• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.157-159
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• 2012

바람이나 파도에 의해서 해상 부유체의 진동이 발생하는데, 이러한 진동은 부유체와 부유체에 접안시킨 이동체 사이에 접촉을 야기하기 때문에 부유체나 이동체에 손상이 발생한다. 이 논문에서는 AR(Autoregressive) 모델과 ARX(AR with eXogenous) 모델을 이용하여 부유체에 발생하는 진동 모델링에 관해서 기술한다. 연구 방법은, 기준 잡음신호를 생성하여 기준 모델 계수를 구하고, 모의 충격신호를 생성하여 충격 모델 계수를 구한 후, 충격 신호만을 추출하여 가해진 충격의 정도를 분석 평가하였다. 본 연구는 향후 요트와 요트계류장의 안전확보 시스템 개발을 위한 기초 연구로 활용할 예정이다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.170-177
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• 2007

부유체가 등장하는 콘텐츠에서 부유체의 길이, 너비, 무게, 속도 등의 속성과 파도의 파장과 방향 등 파도 특성의 변화를 동적으로 표현할 수 있다면 콘텐츠 개발에 도움이 될 것이다. 따라서 본 논문에서는 조선해양공학에서 사용하는 부유체의 운동방정식을 이용하여 부유체의 상하운동이 부유체의 속성과 파도의 특성 변화에 따라서 어떻게 변화하는지 실험을 통하여 검증하였다. 본 논문의 연구 결과는 조선해양공학에 깊은 지식이 없더라도 콘텐츠 개발자가 부유체가 등장하는 콘텐츠를 개발하는데 도움이 될 것이다. 본 논문에서 부유체의 속도 및 파도의 파장과 방향이 동적으로 변할지 라도 실시간으로 부유체의 움직임을 계산을 할 수 있음을 보여주었다 향후에는 불규칙 파도에서 부유체가 어떻게 움직이는지 연구하고 이를 계산하는 부유체엔진을 개발하고자 한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.106-107
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• 2016

부유체의 롤링은 심지어 구조물 전체를 전복시키고, 또 승조원의 피로를 누적시키고, 선체에 반복적인 외력을 가하는 등 부유체의 안정과 구조물의 안전에 심대한 영향을 끼친다. 그래서 거의 모든 선박의 경우에는 빌지킬을 설치하여 롤링을 감소시키고 있고, 특수한 경우에는 안티롤링 탱크나 핀 스테빌라이저나 자이로 스코프 등을 설치하여 롤링을 줄이고 있다. 본 연구에서는 안티롤링 추를 이용하여 부유체의 롤링을 줄이고자 한다. 보통 단진자라고 하면 질량체를 끈으로 어디엔가 고정시켜 놓고 자유롭게 흔들리는 구조를 말한다. 여기에서는 통상의 진자 대신에 추를 원궤도에 올려놓아서 단진동 운동을 하도록 하는 원리를 이용한다. 안티롤링 탱크의 물 대신 추를 이용하는 방식으로 약 1/6의 용적으로 안티롤링 탱크보다 더 좋은 효과를 낼 수 있음을 확인하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.161-165
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• 2013

In this paper, possibility of controlling motion of a floating structure using a tuned liquid damper (TLD) is numerically investigated. A TLD is a tank partially filled with liquid. Sloshing phenomena of liquid inside a tank can suppress movement of the tank subject to external excitations at specific frequency. The effects of sloshing phenomena inside a rectangular floating body on its sway motion are investigated by varying excitation frequency. First, a grid-refinement study is carried out to ensure validity of grid independent numerical solutions using present numerical techniques. Then, sway motion of the floating body subjected to wave with five different frequencies are simulated. The normalized amplitudes of sway motion of the target floating body are compared over the frequency, for cases with and without water inside the floating body. It is shown that the motion of the floating body can be minimized by matching the sloshing natural frequency to excitation frequency.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권7호
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• pp.936-942
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• 2014

화석 연료의 고갈로 인해 신재생 에너지에 관한 관심이 날로 증가하고 있다. 그 중에서도 예측가능성이 높고 이용 가능한 양이 풍부한 파력에너지에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 부유체-균형추식 파력발전장치는 진동 타입과 비교해 구조 강도가 증진된 장치이며, 부유체의 포면에 웨이브 캠버라 불리우는 격벽을 설치하여 파도가 오직 상하운동만을 하도록 만들었다. 본 논문은 주로 병렬 연결된 파력 발전장치의 발전량에 중점을 두고, 그 발전량을 계산하였다. 그 결과, nl/L의 값이 증가할수록, 더 많은 전력량이 발생하고, nl/L=0.40 이상이 되었을 때, 상시 연속적인 발전량이 얻어진다는 것을 알 수 있었다. 이 연구를 통해서, 실제 해역 조건에 유리한 유수실을 설계하는데 기본 자료로 활용할 수 있다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제30권1호
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• pp.29-38
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• 2018

축대칭 진동수주형 부유식 파력발전의 성능을 평가하기 위하여 PTO를 고려한 선형화된 자유수면경계조건을 유도하여 유한요소 수치모델을 수립하였다. 발전효율에 영향을 미칠 것으로 판단되는 동력인출장치(PTO)가 설치되는 실린더내 수주의 공진현상과 부유체의 heave 공진현상에 직접적으로 영양을 줄 수 있는 설계변수인 실린더 및 스커트 길이, 그리고, 수심을 변화시키며 수치실험을 실시하여 발전시스템의 최적설계에 필요한 기초 자료를 확보하였다. 연구결과, 발전시스템의 효율은 실린더내 진동수주의 공진보다는 부유체의 heave 운동 공진에 지배되며, 부이 외측에 스커트를 부착함으로써 효율적으로 공진조건을 변화시킬 수 있음을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권5호
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• pp.635-644
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• 2012

