Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제34권1호
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pp.69-75
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2010
본 연구는 Weis-Fogh형 추진기구를 장착한 모형선을 제작하여, 정지 및 주행하는 모형선에 대해 열림각 변화에 따른 주행특성과 진동특성을 조사한 것이다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 추력 및 선속은 열림각이 자동 조절되는 스프링형이 가장 컸으며, 열림각 ${\alpha}=30^{\circ}$, ${\alpha}=15^{\circ}$순으로, 약 4%정도씩 작게 나타났다. 또한 모형선의 최대 진동진폭 및 RMS 값은 열림각 ${\alpha}=30^{\circ}$일 때가 가장 작게, 스프링형이 가장 크게 나타났고, 열림각이 같은 경우 정지 때보다 주행 시가 작게 나타났다.
현재 모형선을 이용한 선형성능 검증설비는 예인수조와 회류수조 두설비가 주로 이용된다. 이들 설비는 주로 저속 대형선박을 위해 기법들로 소형 고속어선 및 고속레저선박의 저항성능 평가를 수행하기에 전차의 속도와 유속이 목표속도에 미치지 못해 어려움이 존재한다. 따라서 고속 선박의 저항성능 평가를 위해 새로운 기법 정립 연구가 필요하다. 이에 고속선의 저항성능 시험을 위해 실제 해상에서 선박을 이용한 모형시험을 고안하고 측정시스템을 구성하였다. 시스템구성은 총 8개의 파트로 구성되어 있으며, 시스템 검증을 위해 C.W.C에서 저속선의 모형을 이용하여 시험을 수행하여 시스템 적용 가능성을 검증하였다. 또한 실제 해상에서 고속선 모형선을 이용하여 시험을 수행하였으며, 이 결과를 CFD해석 결과와 비교하여 실해상 모형시험 방법의 가능성을 확인 하였다.
IMO는 해상에서의 선박 안전 향상을 위해 선박의 복원성능과 조종성능에 관한 국제적 기준을 제시하고 있다. 이러한 기준은 선박 연구자가 수행하는 연구의 방향에도 영향을 미치고 있다. 기존의 수행된 연구는 복원성능과 조종성능의 각각의 분야에서 독립적으로 수행되어 왔으며, 아직 두 분야의 상호 관계에 관한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 논문에서는 선박의 복원성능과 조종성능의 상호 관계를 정량적으로 규명하고자 기초적인 실험 연구를 수행하였다. 이를 위해 복원성능을 나타내는 지표인 GM과 선박의 조종성능을 나타내는 지표인 선회성능을 통해 두 항복 간 상호 관계의 정량적 분석을 시도하였다. 자유항주 모형선을 이용한 선회 시험을 실시하였고, 그 결과 GM 감소에 따른 선회반경 감소 및 초기 횡경사 각도 증가를 확인했으며, 그 변화의 경향은 서로 다르게 나타나는 것을 확인하였다.
경계선 추출(edge detection)은 영상처리 및 인식 분야의 여러 응용분야에서 쓰이는 중요한 전처리과정 중 하나이다. 경계선이란 두 영역 사이의 경계에 위치한 점들[12]을 말하며, 경계선 추출은 영상 속에 위치한 이런 경계점들을 찾는 작업을 말한다. 경계선 추출 방법에 대해서는 많은 연구가 진행되어 왔지만 사물의 실제 경계선을 정확히 추출해내는 것은 여전히 어려운 문제로 남아있다. 이에 본 논문에서는 인간의 시각 정보처리 방법을 기존 문헌을 통해 분석하고 이를 기반으로 한 경계선 추출 모형을 제안한다. 제안된 모형은 기존의 수학적인 시각 모형에서 불가피하게 제외되는 시각 특징 및 인간의 시각기관의 특징을 포함할 수 있을 것으로 기대된다.
전립선의 정확한 볼륨측정은 전립선암과 전립선비대의 진단, 치료 결정 및 예후 판정에 있어서 중요한 역할을 한다. 또한, 전립선암 선별검사에 사용하고 있는 혈청전립선특이항원(serum prostate-specific antigen)은 전립선의 볼륨과 서로 높은 상관관계를 보이기 때문에 이를 평가하기 위해서는 정확한 볼륨을 아는 것이 중요하다. 기존의 전립선 측정법이 다양하게 제시되고 있으나 전립선 모형 별 측정법에 대한 연구는 없었다. 본 연구에서는 다양한 모형의 팬텀을 제작하고 초음파를 이용하여 볼륨을 알아본 후 모형 별 측정위치를 찾아 새로운 측정방법을 제시하고자 한다. 초음파 검사를 통해 특징적인 전립선 모양 6개를 선정하였다. 이를 횡단과 종단영상을 참고하여 전립선 모형 6개를 제작하였다. 최적의 측정위치에서 각각 3회씩 반복측정 후 실제볼륨과 측정볼륨간의 유의성을 알아보기 위하여 Wilcoxon 부호순위 검정을 실시하였다. p값은 0.05이하일 때 유의한 것으로 정하였다. Axial 영상에서 돌출부위를 제외하고 안쪽으로 두고, Longitudinal 영상에서는 base와 apex의 오목한 부분에 측정 점을 놓았을 때 실제 전립선 크기와 일치도가 높았다. 실제볼륨과 측정볼륨간의 유의성은 p값 0.156으로 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 전립선 axial 영상에서 전립선 이행대의 돌출이 심할 경우 돌출부위를 배제하고 측정하는 것이 실제 볼륨에 가까웠다. 또한 longitudinal영상에서는 apex부분이 가늘고 길어질 경우에 끝부분이 아닌 안쪽으로 측정 점을 잡아 그 점을 기준으로 타원을 그려 볼륨을 측정하는 것이 실제 볼륨에 가장 가까웠다.
