2. 기술 동향
2.6. 부유식 구조물 개발 현황
[그림 2.50] 에너지섬 기획 사례-2 (영국)
[그림 2.51] 초대형 부유식 해상구조물 기술개발의 해석방법 설명도 (한국해양과학기술원, 2007)
☐ 콘크리트 부유식 해상인프라 건설기술 개발(한국건설기술연구원, 2010.01~
2014.12)
◦ 콘크리트 기반의 폰툰형과 반잠수식의 장점을 복합시킨 mixed 구조형식의 하이브리 드 부유구조체와 이의 관련 기술을 개발하여 하이브리드 부유구조체 적용 관련 종합 적 기술 연구
◦ 운동 저감형 하이브리드 부유구조체 형상 연구
◦ 해상접합 시스템 및 해상 시공 통합 제어기술 연구
◦ 하이브리드 부유구조체 구조설계 및 안전성 평가 기술 연구
◦ 하이브리드 석션기초 시공성 향상 기술 연구
◦ 해양 콘크리트 균열평가 및 제어, 내구성 평가 기술 연구
[그림 2.52] 요동저감형 플랫폼 형상 수치모의해석 결과 (한국건설기술연구원, 2014)
☐ 심해자원 생산용 친환경 해양플랜트 (현대중공업, 2012.07~2018.06)
◦ 심해생산망 FEED 설계 기술 개발
◦ 해상플랫폼 시스템 개발
◦ Subsea 핵심 시스템 개발
◦ 심해설치기술 개발
[그림 2.53] Overview of Arctic Floater Concept (Iyerusalimskiy et al.)
☐ Semi-rigid Floater Concept
◦ Semi-rigid floater 구조는 본래 Sakhalin Island에 적용하기 위해 설계됨.
◦ 본 구조물은 TLP개념과 함께 전통적인 부표의 부력 특성을 조합한 구조임.
◦ 수심 80~500m의 극한지 환경 바다에 에너지 탐사를 목적으로 개발됨.
◦ 본 구조는 원형 부유식 선체, 3개의 케이블 그룹 및 3개의 앵커로 구성됨.
◦ 부유식 선체는 원형이고 2개의 데크로 구성되며, 상부 데크의 지름은 대략 100m임.
☐ White Rose Field
◦ White Rose field는 Newfoundland'a Avalon Peninsula에서 약 350km 동쪽에 위치하고 있으며, Terra Nova field에서는 약 50km 떨어진 곳에 위치함.
◦ 1984년에 발견된 이래 White Rose는 Grand Banks에서 3번째로 큰 오일 생산지임
◦ White Rose field는 약 120m 수심에 위치하고 있고 Terra Nova 이전처럼 통합생산시 스템을 기반으로 하고 있음. 이 시스템은 해저 유정 및 유연한 유동선, 동적 라이저 및 FPSO 시설로 구성됨
◦ SeaRose 선체 및 계류는 110,000ton 빙산의 충격을 견딜 수 있도록 설계되었으며, 더
큰 질량의 빙산의 충격이 발생할 경우 계류가 분리되는 방식임.
[그림 2.54] White Rose Location [그림 2.55] White Rose Conceptual Field Layout
☐ Canadian High Arctic - Floating Ice Drilling Pads
◦ 해양 석유 및 가스 탐사용 지지구조 재료로 얼음의 사용은 1973년 캐나다 북극에서 Hecla 탐사에서 처음 시도됨. Floating drilling pad는 해수의 천연 얼음 시트를 인공적 으로 두껍게 함으로서 사용함.
◦ 1973~1986년 사이 전체 38개의 유정이 Floating ice pads에 의해 시추됨
◦ Drilling pads의 중요사항은 1~2m 두께의 일년 얼음(first-year ice)을 사용해야 한다는 점임
[그림 2.56] Cape Alison Floating Spray Ice Pad의 단면
☐ Monocone Arctic Platform(MCAD)
◦ Monocone Arctic Platform(MCAD)는 수심 125m 북극 해빙조건에서 시추 및 생산이 가 능한 구조로서 2007년 Offshore Mechanics and Arctic Engineering Conference에서 발표 됨
◦ MCAD는 상부와 하부 단면에 콘 모양으로 이루어진 부유식 선체 구조임.
◦ 상부단면은 구조물의 부력과 얼음 파단에 대비하기 위한 구조임.
◦ 하부단면은 무게중심을 낮추기 위해 무거운 강재 발라스트로 구성되었으며, 위치제 어는 강재 mooring system을 적용함
◦ MCAD는 파고 14m, 얼음하중 13,200ton에서도 운영할 수 있도록 설계됨
[그림 2.57] MCAD Platform
☐ Eirik Raude
◦ Eirik Raude는 동적 위치제어의Semi submersible 구조임.
◦ Eirik Raude는 폭 85m, 길이 119m의 구조임. 본 구조물은 7,129ton의 다양한 데크 하 중과 4,867ton의 운영하중에 견딜 수 있도록 설계됨.
◦ 플랫폼 무게는 52,552ton이며, 리프팅 용량은 1,002ton임
◦ 리그는 수심 70~3,050m사이에서도 운영될 수 있도록 설계되었으며, 수심 70~488m 사 이에서는 mooring 시스템에 의해 위치제어를 하며, 이 이상의 수심에서는 3등급의 DP 시스템과 6개의 스러스트 제어시스템이 이용됨
[그림 2.58] Eirik Raude
☐ Henry Goodrich
◦ Goodrich는 Terra Nova field에서 시추 개발을 목적으로 개발됨.
◦ Henry Goodrich는 얼음과 극치 폭풍 조건에서도 견딜 수 있도록 설계됨
◦ 운영조건(Operating conditions) : 최대파고 14m, 유의파고 8m, 주기 13sec, 풍속 26m/s, 조류 1m/s
◦ 폭풍조건(Storm conditions) : 최대파고 32m, 유의파고 17m, 주기 15sec, 풍속 31m/s, 조류 1.3m/s
[그림 2.59] Henry Goodrich