• 대한조선학회지
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• 제30권4호
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• pp.20-26
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• 1993

본 연구는 CSDP-선체 CAD 시스템 개발'4' 세부과제의 일환으로 수행되었으며 세부과제는 선체 구조 설계 기능을 전산화하기 위한 목표를 설정하고 CSDP 연구사업의 첫해년도부터 지금까지 4년간 수행하였다. 1차년도('88년∼'89년)에는 그 당시까지 단편적으로 개발된 구조설계 프로그 램을 통합하여 살물선 중앙부에 대해 선급규정에 의한 종강도 부재의 배치 및 치수결정 프로그 램을 개발하였다. 2차년도('89년∼'90년)에는 1차년도의 연구결과를 힁부재 및 힁격벽 부재까지 확장하여 살물선 중앙부의 종강도 부재, 힁격벽 부재의 배치 및 치수결정 프로그램을 개발하여 살물선 중앙부의 구조설계를 지원하는 프로그램을 완성하였다. 3차년도('91년∼'92년)에는, 이 중선각 유조선에 대한 관심이 고조되고 있는 바, 동 세부과제에서도 조선소의 요구에 따라 대상 선박을 살물선에서 이중선각 유조선으로 확장하고, 기존의batch방식을 대화식으로 교체하여 선급규정(DnV, L1oyd)에 의한 종강도 부재의 설계 기능과, 간이 해석에 의한 대화식 이중선각 유조선 중앙부의 구조배치 및 치수결정 기능을 갖는 프로그램(ISSMID_T)을 개발하였다. 당해 연도인 4차년도에는, 3차년도까지 개발한 프로그램의 기능, 성능을 보완 확장하였고, 또한 조선 전용 선체 CAD시스템(AUTOKON)과의 Interface도 삼성중공업과 공동으로 개발하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.51-56
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• 2016

파형격벽은 보강격벽에 비해 많은 장점을 갖고 있어 살물선, 정유운반선, 화학제품 운반선의 화물창 격벽으로 사용되고 있다. 살물선 파형격벽의 최적 파형을 구하기 위한 연구는 비교적 활발하게 수행되어 왔으나, 고가의 재질로 구성되어 최적설계 시 경제적 효과가 가장 클 것으로 예상되는 화학제품 운반선에 대한 연구는 거의 찾아보기 어렵다. 화학제품 운반선의 파형격벽은 크게 수직 파형격벽과 수평 파형격벽으로 구분할 수 있으며, 수평 파형격벽은 다른 선종에서는 볼 수 없는 특별한 형태의 격벽으로 30K급 실적선의 경우 전체 파형격벽의 30% 정도를 차지하고 있다. 본 연구의 목적은 화학제품 운반선의 수평 파형격벽에 대한 최소중량설계 방법을 개발하는 것으로, 최적화 기법으로는 진화전략 기법을 도입하여 전체 최소점을 신뢰성 있게 탐색하였고 최적의 결과를 주는 설계변수 값이더라도 현장의 작업성을 위반하면 도태되도록 하여 현장 적용성을 높였다. 또한, 유한요소법에 의한 구조해석을 통해 도출된 최적설계 결과에 대한 구조 안전성을 검증하였다. 최적화 결과에 따른 수평 파형격벽의 설계는 실적선과 비교하여 동등 수준의 구조강도를 확보하면서도 약 14%의 중량 절감 효과를 보였으며, 이에 따라 설계 및 제작 공수를 줄이는데도 크게 기여할 것으로 기대된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제54권4호
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• pp.352-359
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• 2017

Because the Energy Efficiency Design Index(EEDI) came into effect in 2013, it is necessary to develop a new technology to overcome $CO_2$ emission regulations. In structural design viewpoint, lots of researches are carried out to develop eco-friendly and high fuel efficiency ships by weight reduction. By using the automated compartment arrangement system and automated structural design algorithm which were developed by the authors, new researches are performing to combine the above two systems. However, the effect of weight reduction was not significant because structural designs by using these systems for the midship part was carried out only focused on the minimum still water bending moment. In this paper, at first, good compartment arrangements which give the minimum still water bending moment and(or) shear force were chosen by using the automated compartment system. And then, influence of shear force on weight reduction was investigated by using the automated structural design algorithm considering longitudinal strength, local strength and shear strength of longitudinal members in cargo holds. Conclusively, it is necessary to consider the minimum still water bending moment and shear force simultaneously to reduce the weight of mid-sized bulk carrier. Also, good compartment arrangement which gives much more weight reduction compared with existing ship was proposed.

