• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2007년도 추계학술대회 및 제23회 정기총회
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• pp.34-36
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• 2007

현재 모형선을 이용한 선형성능 검증방법에는 크게 2가지 방법이 있다. 첫째는 예인수조에서 예인전차를 이용하여 정수중에 배를 예인시켜 그에 따른 저항을 시험하는 방법이 있고, 둘째는 회류수조에서 배를 고정하여 물을 회전시켜 모형선의 저항을 측정하는 방법이 있다. 이와 같은 방법은 저속 및 대형선박을 검증하기 위해 계발된 방법들로 소형 고속어선 및 고속레저선박의 저항성능 평가를 수행하기 어려운 것이 현실이다. 예인전차의 예인속도와 회류수조 물의 유속이 소형 고속어선 및 고속레저선박의 속력에 미치지 못하기 때문이다. 따라서 고속을 요하는 선박의 저항성능 평가를 위해 새로운 방법 연구가 필요하다. 이에 고속선의 저항성능 시험을 위해 실 해상에서 일반 선박을 이용하여 예인하는 방법을 적용하여 저항시험을 수행하였으며 그에 맞는 시스템을 설계하였다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제1회(2012년)
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• pp.109-112
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• 2012

선박의 저항을 추정하는 일은 선박설계에 있어 가장 기본적인 작업이다. 그러나 선박의 크기는 매우 크기 때문에 일반적으로 모형선 실험을 통해 선박의 저항을 추정한다. 이 때, 모형선 실험은 Froude 수를 기준으로 수행하게 되는데 이 때문에 모형선과 실선의 Reynolds 수가 서로 다른 영역에 놓이게 된다. 따라서 모형선 실험에서 얻어진 데이터를 실선에 그대로 적용할 수 없기 때문에 모형선-실선 저항추정법을 사용하게 된다. 본 연구에서는 이러한 모형선-실선 저항추정법에 사용되고 있는 2 차원 외삽법을 살펴보고 이 기법에 사용되고 있는 ITTC 마찰저항곡선을 등가평판 주위의 유동장 해석결과와 비교하였으며 ITTC 마찰저항곡선에 대해 고찰하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.173-174
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• 2018

온난화 현상으로 북극 해빙 속도가 가속화되면서 북극 운항 선박이 증가하고 있어 선박의 안전 항해를 위한 기술개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 선박해양플랜트연구소에서 개발 중인 KRISO Arctic Safe Routing System(KARS)의 안전 최적항로 계획 방법의 선박실 운항 추진성능 모델 과 선박 고유의 빙 저항 추진 성능 데이터베이스 구성 내용을 소개하였다. 추진성능 모델은 예인 수조시험의 속도-마력 -RPM 성능 데이터와 실 운항에서 조우할 수 있는 바람, 파도 등의 외란에 기인하는 부가저항 및 빙해수조 결과를 바탕으로 다양한 빙상환경에 따른 빙 성능 추정결과를 활용하여 ISO15016: 2002 기반으로 Calm sea 및 빙 해역에서의 선박 속도-마력 성능에서 외란에 의한 부가저항에 따른 소요마력 및 속도변화를 추정하도록 하였다. 제안된 성능모델은 최적 북극항로 탐색 모듈과 결합되어 안전한 북극항로를 도출할 수 있음을 확인하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.175-176
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• 2018

여름철 북극 해빙 면적의 감소 추세로 빙해선박의 북극항로 통항회수가 증가하고 있어 선박의 안전 항해를 위한 기술 개발에 관심이 집중되고 있다. 본 연구에서는 선박해양플랜트연구소에서 개발 중인 KRISO Arctic Safe Routing System(KARS)의 개념과 함께 핵심 모듈 중 하나인 빙저항 추진 성능 DB 개발 과정을 소개하였다. 우선 빙해수조에서 다양한 빙상환경(평탄빙, 유빙, 빙맥 등)에 따른 선박의 빙성능 평가 시험을 수행한 후 대상선박의 기본적인 빙성능을 도출하였고 빙성능 추정 S/W의 해석결과와 비교 검증을 수행하여 다양한 환경 변수를 고려한 빙저항 추진 성능 DB를 생성하였다. 아울러, 생성된 DB의 검증을 위해 2017년 8월 쇄빙연구선 아라온의 빙해역 실선시험 동안 계측된 결과와 비교 분석하여 정확도를 분석하였고 KARS의 개선 사항 및 향후 활용 가능성을 고찰하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권6호
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• pp.1070-1077
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• 2022

최근 국제해사기구의 해양환경오염규제가 강화되어 오고 있다. 선박의 에너지 효율지수는 선박의 설계관점에서 매우 중요한 지표이다. 더욱이 새롭게 건조되는 선박은 물론 기존 운항 선박에도 에너지 효율지수를 만족하도록 강화하고 있다. 이에 따라 운항되고 있는 기존선박의 에너지 효율지수를 높이기 위해 선수 벌브개조, 운항 중 트림 최적화, 에너지 절감장치등 다양한 방법이 적용되고 있다. 본 연구에서는 전산 유체역학을 이용하여 다양한 선수/선미 트림조건에서 선박의 저항성능을 계산하고 분석하였다. 이를 바탕으로 최적화 된 트림조건에서 선박의 저항성능을 더욱 개선하기 위해 선수 벌브의 형상을 재설계하였다. 그 결과 정수 중에서 개선된 벌브 형상을 적용한 경우, 유효마력이 약 5% 향상되는 것을 확인하였으며, 향후 파도 중에서 재설계된 벌브형상이 저항성능에 미치는 영향을 조사할 예정이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.238-240
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• 2019

