• 대한조선학회논문집
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• 제36권2호
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• pp.1-8
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• 1999

선저에 부착된 공기공동에 의한 실용 선박의 저항감소 효과를 조사하기 위하여 예인수조에서 충주호 유람선에 대한 저항실험을 수행하였다. 여러 가지 형상의 공기공급 노즐에 대해서 선저에 부착된 공기공동의 관측과 저항 계측이 수행되었으며 이로부터 적절한 공기공급 노즐의 형상을 결정하였다. 선박의 빌지부 근처에서의 공기누출을 억제하기 위하여 선박의 길이방향으로 공기유출막이 스트립을 공기공급 노즐의 양 측면에 부착하였다. 또한 두 개의 공기공급 노즐을 설치하여 두 개의 공기공동을 연속하여 발생시킬 수 있었으며 이로부터 더욱 큰 저항감소 효과를 얻을 수 있었다. 효율 측면에서는 공기공급에 필요한 에너지를 고려하더라도 설계속도에서 10% 이상의 에너지절감 효과를 얻을 수 있었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권3호
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• pp.1-7
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• 1999

본 논문에서는 충주호에서 유람선으로 사용되고 있는 광폭천흘수형 선박을 대상으로 선정하고, 공기를 공급하여 선저에 공동을 형성시켜 마찰저항을 감소시킬 수 있도록 선박의 선저형상을 개량하였다. 2차원 공동문제로 이상화하여 선저에 부착되는 공동을 이론적 방법으로 수치해석하여 공기공동의 형상과 내부압력을 추정하였고 공동현상을 지배하는 무차원수를 살펴보았다. 예인수조에서 모형선실험을 시행하고 단의 높이변화, 선측의 공기유출막이벽 등에 의한 공기공동의 형성과 저항감소효과를 조사하였다. 또한 투명한 아크릴로 제작된 선저부를 통해, 선저에 부착되는 공기공동의 발달과정을 관측하였다. 이러한 연구를 통하여, 실선선형의 선저부 형상을 적절히 개량하고 공기를 공급함으로써 설계속도 부근에서 원래선형의 전저항의 25%정도를 줄일 수 있음을 모형선에서 확인하였다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제17권2호
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• pp.83-89
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• 2019

In this study, we show the maximum cavity radius prediction model that a droplet impacts an inclined bath. Surface tensions, viscosities, inclination angles of a bottom substrate, droplet diameters, falling heights of the droplet are varied for the experiment. We experimentally observe that the cavity grows in hemispherical shape like the cavity formed in a deep bath although the depth of the bath is non-uniform due to an inclined bottom substrate. We derive two theoretical models to predict the experimental results of the fully developed cavity. Although each model has error, we observe that qualitatively theoretical model predicts the trend of experiment results well.

• 대한조선학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.51-62
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• 1998

본 연구에서는 공동수조(Cavitation Tunnel) 실험용 모형프로펠러의 5축 가공을 위해 Windows NT와 PC 환경하에서 작동하는 CAD/CAM 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 그 성격에 따라 크게 4가지의 모듈로 구성되어 있다. 먼저, 프로펠러 설계를 위해 기존에 사용하고 있던 텍스트 위주의 S/W(Text based S/W)를 그래픽화 하여 통합함으로써 설계의 효율을 향상시켰다. 설계의 결과로 출력되는 점 데이터는 NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline) 방법을 이용하여 복합곡면 (Composite Surface)으로 모델링하였고 가공은 황삭, 중삭, 정삭 및 잔삭으로 수행하였다. 각각의 경우에 있어서 공구와 공작물의 충돌 및 간섭을 체크하여 공구경로를 산출하였으며 그것을 역기 구학 해석하여 NC 데이터로 변환하였다. 또한, 가공의 상태를 화면상에서 검증하기위해 공구 및 공작물을 그래픽화하여 NC 데이터를 검증할 수 있도록 하였다. 끝으로 5축 가공의 가공 효율을 최대화하기 본 연구에서는 공동수조 실험용 모형프로펠러의 5축 가공을 위해 Windows NT와 PC 환경하위해 실험을 통하여 최적의 절삭조건을 선정하고 이를 시스템내에 데이터베이스화 함으로써 설계부터 가공까지를 자동으로 수행할 수 있는 시스템으로 구축하였다.

• 한국음향학회지
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• 제37권2호
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• pp.92-98
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• 2018

본 논문은 모형 프로펠러를 대상으로 공동수조 시험, 수중 충격시험, 유한요소해석 및 전산유체해석에 기반하여 수행한 명음 발생 메커니즘 연구이다. 선미 유동을 모사하기 위해 반류망, 프로펠러 및 방향타를 설치하고 수중청음기와 가속도계로 프로펠러 명음 현상의 발생과 소멸을 계측하였다. 유한요소해석을 통해 프로펠러 날개의 고유진동수를 예측하고 접촉 및 비접촉식 충격시험으로 이를 검증하였다. RANS(Reynolds Averaged Navier-Stokes) 방정식 기반 전산유체해석을 통하여 프로펠러 날개 각 단면의 유속과 유효 받음각을 계산하였으며, DES(Detached Eddy Simulation) 기반 고해상도 해석을 통해 명음 발생 위치에서 2-D 날개 단면 뒷전의 와류흘림주파수(vortex shedding frequency) 계산을 수행하였다. 수치적으로 예측된 와류흘림주파수는 모형시험으로 계측한 명음 발생 주파수 및 날개 고유진동수와 일치함을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.71-80
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• 1992

