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해양구조물 설계 개론 (박한일)
 

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머리말
지구의 70%가 바다로 둘러싸여 있다는 현상은 바다의 중요성을 단적으로 보여주는 사실이다. 또한 인류가 윤택한 삶을 지속적으로 유지하는데 필요한 식량자원 및 석유․가스에너지 자원을 바다에서 대량 얻고 있으며, 육상에서 고갈되어 가는 광물자원도 바다에 엄청나게 매장되어 있다는 사실은 바다가 인류의 삶의 터전이며 희망임을 의미한다.

그러나 이러한 해양자원을 개발하기 위해서는 도구가 필요한데 그것이 바로 해양구조물이다. 해양구조물이란 석유나 천연가스의 채굴, 생산, 수송에 사용되는 각종 해양설비를 비롯하여 해양에너지 (조력, 파력, 풍력에너지 등) 발전시설, 대형 선박 안전시설, 해양관측 시설, 심해광물자원 개발용 구조물, 심층수 개발용 해양설비, 해상호텔과 같은 해양레저시설, 해상소각장이나 화장장과 같은 혐오시설, 해상 공항이나 해상공장 등 아주 다양한 해양설비를 말한다. 이중에서도 현재에는 해저 석유나 천연가스개발용 해양구조물이 주류를 이루고 있다.

본 교재에서는 이러한 해저석유나 천연가스를 시추, 생산, 저장 및 수송하는데 필요한 구조물의 설계에 대해 개략적으로 소개한다. 그동안 수심이 얕은 천해에서 이러한 석유자원을 많이 개발해 왔으나 천해마저도 점차 고갈되어 가고 있어 최근에는 심해나 극지에 매장된 석유나 가스를 개발하고 있다. 따라서 본 교재에서는 천해용인 고정식 구조물과 심해용인 부유식 구조물의 설계에 대해 다룬다. 또한 1차 생산된 석유나 가스를 수송하는 수단인 해저배관의 설계에 대해서도 다룬다.

본 교재는 대학교 3학년 수준에 맞게 집필하였으나 해양공학이 아닌 다른 분야를 전공한 엔지니어가 현장에서 해양구조물 분야를 스스로 공부하는데 도움이 될 수 있도록 기초적이고 쉬운 내용 위주로 저술하였다.

본 교재를 집필하는데 필요한 자료를 정리하는 등 많은 고생을 한 필자의 해양구조물 연구실에 속한 민천홍 박사과정 학생, 김병모, 권용주 석사과정 학생을 비롯하여 연구실 학생들에게 고마움을 표한다.

아무쪼록 본 교재가 해양구조물 분야의 발전에 조금이나마 기여한다면 더없는 기쁨이 될 것이다.


2011년 3월 부산 아치섬에서
박한일