This study analyzes the restraining force of the hang-off clamp and the safety of the wire during submarine cable installation using the Flexible Pull-in Installation System (FPIS). In particular, for permanent clamps, it is crucial to examine the potential for slip and failure due to self-weight before and during installation, as well as additional loads after fastening. To achieve this, numerical analysis was conducted to evaluate the maximum frictional resistance of the clamp and the possibility of wire damage. The analysis results indicate that the minimum frictional load generated in the temporary clamp is approximately 34.63 kN, which is about 14% higher than the target weight of 30 kN for the cable and protective equipment. Additionally, when the permanent clamp is fastened, the maximum stress observed in the clamp is 414.4 MPa, while the maximum stress in the wire reaches 881.3 MPa. Although the wire's maximum stress exceeded the material’s tensile strength, this was attributed to localized stress concentration. Buckling and deformation were observed; however, the possibility of complete failure was determined to be low.

본 연구에서는 유연 입상 설치 시스템(Flexible Pull-in Installation System, FPIS)에서 해저 케이블 설치 시 하중을 지지하는 행오프 클램프(Hang-off Clamp)의 구속력과 와이어의 안전성을 분석하였다. 특히, 영구 클램프(Permanent clamp)의 경우 케이블 설치 전과 체결 전의 자중, 그리고 체결 후 추가 하중에 따른 슬립 및 파단 여부를 면밀히 검토할 필요가 있다. 이를 위해 수치 해석을 수행하여 클램프의 최대 마찰 저항력과 와이어 손상 가능성을 평가하였다. 분석 결과, 보조 클램프(Temporary clamp)에서 발생하는 최소 마찰 하중은 약 34.6 kN으로, 이는 케이블과 보호 기자재의 목표 중량인 30 kN보다 약 14% 높은 수준임을 확인하였다. 또한, 영구 클램프 체결 시 클램프에서는 최대 414.4 MPa, 와이어에서는 최대 881.3 MPa의 응력이 발생하는 것으로 나타났다. 와이어의 최대 응력은 소재의 인장 강도를 초과하였으나, 이는 국소적인 응력 집중 현상으로 판단되었으며, 좌굴 및 변형은 관찰되었으나 파단 가능성은 낮은 것으로 확인되었다.

Keywords: 행오프 클램프(Hang-off clamp), 해저케이블(Submarine cable), 최대마찰저항력(Maximum static frictional force), 최대응력(Maximum Stress)