Overview of the Korean Marine Industry and VPP Analysis of a 28ft Sailing Yacht

대한민국의 해양 레저 시장 및 28ft급 세일요트의 VPP 성능해석 연구

The South Korean marine industry is emerging as a significant market, driven by the growing popularity of various water leisure activities, including sailing. This trend suggests a rising demand for sailing yachts. Consequently, since 2022, the design and development of a 28ft sailing yacht have been ongoing, supported by the government and the Ministry of Oceans and Fisheries, to promote yachting culture in South Korea. The Velocity Prediction Program (VPP) analysis was conducted using WinDesign during the preliminary design stage to evaluate performance and determine design parameters. The hydrodynamic model used for this vessel is based on regression methods developed from years of experience in naval architecture and yacht research at the Wolfson Unit, providing reliable estimates for most modern yachts. However, owing to the lack of specific hydrodynamic data from towing tank tests or CFD numerical analysis, verification of the hydrodynamic model has faced some challenges. Additionally, an incomplete weight estimate resulted in variable VCG values, potentially affecting stability and overall performance. The optimal boat speed for this vessel was determined at true wind speeds (TWS) of 4, 8, 12, 16, and 20 knots, using both the jib (up to 120° TWA) and the spinnaker (from 80° TWA). The optimized speed of the yacht was found to be comparable to that of international similar-class yachts.

대한민국의 해양레저산업은 세일링을 비롯한 다양한 형태의 수상레저 활동이 증가하는 추세에 따라 세계적으로 신흥시장으로 주목받고 있어 세일링 요트에 대한 수요가 높아질 것으로 추정된다. 이에 따라 2022년 현재 우리나라 요트 문화의 부흥과 보급을 위해 해양수산부의 지원을 받아 28피트 세일 요트의 설계 및 개발이 착수되었다. 개발 초기 단계에서의 성능을 확인하고 이를 통해 설계 인자를 결정하기 위하여 속도 예측 프로그램 VPP(Velocity Prediction Program) 분석이 수행되었다. 본 연구에서 사용된 소프트웨어는 University of Southampton의 Wolfson Unit사(社)의 WinDesign으로, 속도 예측에 적용된 유체역학적 데이터 모델은 Wolfson Unit사(社) 자체적인 조선공학 및 요트연구 분야에서 수십 년간의 예인 수조 시험 데이터를 회귀 분석한 방법으로 대부분의 현대식 요트에 대해 신뢰할 수 있는 추정치를 제공하는 것으로 여겨진다. 하지만 예인 수조 시험이나 CFD 수치해석 등을 통한 실험 결과적인 유체역학적 정보가 없기 때문에 소프트웨어에서 제공하는 유체역학적 데이터 회귀 모델의 저항 값은 다소 차이가 있을 것으로 예상된다. 또한, 아직 미완료된 무게 중심 추정에 의한 VCG 값은 속도 예측의 입력 변수 중 하나로, 성능 결과에 어느 정도 영향을 미칠 수 있을 것으로 예상된다. 개발 세일 요트에 대한 최적화된 보트 속도는 풍속 4, 8, 12, 16 및 20노트의 집세일 조합(최대 120° TWA) 및 스피네커 세일 조합(80° TWA부터) 모두에서 확인되었으며, VPP를 활용하여 얻어진 최적화된 속도는 국제적으로 유사한 등급의 요트와 견줄수 있는 수준으로 확인되었다.