해상 상태를 고려한 모바일하버용 크레인의 구조최적설계

Abstract

모바일하버는 선박의 대형화로 인하여 항만에 접안 및 정박이 불가능하거나 선박의 접안 대기시간이 길어지는 경우 등 항만의 문제점들을 해결하기 위해 제시된 새로운 개념의 시스템이다. 이 새로운 시스템은 해상에 있는 선박에 다가간 후, 모바일하버에 설치된 크레인을 이용하여 선박에 컨테이너를 직접 상, 하역작업을 하도록 고안되었다. 모바일하버용 크레인은 컨테이너를 이송하는 장치로써 그 중요성이 매우 크다. 본 연구에서는 모바일하버용 크레인의 형태들을 제시하고 각 형태에 따른 구조최적설계를 실시하였다. 불안정한 해상으로부터 발생되는 횡동요 및 종동요와 바람에 의한 풍하중을 최적설계의 하중조건으로 하였다. 또 한국선급 및 각각의 규정들을 최적설계의 제한조건으로 하여 규정을 만족하면서 경량화된 크레인 구조를 최적화하였다.

The mobile harbor is a new concept system to solve the problems of a port. These problems are that container ships cannot be anchored at the dock because they have become larger or the waiting times of anchoring the ships are increased due to heavy container traffic. A new system is designed to carry out the loading and unloading of containers between the mobile harbor and the container ship using the mobile harbor crane at sea. The crane plays an important role when transferring the containers. In this research, various types of the mobile harbor crane are proposed and structural optimization for each type of the crane is carried out. The loading conditions consider the rolling and pitching conditions of the unstable sea state and the wind force are considered. The constraints are mainly the regulations made by the Korean Register of Shipping. The structure of the crane is optimized to minimize the mass while various constraints are satisfied.