선박의 주기관은 사람의 심장과 같이 선박을 움직이게 하는 가장 중요한 기기이다. 주기관을 선정하고 출력을 산정하는 과정은 선박의 종류 및 사용목적에 따라서 다르지만 원칙적으로 선체 저항을 계산하고, 필요한 속력을 정하여 계산된 저항을 이기고 필요한 속력을 낼 수 있는 출력을 산정한다. 하지만 이러한 과정은 매우 복잡하고 선박을 운용하는 항해사의 입장에서는 이해하기가 어렵다. 이에 본 연구에서는 선박의 종류별로 주기관의 출력과 총톤수 또는 재화중량톤수 같은 선박의 크기와의 연관성을 분석하여 선종별로 적정한 출력을 산출하는 방법을 제안하고자 한다. 연구 결과는 승선선박의 주기관 출력의 적정성 여부를 판단하는데 도움이 될 것으로 사료된다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제5회(2016년)
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• pp.588-592
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• 2016

선박의 최적 운항 자세를 찾기 위해 자유 수면을 포함한 저항 해석을 수행할 경우 많은 격자를 이용한 비정상 해석으로 인해 계산 시간이 오래 소요되는 단점이 있다. 본 연구에서는 이를 개선하여 이중 모형을 이용한 정상 해석을 통해 보다 효율적으로 선박의 최적 운항 자세를 도출하는 방법을 연구하였다. KCS를 대상선으로 선정하여 설계속도(24knots)와 저속(15knots)인 경우에 대하여 평형 상태 및 선수/선미 트림 상태에서 이중 모형 수치해석을 수행하고 기존의 연구결과와 비교하였다. 그 결과 자유수면 유무와 속도에 상관없이 선체 자세에 따른 저항 값은 동일한 경향을 갖는 것을 확인하였다. 하지만 저속일 경우 트림조건에 따른 저항의 변화의 폭에서 차이를 보였으며, 이는 압력저항에 기인한 것이다. 따라서 이중 모형을 이용한 저항 해석은 압력저항의 변동이 큰 경우에는 적용되기 어렵다는 한계점이 있다. 하지만 마찰 저항이 주요한 경우에 적용되어 계산효율을 획기적으로 높일 수 있으며, 정성적인 경향을 제시할 수 있는 타당한 방법이라 사료된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제17권3호
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• pp.198-204
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• 2014

바다를 항해하는 선박은 수면 상부 선체가 공기저항을 받게 된다. 이 공기저항은 수면 상부 선체의 형상, 선속, 풍속 그리고 풍향의 영향을 받는다. 공기저항을 추정하는 실험적인 또는 통계적인 방법은 사고 선박의 예인력을 계산하는 중요한 절차 가운데 하나이다. 본 논문에서는 수면 상부 선체의 투영면적과 선속과 풍속과 풍향을 변수로 사용하여, 실험 또는 통계 분석 방법으로 공기저항을 간편하게 추정하는 방법을 보여주었다. 이 방법들은 기존의 사고선박 예인력 추정을 위한 전산 프로그램에 적용하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.150-151
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• 2015

선박의 에너지효율을 정량화하는 것은 선박의 Performance를 분석함에 있어 매우 중요하다. 또한, 분석된 결과를 토대로 Performance를 개선할 수 있는 Factor를 찾아야 할 것이다. 이 연구에서는 선박의 선체저항을 어떻게 정량화하고 그 방법론을 연구하는 것에 목적이 있으며 실제 선박에 적용 가능한 것인지 실해역에서 운항중인 선박의 데이터를 이용하여 방법론을 검증하고자 하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제15권2호
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• pp.150-155
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• 2012

예인선의 주요 목적의 하나는 구난 작업시 다른 선박을 예인하는 것이다. 예인선이 이러한 작업을 안전하게 수행하기 위해서는 적절한 예인력을 가질 수 있어야 한다. 따라서 예인 작업중 피 예인선박에 대한 저항을 추정하는 것은 매우 중요하고도 필수적인 과정이다. 본 논문에서는 예인력을 추정할 수 있는 선박의 저항 계산 프로그램을 연구하였다. 계산 프로그램은 정수중의 기본 선체 저항과 바람, 표류, 선체 표면 거칠기, 파랑, 천수 및 조류에 의한 부가저항을 계산하는 기능을 가지고 있다. 모든 추정값은 도표 또는 수식을 이용하는 통계적이고 경험적인 방법으로 계산된다. 본 프로그램에 의한 계산 결과는 미국 해군의 예인 매뉴얼로부터 계산된 결과와 비교하였다. 그 결과 본 프로그램은 손상 선박의 저항을 적절히 추정할 수 있는 유용한 프로그램이라고 판단된다.