• 융합신호처리학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.97-102
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• 2023

방향타는 조선 분야에서 중요한 역할을 하기 때문에 방향타의 유체역학적 특성을 조사하기 위해 수치 시뮬레이션이 수행되었다. 유체역학적 힘과 같은 일부 값은 예인 탱크에서 쉽게 측정할 수 있지만, 실험을 통해 압력 분포, 속도 분포, 와류 발생과 같은 유동장에 대한 자세한 정보를 얻기는 어렵다. 본 연구에서는 전산유체역학(CFD)을 이용하여 방향타에 작용하는 유체역학 계수와 레이놀즈수가 미치는 영향을 연구하였다. 상용 전산유체역학 프로그램 Ansys Fluent를 이용하여 방향타 주위의 유동 특성을 연구하였고, 이때 k-epsilon 난류 모델이 사용되었다. 먼저 CFD 상용코드를 이용하여 KCS 방향타의 받음각에 따른 항력계수와 양력계수를 구하였다. 둘째, 동일한 조건에서 2차원 양력계수와 항력계수를 3차원 계수와 비교되었다. 셋째, 레이놀즈수가 유체역학적 힘에 미치는 영향이 연구되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권2호
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• pp.115-121
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• 2002

본 논문은 KTX-1 기본훈련기 방향타 조종계통의 정적 하중 시험을 요약한 것이다. 방향타 콘트롤 시스템 정적 하중시험은 정하중 구조 시험용 KTX-1 #004호기에 장착 상태에서 실시하였으며 사용되는 모든 부품은 실제와 동일한 것으로 장착하고 정적하중 시험을 실시하였다. 시험하중 조건은 설계 제한하중(Design Limit Load)과 설계 극한하중(Design Ultimate Load)까지 시험을 수행하며, 전방석과 후방석 패달에 동시하중을 작용하는 경우 중복하중계수(Dual Factor)까지 고려하였다. 이 시험의 요구하중은 MIL-A-8855(USAF)의 요구조건에 따라 수행하였으며, 방향타 콘트롤 시스템 시험 결과는 미 군사규격 요구조건을 만족하였다.

• Composites Research
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• 제36권6호
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• pp.454-460
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• 2023

최근 온실가스 배출량에 대한 규제가 높아지면서 IMO는 온실가스 배출량을 2050년까지 순 배출량 '0'을 목표로 하며 온실가스 규제를 강화하고 있다. 또한 조선/해양 분야에서는 추진 효율 향상, 구조 경량화와 같이 운항비 절감이 중요하다. 현재 이와 관련하여 구조 경량화와 고강성을 만족하기 위하여 3D 프린트 복합재료를 이용한 위상 최적화에 대한 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 3D 프린트 복합재료를 활용하여 선박 구조물인 방향타의 내부에 3가지 위상 형상(육각형, 사각형, 삼각형)을 적용하였다. 방향타에 위상 형상을 적용하였을 때 적합한 형상을 알아보기 위해 구조해석을 수행했다. 선속 8 knots의 조건에서 타 각 0°에서 30°까지 10° 간격으로 CFD 해석을 수행하였으며, CFD 해석 결과를 바탕으로 하중조건을 설정하였다. 방향타 내부 위상 형상을 고려한 구조 해석 결과 삼각형, 사각형, 육각형 위상 형상 순으로 우수한 성능을 갖는 것을 확인하였다. 사각형 위상 형상을 가지는 방향타가 삼각형 위상 형상을 가지는 방향타 대비 78.5%의 무게를 가지며 경량화 측면을 고려하였을 때 사각형 위상 형상이 우수하다고 판단된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.88-99
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• 2000

선박의 조종성능 추정 및 향상을 위한 이론적, 실험적 연구의 일환으로 최적방향타 설계를 위한 실험적 연구를 수행하였다. 본 연구는 크게 보아 방향타의 성능을 결정짓는 세 가지 주요특성, 즉 단면형상, 투영형상 및 가로세로비(aspect ratio)에 대한 연구와 특수단면형상에 대한 연구로 구성되어 있으며 각각의 특성에 대하여 실용적으로 유용한 설계방향 및 결론을 도출하였다. 특히 특수단면 형상중 돌고래꼬리형 단면형상(dolphin-tail type section shape)은 방향타의 단면으로 사용될 경우 방향타의 성능을 현저히 향상시킬 수 있는 가능성이 있음을 보여주고 있다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.170-176
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• 2020

