• 한국전산유체공학회지
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• 제17권2호
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• pp.21-27
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• 2012

Reynolds-averaged Navier-Stokes equations solver based on a pressure-based cell-centered finite volume method was developed using OpenFOAM libraries, which was an open source and providing computational continuum mechanics libraries. For the reasonable development of the turbulent boundary layer on the bow of the ship, specified library was developed. Grid sensitivities, such as skewness and aspect ratio of a cell, were tested for the solution convergence. Pressure, turbulent kinetic energy, turbulent dissipation rate contours on the ship surface computed by the developed CFD code were compared with those computed by the commercial CFD code, Fluent.

• 대한조선학회논문집
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• 제54권1호
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• pp.71-81
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• 2017

In this study, a series of full-scale extrapolation procedures based on the Granville's similarity scaling method, which was employed by Schultz (2007), is modified and then applied to compare the resistance performance between two different anti-fouling coatings. As an analysis example, the low frictional AF coating based on a novel skin-friction reducing polymer named FDR-SPC (Frictional Drag Reduction Self-Polishing Copolymer), which had been invented by the present author, is employed. The low frictional coating, which gives 25.4% skin frictional reduction in lab test, is estimated to give 18.2% total resistance reduction for a 176k DWT bulk carrier.

• 대한조선학회논문집
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• 제50권1호
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• pp.49-58
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• 2013

Recently, the design of commercial ships with less green-house gas is one of great interests in naval architecture fields. Ship designers are asked to find optimum hull forms with minimum resistance in ocean waves. The accurate computation of added resistance, therefore, is getting more important for the prediction of power increase in random ocean waves. This study focuses on the numerical computation of added resistance on ships with Ax-bow shapes which are designed to reduce added resistance. To this end, the time-domain Rankine panel methods based on weakly-nonlinear and weak-scatterer approaches are applied, which can reflect the influence of above-still-water bow shape. As computational models, KCS and KVLCC2 hull forms are considered. Each ship is combined with the three types of Ax-bow shape, and computational results are compared each other.

• 대한조선학회논문집
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• 제54권2호
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• pp.83-89
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• 2017

Numerical simulations of ship resistance have been performed to compare spatial characteristics of Courant number when using structured and unstructured meshes. When Euler scheme was used for time integration, the structured mesh provided a more efficient calculation because the calculation time interval was larger than that of unstructured mesh. The automatic generation of very small meshes in the unstructured mesh was mainly responsible for the limitation of calculation time interval. When local time stepping Euler scheme was applied, however, the ship resistance of unstructured mesh showed a rapid convergence while a slow convergence of ship resistance in structured mesh was caused by the small time interval in bulbous bow.

• 대한조선학회논문집
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• 제59권6호
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• pp.345-354
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• 2022

It is easy for a ship passing through confined waters to be exposed in dangers of collisions and grounding due to different hydrodynamic responses. Since marine accidents can cause significant impacts on environments, global economy, and human lives, it is necessary to study the effect of shallow water on hydrodynamic performance of a ship. In this paper, the effect of water depth on resistance performance was investigated using CFD analysis as an initial study for improving navigational safety of a large container ship under confined waters. After a CFD set-up for deep water condition was validated and verified by comparing CFD analysis with model test results, CFD calculations according to ship speed and water depth were conducted. The features were investigated in terms of tendency and physical knowledge related to resistance performance. The increase of resistance due to shallow water effect was reviewed with empirical formula suggested from SWABE JIP. Speed loss due to shallow water effect was additionally reviewed from estimated delivered power according to ship speed and water depth.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.345-346
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• 2010

본 연구에서는 모형실험 및 수치계산에 의해 정수중 부선 주위의 유통해석을 실시하였으며, 이를 통하여 객관적이고 정량적으로 부선의 저항추진 성능을 파악할 수 있었다. 먼저 희류수조에서 모형실험을 실시한 후, 실험에서 얻어진 데이터와의 비교를 통한 CFD의 유효성을 검증하고, 다른 형태의 예부선 선박 주위의 유동장 계산에 적용시켜 해결할 수 있는 가능성을 확인 하였다. 부선의 선수 형상에 의하여 저속일 때 25% 정도의 저항이 차이나는 현상을 모형실험을 통하여 파악할 수 있었으며, 유효마력은 7kts부터 급격히 증가하므로 적재상태별 경제적인 운항속력을 선정하여 효율적인 예부선 업무를 수행해야 할 것으로 판단된다.