• 대한조선학회논문집
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• 제32권1호
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• pp.25-36
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• 1995

확률적인 접근법으로서의 신뢰성 해석법의 소개와 이의 선체 구조 강도 평가 방법에의 적용에 관해 고찰하였다. 당사에서 건조한 유조선 및 살물선 34척을 대상으로 인장 항복강도, 보강판의 압축 최종강도, 그리고 선각 거어더의 최종강도 등 몇몇 대표적인 종강도 파괴양식에 대해 신뢰성 해석을 수행하였다. 해석결과로서 각 선박에 대한 신뢰도 지수를 보이고 종강도에 대한 신뢰성 해석시의 목표 신뢰도 지수를 제시하였다. 배길이와 건조연도에 따른 신뢰도 지수의 변화를 검토하였으며 결과로서 각 선박의 안전도가 큰 차이를 보임을 알 수 있었다. 각 선박에 대해 균일한 수준의 신뢰도를 제공하기 위하여 부분 안전계수를 이용한 새로운 강도 평가 기준을 마련하였다. AFOSM 방법 및 신뢰성 조건(RC) 방법에 따라 부분 안전계수를 계산하고 이를 비교하였으며 원하는 신뢰도를 줄 수 있는 설계식을 RC 방법으로 구하였다. 부분 안전계수로부터 구한 새로운 설계식을 사용하여 신뢰성 해석을 수행한 선박에 대해 재해석을 실시하였다. 그 결과 처음보다 많이 개선된 균일한 수준의 신뢰도를 얻을 수 있었고 이로부터 신뢰성 해석의 적용가능성과 유용성을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제53권5호
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• pp.343-352
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• 2016

In this study, a pre-swirl duct for the 180,000 DWT bulk carrier has been designed from a propulsion standpoint using CFD. The stern duct - designed by NMRI - was selected as the initial duct. The objective function is to minimize the value of delivered power in model scale. Design variables of the duct include duct angle, diameter, chord length, and vertical and horizontal displacements from the center. Design variables of the stators are blade number, arrangement angle, chord length, and pitch angle. A parametric design was carried out with the objective function obtained using CFD. Reynolds averaged Navier-Stokes equations have been solved; and the Reynolds stress model applied for the turbulent closure. A double body model is used for the treatment of free-surface. MRF and sliding mesh models have been applied to simulate the actuating propeller. A self-propulsion point has been obtained from the results of towing and self-propelled computations, i.e., form factor obtained from towing computation and towing forces obtained from self-propelled computations of two propeller rotating speeds. The reduction rate of the delivered power of the improved stern duct is 2.9%, whereas that of the initial stern duct is 1.3%. The pre-swirl duct with one inner stator in upper starboard and three outer stators in portside has been designed. The delivered power due to the designed pre-swirl duct is reduced by 5.8%.

• 대한조선학회논문집
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• 제56권4호
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• pp.373-382
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• 2019

This paper shows numerical results for the estimation of the propulsor efficiency of Pre-Swirl Duct for 176k bulk carrier as well as its design method. Reynolds averaged Navier-Stokes equations have been solved and the k-epsilon model applied for the turbulent closure. The propeller rotating motion is determined using a sliding mesh technique. The design process is divided into each part of Pre-Swirl Duct, duct and Pre-Swirl Stator. The design of duct was performed first because it is located further upstream than Pre-Swirl Stator. The distribution of velocity through the duct was analyzed and applied for the design of Pre-Swirl Stator. The design variables of duct include duct angle, diameter, and chord length. Diameter, chord length, equivalent angle are considered when designing the Pre-Swirl Stator. Furthermore, a variable pitch angle stator is applied for the final model of Pre-Swirl Duct. The largest reduction rate of the delivered power in model scale is 7.6%. Streamlines, axial and tangential velocities under the condition that the Pre-Swirl Duct is installed were reviewed to verify its performance.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.78-87
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• 2017

최근 제품이나 시스템의 품질은 고객만족을 의미하기에 점점 더 중요하게 인식되고 있다. 이러한 품질의 한 특성으로 인식되는 성능은 주어진 기능을 얼마나 잘 수행하는가를 의미하는 것으로 고객만족에 가장 접근하는 특성이다. 그러나 선박과 같은 대형 구조물을 다루는 공학자에게 있어서 안전성은 사고 시에 발생하는 파괴나 인명피해 등과 밀접하게 관계되어 있기 때문에 그 중요성이 더욱 크게 인식되고 있다. 본 연구에서는구조물에서 중요하게 인식되는 성능과 안전성을 고려하여, 품질기능전개(QFD)를 이용하여 성능을 분석하고 파괴모드(Failure Mode) 및 영향 분석(FMEA)을 이용하여 안전성을 분석함으로써 고객의 요구사항에 기반을 둔 품질 분석방법을 제시하였다. 또한 이를 살물선(Bulk Carrier)의 화물창구(Hatchway)에 적용하여 화물창구 시스템의 품질향상을 위한 성능과 안전성 측면에서 중요한 부재를 파악하였고, 성능과 안전성 측면에서 개별적으로 파악된 중요 부재 및 부품들 중에는 공통적으로 파악된 것들이 존재하는데, 이들은 성능과 안전성을 동시에 향상시킬 수 있는 부재 및 부품들이므로 설계자는 설계 시 이러한 부재나 부품에 더 많은 관심을 갖고 개선함으로써 제품 및 시스템의 품질을 향상시킬 수 있는 결과를 나타내었다.