유한차분법을 이용한 컨테이너선의 선수선형 개량

Bow-Hull Form Development of a Container Ship by Using Finite Difference Method

본 논문에서는 유한차분법을 이용하여 선수파형을 계산하고, 이 결과를 비교평가 하므로서 선수선형 개량에 활용할 수 있는 한 방법에 대하여 기술하였다. 여기에서 사용된 대상선박은 당사에서 개발완료한 4,400TEU급 고속 컨테이너선으로 기본선형과 선수수정 선형에 대한 수치계산과 모형시험이 각각 수행되었으며, 본 차분방법 의한 계산 결과를 Simplified N-K problem과 Rankine source method, 그리고 모형시험 결과와 각각 비교하였다. 이 결과 유한차분법에 의한 계산결과는 모형시험 결과와 매우 근사한 경향을 보였고, 따라서 선박초기 설계단계에서 최적선수선형, 특히 최적 벌브형상을 결정하는데에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

The finite difference simulation method for ship waves is introduced for hull form improvement. Numerical simulations were performed for a series of modified hull forms and the simulated results were used for the determination of the better hull forms. A 4,400 TEU container carrier which was designed and experimented in towing tank was chosen for the purpose. The calculation results are compared with those of model test, of simplified Neumann-kelvin problems and of Rankine source method. In this study, it is shown that the combination of the computer simulation by our method with the experiment provides one of the most economical and reliable procedures of hull form improvement and that the degree of accuracy of this method is so high that it can cope with very practical design purposes.