국제수조회의(ITTC) 내항성분과에서 회귀현상(rare event)레 대한 시험기법 확립 및 계측기간 결정을 목적으로 19차 ITTC 내항성분과의 공동사업으로 갑판침수 계측시험을 수행한 바 있다. 본 논문에는 공동연구에 참여한 수조시험연구회(KTTC)의 두 회원인 해사기술연구소(KRISO)와 현대선박해양연구소(HMRI)의 실험방법 및 결과를 비교 검토하였다. 선수상대운동과 갑판침수 사이의 상관관계 및 Poisson process에 근거한 계측시간의 추정에 촛점을 두어 결과를 고찰하였다. 동일한 특성을 갖는 입사파에 대해 계측된 갑판침수 빈도수는 두 기관 모두 계측시마다 큰 차이를 보였으며 이는 일반적인 선체운동 계측 보다 더 많은 계측시간이 필요한 것을 의미한다. 선수상대운동과 갑판침수사이의 상관관계는 선수형상, 선속 및 해상상태에 따라 달라지며 본 공동연구의 실험 조건하에서는 (유의파고 7.88m, 선속 22.15노트) 둘 사이의 상관관계가 매우 높은 것으로 나타났다. 또한 갑판침수 현상의 통계적 특성은 Poisson process로 해석될 수 있음을 보였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2004년도 추계학술발표대회논문집 제23권 2호
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• pp.443-446
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• 2004

추진기에 의한 소음은 선형 특성에 의한 반류 분포, 추진기 재질 및 유체 연동 등 다양한 주변 인자들에 의해 발생하여, 민수용 선박의 경우는 과도한 추진기 수중 방사 소음으로 해양 생태계 교란 및 선박 거주구역 내 과대 소음 형성의 주 요인이 된다. 더구나, 군사용 함정의 경우에는 추진기 유기 소음은 수중 방사소음의 형태로 전파되어 함정/무기 자체에 탑재된 음향센서의 기능을 저하시키는 영향을 줄 뿐 아니라, 원거리까지 전파되는 수중소음으로 인해 치명적인 자기 노출이 되어 적 함정에 의한 피탐 거리 증대라는 전술적 취약점을 초래하는 중요한 요소이다. 본 발표는 삼성 공동수조(SCAT)에서 이루어지는 추진기 유기 소음 측정에 대한 기술적 사항과 모형선-추진기 수조 시험을 통해 구해진 추진기 유기음향과 이론 및 경험식을 토대로 계산된 추진기 소음의 정량/정성적 비교를 통해, 추진기 설계 단계에서 소음수준 예측 도구로의 활용 가능성을 제시하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제44권2호
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• pp.111-118
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• 2007

In order to investigate the noise characteristics of the different caviation, noise measurements were carried out in a large cavitation tunnel of the Samsuug Ship Model Basin(SSMB). The noise measurements for a 3-dimensional hydrofoil were carried out at the angle of attack of $12^{\circ}$ and $16^{\circ}$ according to the decrease in cavitation number. It is exhibited that sound pressure level(SPL) increased sharply with cavitation inception. The frequency of the noise induced by sheet cavitation was higher than that of tip vortex cavitation in the phase of cavitation inception. Within the range of the high frequency, in the case of fully developed cavitation, sheet cavitation noise was significantly increased in sound pressure level compared with tip vortex cavitation noise. In this study, the noise characteristics of the different cavitation types were considered experimentally and would be utilized as a basis for the analysis of propeller cavitation noise.

• 한국음향학회지
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• 제38권4호
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• pp.450-458
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• 2019

기포군이 파열하면서 발생하는 초음파를 관찰하기 위하여 수동 공동 영상법을 이용한다. 수동 공동 영상은 낮은 해상도와 큰 부엽이 문제이다. 수동 공동에서 발생하는 초음파 신호는 펄스 형태를 가지므로, 수신 어레이에 수신된 신호는 입사 방향에 따라서 트랜스듀서 배열 소자에 나타나는 신호의 크기 분포가 달라진다. 영상점에서 수신된 채널 데이터 신호의 크기 분포로부터 주엽과 부엽 신호의 유무를 판단하고 부엽을 줄이기 위하여 무게중심과 평탄도를 계산하여 영상점에서 가중값을 정의하였다. 무게중심은 수신 채널에서 신호의 분포가 집중된 위치를 수치화하며 평탄도는 채널 신호의 분산을 측정한다. 지연 후 더해주는 집속 방식과 최소 분산 빔포밍을 사용하여 구현된 수동 공동 영상에서 무게중심과 평탄도를 이용한 가중값을 적용하여 영상의 화질 개선에 적용하였다. 컴퓨터 시뮬레이션과 실험에서 지연 후 더해주는 방법과 최소 분산 빔포밍 방법에 가중값을 적용하여 영상에서 부엽이 줄어듦을 확인하였다. 고출력 초음파를 이용한 수조 실험에서도 부엽이 나타나는 영역이 줄어들어 수동 공동의 변별력이 증가함을 확인하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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• pp.791-796
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• 2000

The cavitation-induced fluctuating pressure of the container ship named "Sydney Express" is measured in Samsung Large Cavitation Tunnel(SCAT). In the measurements, a complete ship model is employed. The effects of thrust coefficient and cavitation number on cavity pattern and cavitation-induced fluctuating pressure were investigated experimentally. It is demonstrated that the fluctuating pressure coefficient is very sensitive to the cavitation number. The results of cavitation and pressure fluctuations are compared with those of ITTC and HSVA, which shows fairly good agreement. It is exhibited that the removal of rudder can significantly change the loading condition of a propeller, and can reduce the fluctuating pressure coefficient almost by half.