해양 파력 발전 시스템의 설계를 위하여 본 연구에서는 6-자유도운동해석 기법을 적용한 3차원 CFD 해석으로 단일 부유체에 대한 거동을 유입되는 파의 성질에 따라 해석하였다. 입력파는 한반도 제주도 서남해역 마라도인근 연평균 주기 5.5s, 진폭 0.57m로 가정하여 부유체 고유진도주기가 1.25~2.8s에서 총 12개를 모델링하였다. 생성된 파를 이용하여 동조율과 피치각 변화의 상호관계를 분석하고 부유체 질량관성모멘트, 각속도, 각가속도 등 변수와 최대 에너지 흡수 관계를 비교 분석하였다. 해석결과 부유체 L의 에너지흡수가 가장 높은 6kW인 결과를 확인하였고 에너지 흡수가 가장 높은 D, F, L 모델중 F모델이 최대 각도변화가 가장 높은 $1.91^{\circ}$이며 부유체 끝부분에서의 최대 변위는 L모델이 가장 높은 약 0.7m이다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제17권3호
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• pp.138-148
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• 2005

부유체 및 부유식 교량과 같은 부유식 구조물이 파랑하중에 대하여 나타내는 동적거동을 주파수영역에서 구하는 연구를 수행하였다. 먼저, 부분적으로 유체에 잠겨 파랑하중의 작용을 받는 부유체에 대하여, 이의 강체운동과 관련된 동유체력계수인 부가질량, 감쇠 및 파강제력를 선형포텐셜이론과 경계요소법을 이용하여 주파수 영역에서 산정한다 다음으로,부유식 교량과 같이 앞에서 구한 부유체로 지지되며 유한요소를 이용하여 모델링 되는 부유식 구조물에 대하여, o)의 동적거동에 관한 운동방정식을 수립한다. 동유체력계수들이 주파수 의존적 성질을 가지므로 해석은 주파수영역에서 수행한다. 적용 예제로서 반구와 같은 부유체를 이용하여 해석결과를 문헌과 비교 검증한 후,부유식 교량을 지지하는 폰툰형 부유체에 대한 동유체력계수들을 구하고, 이를 이용하여 설계 파랑하중을 받는 부유식 교량의 동적 거동해석을 수행한다. 해석 예제를 주파수영역에서 해석한 결과 입사파스펙트림의 피크 주파수와 교량의 고유진동수가 가까워 응답이 증폭될 소지가 있었으나 주파수 의존적인 파강제력의 피크가 벗어난 영향으로 응답이 증폭되지 않음을 알 수 있다.

• 한국항해항만학회지
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• 제40권6호
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• pp.361-368
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• 2016

부유체의 횡동요는 승조원의 피로를 누적시키고, 심지어 구조물 전체를 전복시키기 까지 하고, 또 선체에 반복적인 외력을 가하는 등 부유체의 안정성과 구조물의 안전에 심대한 영향을 끼친다. 그래서 거의 모든 선박의 경우에는 빌지킬을 설치하여 횡동요를 감소시키고 있고, 특수한 경우에는 안티롤링 탱크나 핀 스태빌라이저나 자이로스코프 등을 설치하여 횡동요를 줄이고 있다. 그러나 안티롤링 탱크는 설치하는데 용적을 많이 차지하고, 핀 스태빌라이저나 자이로스코프는 설치비와 유지 관리비가 많이 든다. 본 연구에서는 안티롤링 진자를 이용하여 부유체의 횡동요를 줄이고자 한다. 보통 단진자라고 하면 질량체를 끈으로 어디엔가 고정시켜 놓고 자유롭게 흔들리는 구조를 말한다. 여기에서는 통상의 진자 대신에 진자를 원궤도에 올려놓아서 단진동 운동을 하도록 하는 원리를 이용한다. 제안한 장치를 실험선에 적용하여 그 효능을 입증하였다. 안티롤링 탱크의 약 1/8의 중량과 약 1/6의 용적을 가진 안티롤링 진자를 이용하여 이것보다 더 좋은 효과를 낼 수 있음을 확인하였다. 여기에 더하여 선체에 안티롤링 진자를 부가한 모델의 선형운동방정식과 비선형 운동방정식을 제시하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제23권7호
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• pp.662-668
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• 2013

In this paper, possibility of controlling motion of a floating structure using a tuned liquid damper (TLD) is numerically investigated. A TLD is a tank partially filled with liquid. Sloshing motion of liquid inside a tank is known to suppress movement of the tank subject to external excitations at specific frequency. The effects of sloshing phenomena inside a rectangular floating body on its surge motion are investigated by varying external excitation frequency. First, a grid-refinement study is carried out to ensure validity of grid independent numerical solutions using present numerical techniques. Then, surge motion of the floating body subjected to external wave is simulated for five different excitation frequencies of which the center frequency equals to the natural frequency of internal liquid sloshing. The normalized amplitudes of surge motion of the target floating body are compared according to the excitation frequency, for the cases with and without water inside the floating body. It is shown that the motion of the floating body can be minimized by matching the sloshing natural frequency to the excitation frequency.