본 연구는 선박의 조종성능에 직접 영향을 미치는 방향타의 양력, 항력 및 모멘트를 전산유체역학을 이용하여 연구하였다. 힘과 모멘트에 영향을 미치는 전형적인 선박 방향타 중 하나는 바다에서 조종하는 동안 선수 타이다. 따라서 선박 선수타에 대한 힘과 모멘트를 연구하였다. IFS 선수 타 시리즈 중 균형 IFS 54 BR 15는 연구에 사용되었다. 난류 모델로는 표준 k-epsilon이 연구에 적용되었다. 선수 타의 유체 역학, 특히 양력, 항력 및 모멘트 계수는 서로 다른 공격 각도에 대해 계산되었다. 본 연구에 사용된 유동과 선수 타 사이의 받침각은 0도에서 5도 간격씩 35도까지 총 6개이다. 선박의 운동 성능에 미치는 영향에 대한 계산 결과는 이전 실험 연구 결과와 비교되었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제58권6호
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• pp.391-399
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• 2021

In order to investigate force and cavitation characteristics for the flat & twisted rudders in the Large Cavitation Tunnel (LCT), the rudder dynamometer was designed and manufactured. The measuring capacities of lift, drag and moment are ±1000 N, ±2000 N, and ±150 N-m, respectively. The present dynamometer uses the actuator with a harmonic drive to control the rudder angle without backlash. As the target ship is a military ship with twin shaft, each dynamometer was installed above the port & starboard rudders. After the installation of the model ship with all appendages, the model test composed of rudder force measurement and cavitation observation was conducted for the existing flat rudder & the designed twisted rudder. While the flat rudder showed the big difference of lift & moment between port & starboard, the twisted rudder presented a similar trend. The cavitation of the twisted rudder showed better characteristics than that of the flat rudder. Another set of model tests were conducted to investigate rudder performance by the change of the design propeller. There was little difference in rudder performance for the design propellers with slight geometric change. Through the model test, the characteristics of the flat & twisted rudders were grasped. On the basis of the present study, it is thought that the rudder with better performance would be developed.

• 대학교육
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• 통권100호
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• pp.115-117
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• 1999

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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• pp.152-155
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• 2009

본 논문에서는 Manta 형상 무인잠수정의 자유항주모델을 설계하였고 이를 이용하여 제어실험을 실시하였다. 제작된 MUUTV모형은 직진방향으로 1개의 추진기를 가지고 있으며, 승강타와 방향타를 이용하여 수심 및 방향 제어를 실시하게된다. MUUTV는 수심제어시 사용되는 수심을 측정하기 위한 압력센서, 방향제어를 위해 방향각 측정을 위한 마그네틱 컴파스가 설치되어있으며, 잠수정의 전체적인 운용을 위한 Windows XP기반의 소형 On-board PC104가 장착되어있다. 시뮬레이션에 사용된 6자유도 운동모델은 PMM실험과 이론적 추정을 통해 얻어진 유체동역학계수와 파라미터를 이용하여 구성된다. 잠수정의 운동성능과 제어응답을 비교하기 위해 PID, 슬라이딩모드, 퍼지, 제어기가 설계되었으며, 이를 통해 제어 성능을 비교하고자 하였다. 또한 제작된 모델을 이용하여 수심 및 방향제어 실험을 수조에서 실시하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제27권6호
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• pp.112-118
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• 2013

This paper reports the results of a comparative study on rudder performance between the steel rudders that have been used in coastal angling fishing boats in the 20-GT class and the newly developed FRP composite material rudders. In order to compare the rudder performances of these two types, a sea trial test was carried out to investigate the speed performance, fuel consumption, and ship's turning ability. The results showed that the sea trial performance of the FRP composite rudder was better than that of the steel rudder type in terms of the sea speed, fuel consumption rate, and turning ability.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.800-806
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• 2006

최근, 컴퓨터 사이언스 분야에서 모자이크에 대한 다양한 연구들이 이뤄지고 있지만, 세부 묘사를 유지하려는 관점에서의 접근은 부족한 편이다. 본 논문은 원 영상의 세부 묘사를 유지하는 타일 모자이크 방법을 제안한다. 이 방법은 타일간의 빈 공간을 제거하기 위한 겹쳐진 타일의 사용을 통해 구현된다. 본 논문에서 제시한 방법은 다음 세 단계로 구성된다. 첫째, 에지 회피 기법이 적용된 무게중심 보로노이 다이어그램(CVD:Centroidal Voronoi Diagram)을 통해 메인 타일의 위치를 얻는다. 둘째, 메인 타일들의 위치에 딜로니 삼각형화(Delaunay Triangulation)를 적용해 서브 타일의 위치를 계산한다. 셋째, 타일간의 관계를 고려해 타일의 크기와 방향성을 구한다. 위의 과정을 통해 타일 간의 빈 공간이 최소화되어 세부 묘사가 강화된 모자이크 영상을 얻는다.