깊이가 제한된 천수역을 운항하는 선박의 경우, 선저면의 동유체력변화로 인해 선박의 흘수가 증가하는 스쿼트 현상이 나타난다. 본 연구에서는 KVLCC2선형을 대상으로 H/T(Depth/Draft) = 2.0, 1.5, 1.2의 천수조건에서 모형선의 속도변화, 프로펠러 유무에 따른 모형선박의 상하동요, 종동요 자세변화를 계측하였다. 또한 계측된 모형선의 상하동요변화는 Tuck/Huuska, Barrass 2, Eryuzlu 등의 경험식에 따른 결과와 비교하여 그 유효성을 검증하였다.
수치 해석적 방법으로서의 CFD(Computational Fluid Dynamics)는 급속한 전산기성능의 발달과 더불어 많은 발전을 거듭하고 있으며, 특히 선박분야에 있어서도 일반선형에 대한 주위의 유 동장해석 및 성능추정, 초기설계에의 응용에서 그 활용성이 입증되고 있다. 따라서, 초고속선에 대하여도, CFD의 대표적 장점이라 할 수 있는 실선에 대한 수치실험이 짧은 시간에 저가의 경비로 가능하다는 것과 그 결과가 모형선 실험결과보다 상세하고 충실한 정보의 확보가능 등을 감안한다면, 앞으로 초기 초고속선 선형개발단계에서 CFD의 적용을 기대해 볼만 할 것이다. 이러한 관점으로부터, 본 고에서는 초고속선의 선형개발에 있어서 CFD의 활용성에 관하여 고 찰해 보고자 한다.
본 논문은 시장개설 초기 4개월간의 주가지수 선물수익률과 기초자산인 현물(KOSPI 200) 수익률간의 선도-지연효과를 두 개의 모형을 이용하여 실증검증하였다. 첫 번째 모형은 설명 변수로 선물수익률의 시차변수를 사용하고 종속변수로 현물수익률을 사용했다. 두 번째 모형은 설명변수로 선물수익률의 시차변수를 사용하는 것은 첫 번째 모형과 같으나 종속변수로 ARMA모형에서 구한 현물수익률의 오차항(return innovations)을 사용하였다. 또, 여러 시장조건에서 현물수익률과 선물수익률사이의 선도-지연효과가 특정한 양상을 보이는가를 분석하였다. 좋은 정보와 나쁜 정보, 거래량이 많은 경우와 적은 경우, 변동성이 높은 경우와 낮은 경우로 나누어서 선도-지연효과를 살펴보았다. 실증검증의 결과 KOSPI 200 현물수익률은 ARMA(2,3) 모형이 적합하며 선물이 현물을 10분 이내로 선도한다. 하지만 그 관계는 일방적인 것이 아니어서 15분후에는 현물이 선물을 선도하는 피드백(feed-back) 현상이 나타났다. 좋은 정보(good news)에서는 선물이 현물을 5분정도 선도하고 나쁜 정보(bad news)하에서는 선물 선도현상이 약해진다. 보통 정보(morderate news)하에서는 현물이 선물을 10분내로 선도한다. 거래량이 많은 경우와 변동성이 높은 경우에는 선물이 현물을 선도하는 것이 뚜렷하나 거래량이 적은 경우와 변동성이 낮은 경우에는 선물과 현물간에는 특정한 선도-지연현상이 나타나지 않는다.
본 연구는 광역전철 활성화를 목표로 승용차 대비 경쟁력 평가를 위한 수단선택모형을 개발하였다. 연구대상 노선은 수도권의 경의선과 중앙선이며, 열차운행 구간은 두 노선을 연결하는 일산역부터 구리역까지 설정하였다. 수단선택모형은 잠재선호조사(SP) 자료를 이용한 개별행태모형이며, 교통수단선택의 경쟁구도는 승용차와 급행열차이다. 연구 결과, 수단선택모형이 적정한 수준으로 도출되었으며, 이를 이용하여 통행자의 시간가치와 탄력성 값이 나타내는 특성을 분석하였다. 분석결과 광역전철에서 급행열차를 운행할 경우에는 통행비용의 감소보다는 통행시간의 단축에 주안점을 두는 것이 더욱 효과적으로 나타났다. 또한 이 같은 측면에서 개별노선간의 직결운행을 확대하고 급행열차를 운행하여 환승시간과 차내시간을 줄여주는 정책 추진이 요구된다.
전력산업에서 전원설비계획은 매우 중요한 요소이다. 전원설비계획중 발전소 설립에 대한 연구만큼 송전선 증설에 대한 연구도 필요하다고 생각한다. 송전선 증설시 고려해야 될 사항이 많이 있으며, 그것을 체계적으로 정리하여 쉽게 모형화해서 구할 필요가 있다고 생각한다. 이 논문은 좀 더 최적화된 송전선 증설을 위한 모형을 만들어 가는 방향을 제시하고자 한다. 최적전력조류계산(OPF)에 송전선 증설에 따른 비용을 포함하는 모형으로 발전시키는 것을 목표로 하여 다음과 같이 논하고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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