• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.218-219
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• 2018

쌍동선형은 단동선형에 비해 안정성 및 저항성능이 우수하며 그 형상은 일반적으로 대칭 및 비대칭으로 구분한다. 이러한 쌍동선은 고속으로 운항하는 경우 선체사이의 파랑 중첩현상을 줄이기 위해 주로 비대칭선형을 사용한다. 또한, 중소형선박은 선미터널을 적용하여 추력효율을 향상시킨다. 본 연구에서는 비대칭 고속 쌍동선의 선미터널 입구영역의 경사각 변화에 따른 유체역학적 특성(저항성능, 항주자세, 압력분포)에 대한 수치해석 연구를 수행하였다. 수치해석은 상용프로그램 STAR CCM+를 이용하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.232-233
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• 2017

본 연구에서는 선미 터널을 적용한 비대칭 고속 쌍동선을 수치해석 기법을 통해 선체의 유체동역학적 성능을 평가하였다. 선미터널 형상은 터널 출구 형상에 경사각에 따라 구분하였으며, 총 3가지 형상($0^{\circ}$, $3^{\circ}$, $6^{\circ}$)을 사용하였다. 결론적으로, 저항성능의 경우, 전 속도 구간에서 $0^{\circ}$ 경사각의 선미터널은 기존 대비 4.8-17.9% 감소한 것을 확인하였다. 하지만 $3^{\circ}$와 $6^{\circ}$경사각을 가진 선미터널은 각각 기존대비 5-14%와 5-29%의 저항이 증가하는 것을 확인하였다. 이와 달리, 트림각의 경우, $0^{\circ}$경사각은 전 속도구간에서 기존선형과 유사한 경향을 보였으나, $3^{\circ}$와 $6^{\circ}$경사각의 경우 각각 FnV=1.54이후에서 평형상태 유지 및 계속적인 감소 형태를 보였다. 이와 같은 형상은 터널 출구 영역에 경사각을 증가하는 것이 저항성능 측면에서 다소 악영향을 발생하지만 운항성능 측면에서는 기존대비 개선됨을 보여준다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2017년도 추계학술발표회
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• pp.9-9
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• 2017

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2017년도 공동학술발표회
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• pp.260-260
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• 2017

• 선박안전
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• 제17권
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• pp.24-43
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• 2005

최근 우리나라 어선어업은 한중일 어업협정, 연안 어업자원 감소 및 연안오염 등 사회적, 환경적 변화가 급변하고 있어 이들을 고려한 어선 선형개발이 필요로 한다. 현재 우리나라의 어선 중 연안지역에서 조업하는 5톤 미만의 소형어선은 전체 어선 중 $65\%$ 이상으로 구성되어 있으나 선박의 크기가 작고 부가가치가 낮은 관계로 지금까지 전문적인 연구는 거의 없었던 것이 현실이다. 한편, 서$\cdot$남해 연안에서 작업 및 항해하는 연안어선들의 해양사고 발생율은 전체사고의 $69.6\%$로 매년 증가하고 있는 추세이다. 전체 어선 안전사고 중 부유폐어망, 로프 등이 추진기에 감긴 사고는 전체 사고의 $10.4\%$로 매년 증가하고 있다. 이에, 추진기 손상에 의한 어선 사고와 연관하여 추진기를 보호하기 위한 장치로서 물분사 추진기(Water-Jet), 펌프제트(Pump-Jet)장치들이 있으나 이들은 고가 수입품으로서 영세한 어민들의 소형어선에 장착하기에는 한계가 있어, 본 연구에서는 폐그물, 로프 등 해상 부유물에 의한 추진기 손상이 발생되지 않는 프로펠러 보호터널 부착 추진장치를 개발을 목적으로 한다. 프로펠러 부착 추진장치는 기존 선미를 수정하여 추진기를 선체 안쪽으로 배치하며 돌출되는 부분은 덕트로 보호하고 있으며 이러한 추진기는 워터제트 추진기와는 달리 가격이 싸고 그물이나 부유물에 걸리지 않고 고장 시 신속한 대응이 쉬워 소형 연안어선에 적합할 뿐만 아니라 그물, 부유물, 갯벌이 많은 국내의 서$\cdot$남해 연안에서 작업 및 항해 시 매우 유용할 것으로 판단된다. 본 연구는 `프로펠러 보호터널 부착 연안어선의 선형개발`을 최종목표로 수행하였으며, 연구개발 내용은 기존 소형 연안어선의 분류 및 특성 조사 연구, 프로펠러 보호터널형 선미 선형 개발, 기존 선형 및 보호터널형 선형의 모형시험, 개발선의 구조강도 특성, 프로펠러 설계 및 단독시험, 보호터널 부착 추진기의 효율 검증 및 개발 대상 어선의 조선공학적 제 계산, 설계도작성 등을 실시하였다. 주요 요소 기술로서는 프로펠러 보호터널 부착 선형의 모형시험을 통하여 선미선형을 개발하며 FRP판부재의 구조강도 특성을 분석하고 그 결과를 활용하여 4톤급 연안어선의 시제선을 건조하고 시운전을 통하여 주요성능을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제30권2호
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• pp.66-75
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• 1993

