A Study on the Improvement of Fore-Body Shape Considering Breaking Wave Phenomena

쇄파현상을 고려한 선수형상개량법에 관한 연구

This paper presents a method of minimizing the wave resistance components, due to the linear wave propagating to the far field and the breaking wave in the vicinity of the hull. This method consists of the linear optimization method for the linear wave resistance and the statistical optimization method for the breaking wave resistance through the analysis of the experimental data. For the purpose of the application, a wall-sided model with parabolic waterplane shape was selected as a basic hull form, and two modified hull forms with varied $C_p-curve$ of the fore-body were derived from the linear wave optimization method and the empirical method. The correlation between the linear wave resistance and the breaking wave resistance according to the $C_p-curve$ variation of the fore-body was investigated through the experimental and analytical results for the three hull forms. The fore-body shape optimized by the present method shows the reduction of the wave resistance by 47% comparing to the basic hull form at the design speed($F_n=0.26$).

본 논문에서는 선체로부터 멀리 전파해 나아가는 선형파와 선체 가까이에 존재하는 쇄파로 인한 조파저항성분을 최소화시키는 방법을 보여준다. 본 방법은 선형조파저항의 최적화 방법과 시험자료 분석을 통한 쇄파저항의 통계적 최적화방법으로 구성된다. 응용목적으로서, 수선형상이 포물선이고 측면이 수직한 모형을 기본선형으로 택하였고, 선형파를 최적화하는 방법과 경험적인 방법을 통하여서 선체전반부의 횡단면적 곡선을 변화시킨 두척의 수정모형선을 얻었다. 3척의 선형에 대한 시험 및 분석결과로부터 선체전반부의 횡단면적 곡선의 변화에 따른 선형파저항과 쇄파저항과의 상관관계를 살펴보았다. 본 방법으로 선체전반부가 최적화된 선형은 설계속도($F_n=0.26$)에서 기본선형에 비하여 약 47%의 조파저항감소를 보이고 있다.