지반의 대응 33
그림 2.2.4. 터키-사이프러스위치도 34
그림 2.2.5. 수중 단면도 34
그림 2.2.6. 해양에서의 이송 구조물 34
그림 2.2.7. 부유식 파이프라인의 지지방법(터키와 사이프라스) 35
그림 2.2.8. 부유식 수중파이프라인 개요(터키-사이프러스) 35
그림 3.3.1. 자체 부력에 의한 계류 방식 44
그림 3.3.2. 외부 부유에 의한 계류 방식(부유체이용) 45
그림 3.3.3. 해저파이프라인과 수중파이프라인 연결부 45
그림 3.3.4. 해저파이프라인과 수중파이프라인 연결부 유체 흐름 46
그림 3.3.5. 해저파이프라인과 수중파이프라인 연결부 경계조건 46
그림 3.3.6. 수중파이프라인 설치 방법 46
그림 3.4.1. Material properties of steel 50
그림 3.4.2. Analysis model for verification 52
그림 3.4.3. Results of verification 53
그림 3.4.4. Analysis models 54
그림 3.4.5. Boundary... 54
그림 3.4.6. Element Mesh convergent test of D/t... 56
그림 3.4.7. Results of elastic buckling analysis... 56
그림 3.4.8. Fire scenarios 61
그림 3.4.9. load-strain curve similar to the criterion of C1 57
그림 3.5.1. Turkey-North Cyprus pipeline map 66
그림 3.5.2. Bathymemc profile 67
그림 3.5.3. Installation method of submerged floating pipline 67
그림 3.5.4. General definition of submerged slender rods 68
그림 3.5.5. General configuration of the SFP model 71
그림 3.5.6. Tendon motion of the SFP with BWR 74
그림 3.5.7. Axial stress of tendon with BWR 74
그림 3.5.8. Motion of pipe with BWR 75
그림 3.5.9. Anchoring method 76
그림 3.5.10. Tendon Motion of the SFP with anchoring... 78
그림 3.5.11. Tendon stress of the SFP with anchoring... 78
그림 3.5.12. Pipe motion of the SFP with anchoring type 80
그림 3.5.13. Tendon Motion of the SFP with draft 82
그림 3.5.14. Tendon stress of the SFP by draft 82
그림 3.5.15. Pipe motion of the SFP by draft 84
그림 3.5.16. Incidence angle of wave 84
그림 3.5.17. Tendon Motion of the SFP with incidence... 86
그림 3.5.18. Tendon stress of the SFP with incidence... 87
그림 3.5.19. Pipe Motion of the SFP with incidence... 89
그림 3.5.20. Section force of pipe 90
그림 3.5.21. Section moment of pipe 91
그림 3.5.22. Section force and moment of pipe by BWR 93
그림 3.5.23. Section force and moment of pipe by... 95
그림 3.5.24. Section force and moment of pipe by draft 97
그림 3.5.25. Section force and moment of pipe by... 99
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