• 한국해양공학회지
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• 제11권4호
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• pp.197-204
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• 1997

최근 유도전동기를 이용한 가변속 구동시스템의 수요가 자동화 및 에너지의 효율적 이용 측면에서 육상 산업체는 물론, 선박 및 해양플랜트에도 확산되고 있다. 유도전동기의 토크 고속제어법은 가변속 구동시스템의 고성능화를 위한 필수과제로서, 제어법 적용시 2차저항의 동정문제가 대단히 중요하다. 본 논문에서는 유도전동기의 토크 고속 응답제어계에 있어서 고정도의 토크응답을 실현하기 위한 2차저항 동정법을 제안한다. 제안된 방법은 모터의 회로방정식으로부터 유도되며, 모터의 인가전압과 1차전류 정보로부터 간단히 구현된다. 제안된 방안의 타당성을 검증하기 위하여 펄스폭변조방식의 전압형 인버터를 상정한 수치 시뮬레이션을 수행하며 그 결과를 통하여 제안방식의 유용성을 입증한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권1A호
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• pp.11-19
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• 2006

본 연구에서는 현수교의 선박충돌해석을 위한 설계선박을 결정하기 위하여 선박충돌위험도해석을 수행한다. 선박충돌에 대한 설계선박을 결정하기 위하여 AASHTO 설계기준에서 제시한 3개의 선박충돌 설계방법 중 확률기반 해석방법인 Method II를 사용한다. 선박충돌 위험에 노출된 각각의 교각에 대해 선박충돌위험도 평가를 하여 교각의 충돌설계수평강도를 결정한다. 해석과정은 반복적인 것으로 교량부재의 충돌저항강도를 가정하고 연간파괴빈도를 계산하여 허용기준이 만족하도록 설계 변수를 수정한다. 허용기준은 예상연간파괴빈도에 근거한 가중치를 이용하여 교각에 할당한다. 해석결과에서 안전성과 경제성을 얻기 위해 이 할당방법을 주탑집중 할당방법과 비교한다. 비록 주탑집중 할당방법이 주탑에 비해 과대평가되는 교각의 설계수평강도를 적절히 수정할 경우 보다 경제적인 결과를 가져오지만, 가중치에 의한 할당방법이 설계인자의 특성을 정량적으로 고려하기 때문에 더 합리적인 것으로 보인다. 그리고 선박충돌위험도 평가로부터 얻어지는 충돌설계수평강도에 상응하는 각각의 교각에 대한 설계선박이 결정된다. 같은 교량에 대해서도 충돌설계수평강도가 수로 및 교량의 특성과 선박통행량에 따라 상당히 변화한다. 따라서 허용기준의 할당과 설계선박 선정에 대한 많은 연구가 요구된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권7호
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• pp.635-641
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• 2016

엔진과 전기추진장치를 혼합한 하이브리드 추진 장치를 구동하기 위해서는 셀 단위로 이루어진 수십 개의 리튬계열의 배터리가 들어 있는 팩들로 접속이 된 전원을 사용한다. 따라서 많은 량의 배터리 셀의 상태를 언제든지, 엄격하게 관리할 필요가 있다. 일반적으로 배터리 관리(Battery management system, BMS)는 셀 전압, 전류 및 온도 등의 데이터를 운전 중에 받아서 상태를 컴퓨터로 모니터링 한다. 배터리의 상태를 확인하기 위한 또 다른 중요한 데이터는 배터리의 잔존수명(State of charge, SOH)을 알 수 있는 내부저항과 충전상태(State of charge, SOC)를 알 수 있는 무 부하 단자전압(Open circuit voltage, OCV)이 있다. 그러나 연속운전 중에는 내부 손실저항과 캐패시턴스의 병렬 등가회로로 인하여 내부저항의 측정이 어렵다. 또한 대부분의 에너지저장시스템에는 전압, 전류, 온도 등의 데이터를 이용하여 BMS가 수행되고 있지만, 운전 중에 예기치 않게 배터리 셀의 고장이 발생하는 경우에는 구동 전원장치의 출력전압이 변동하고, 하이브리드 자동차 또는 선박의 추진이 어려울 수가 있다. 본 논문에서는 리튬인산철 배터리 팩을 이용한 하이브리드 선박용 직류전원장치를 대상으로 배터리 셀의 돌발고장 순간에도 직류전원장치의 일정전압을 유지하면서 내부저항의 추정이 가능하고, 정상운전 중에는 OCV의 추정이 가능한 고 안전 BMS를 구현하고자 한다.

• 대한조선학회논문집
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• 제31권1호
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• pp.50-62
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• 1994

본 논문에서는 비대선형에서 구상선수의 형상변화가 저항성능에 미치는 영향을 조사해 보기 위하여 구상선수 계열들을 창안하고 이들의 모형시험 결과를 비교 분석한 내용이 기술되었다. 구상선수의 형상을 결정짓는 7가지의 변수를 생각하고 이들을 체계적으로 변화시켜 구상선수 형상변화의 영향을 실험적으로 조사하도록 계획하였다. 총 23개 선형의 모형선을 제작하였으며, 각 선형에 대하여 저항시험, 유선조사시험 및 선측파고 계측시험이 수행되었다. 구상선수의 형상변화와 모형시험 결과와를 상호 비교 분석하기 위하여 유사한 특성의 구상선수들을 모아서 9개 그룹으로 분류하였으며 각 그룹 별 저항성분의 변화 경향을 분석해 본 결과 비대선에서는 형상저항이 전저항에 지배적인 영향이 있음을 확인하였다. 또한 모형시험 결과 및 이의 통계적 분석 자료로부터 비대선에서는 구상선수 주위의 유선의 방향이 저항성분들과 밀접한 관계가 있으며 저항성분들 중에서도 형상저항과 더욱 밀접한 관계가 있다는 사실을 발견하였다.