캐비테이션 터널에서 모형선 혹은 부분모형선을 사용하여 3차원 반류분포를 재현시키고자 할 때, 유동조절체를 사용하여 터널 위벽효과(Tunnel wall effect)를 감소시키는 경우가 있다. 유동조절체가 선미후류 유동에 미치는 영향과 터널 위벽효과를 해석하기 위하여 직사각형 단면의 시험부에 설치되어 있는 모형선과 유동조절체 주위 유동을 표면양력판 이론을 사용하여 해석하였다. Sydney Express 모형선 주위 유동에 대한 계산결과에 의하면 선체 표면 압력분포에 미치는 캐비테이션 터널의 위벽효과는 막음비(Blockage)가 5% 이내인 경우에는 무시할 정도이며, 막음비가 20% 이상인 경우에는 상당히 큼을 알 수 있다. 유동조절체를 선미 부근 터널벽에 설치함으로써 선미 유동중 축방향속도가 증가되었으며, 선체표면에서의 압력구배(pressure gradient)는 선미 경계층의 두께가 덜 증가되는 방향으로 변화되었음을 알 수 있었다. 유동조절체를 설치하여 재현된 반류분포는 등속도곡선의 폭이 좁아지기 때문에 추정된 실선반류 분포를 재현하기 위하여 유동조절체를 사용하는 경우가 있다. 표면양력판에 의해 계산된 반류분포는 이상유체 가정을 토대로 계산되었기 때문에 계측된 반류분포와의 차이를 보정하기 위해서는 경계층 계산이나 점성유동계산이 필요하다.

• 대한조선학회논문집
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• 제30권4호
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• pp.46-60
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• 1993

캐비테이션 터널에서 변동압력의 정확한 계측은 실선에서의 진동과 소음세기 예측에 필요하다. 본문에서는 프로펠러 케비테이션에 의해 야기되는 변동압력의 실험적연구 결과를 나타내고 논의 한다. 문제시 되고 있는 프로펠러 회전수에 의한 영향을 이해하고자 변동압력을 캐비테이션 터널에서 평판을 이용하여 여러 회전수에서 계측 하였다. 균일류에서 오차를 추정하기 위하여 계측 및 계측결과에서의 불확실성 해석이 사용 되었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.19-26
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• 1996

프로펠러에 의한 선체변동압력을 추정하기 위해 3개의 선체에 7개의 프로펠러를 장착하여 실험과 계산치를 비교하였다. 변동압력의 계측은 KRISO의 공동터널에서 평판에 대하여 수행하였으며, 수치계산은 양력면 이론과 패널법을 사용한 수치프로그램(X-ForShip)을 사용하였다. 평판에 대한 실험값을 복잡한 선미형상에 적용하기 위하여 강체경계율(SBF)이 수정계수로 결정되었다. 실선 변동압력의 예측과 실험치의 수정을 위하여 복잡한 선미형상에서의 변동 압력을 계산하였다. 계산치와 수정된 실험치와의 좋은 일치를 보였으며, 수성계수로써 약 0.65-0.7의 값이 결정되었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2003년도 춘계공동학술대회논문집
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• pp.16-20
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• 2003

최근 어선어업 주변환경의 급속한 변화는 기존 어선어업의 구조조정과 새로운 사회, 경제적 환경에 부응하는 선형개발의 요구로 이어지고 있다. 한편, 서ㆍ남해 연안에서 작업 및 항해하는 연안어선들은 노출된 프로펠러에 어망, 로프 등이 감기는 사고가 매년 증가하고 있는 실정이다. 본 연구는 이상과 같은 관점에서 연안어선의 해난사고 방지를 위해 기존 선미형상을 수정한 프로펠러 보호터널 부착 연안어선을 대상으로 모형시험을 통하여 세미워터제트형 연안어선의 주요성능을 분석, 검토한 것이다.

• 대한조선학회논문집
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• 제39권2호
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• pp.1-10
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• 2002

선체-프로펠러-타의 상호작용 해석을 반복계산에 의해 수행하였다. 계측된 공칭속도를 입력자료로 하고 보오텍스 링 이론을 이용하여 유효속도를 계산함으로써 선체와 프로펠러사이의 상호작용을 고려하였고, 계산된 유효속도를 입력자료로 하여 프로펠러-타 상호작용을 계산할 수 있는 포텐셜 기저 패널법을 개발하였다. 프로펠러에 의해 타에 유기되는 속도와 반대로 타에 의해 프로펠러에 유기되는 속도는 수렴된 해가 얻어질 때까지 반복 계산하여 타 주위의 정상유동 해석을 수행하였다. 이와 함께 삼성중공업의 대형 캐비테이션 터널에서 L.D.V를 사용하여 프로펠러 및 타 주위의 유동장을 계측하였고 수치계산 결과와 비교하였다. 실선에 설치되고 있는 혼 타주위의 유동장 계산을 위해 gap flow 모델을 적용하였고, 여러 가지 타각에 대한 수치계산을 수행하여 대형캐비테이션 터널에서 계측된 타 표면에서의 압력과 비교하였으며, 계산된 표면 압력 치는 실험 값과 비교적 일치되는 만족스러운 결과를 얻었다.