• 해양환경안전학회지
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• 제23권4호
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• pp.432-438
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• 2017

본 연구의 주목적은 기존선형을 바탕으로 연료 절감이 가능한 표준화된 개조선형을 개발하는 것이다. 설계 흘수와 설계 선속을 고려하여 대상선박의 선수부 형상을 검토하였다. 실제 운항 상태 별로 대상선박에 대하여 저항성능을 평가하였다. 상용 전산유체역학(CFD) 코드와 수조 모형시험 자료는 유효마력 평가를 위해 사용되었다. 실제 운항 상태를 고려하여 최소저항을 가지는 3가지 개조선형을 제시하였다. 제시된 개조선형은 고객이 선택가능 하다는 점에서 고객 맞춤형 기성품 선형이라고 명하였다. 개조선형 별로 실제 운항 상태에 따라 유효마력을 추정하였다. 가장 낮은 흘수에서 운항할 경우, 기존선형과 비교하여 볼 때 개조3 선형의 저항성능은 저속영역인 16~18노트에서 약 11~16 %로 향상된 결과를 보여 주었다. 중간 흘수인 8.3m에서 운항할 경우, 개조3 선형의 저항성능은 저속영역에서 기존선형보다 약 6~11 %로 향상된 결과를 보여 주었다. 가장 높은 흘수인 9.5m에서 운항할 경우, 모든 선형의 저항성능은 저속영역에서 큰 차이를 보이지 않았다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권4호
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• pp.399-404
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• 2015

최근 국제 원유가의 폭등으로 선박의 연료비 부담이 상대적으로 가중되고 있으며, 또한 연료의 연소과정에서 발생하는 온실가스에 대한 국제적 규제 움직임도 가속되고 있다. 이에 따라 에너지 효율 개선을 위해서 선체의 설계변경, 마찰저항을 줄이기 위한 도료개발, 엔진의 열효율을 개선하기 위한 첨가제 개발, 연료를 절감하기 위하여 저속운전 등 다양한 방법들이 적용되고 있다. 따라서 최근 고유가 시대에 선박의 고속화와 대형화 및 에너지 절감형 선형의 개발이 필수요건이 되고 있다. 또한 선체 표면의 국부 영역에서 저항 값들의 정성 및 정량적인 변화와 보다 세밀한 분석은 불가피하다고 판단되어진다. 따라서 본 연구는 에너지 효율 개선을 위한 기초연구로서 현재 운항중인 선박의 선체에서 자생하는 해양생물로 인한 마찰저항을 확인하기 위하여 도크 전 후의 엔진성능을 분석하고 그 결과를 도크와 도크사이 2.5년의 데이터와 비교함으로서 주기관의 성능, 마찰저항과 부하변화 및 연료소비량과 선속에 미치는 연구 결과 등을 보고한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권7호
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• pp.965-971
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• 2017

본 논문의 주 목적은 기존선형과 저항을 최소화하는 최적선형에 대한 에너지효율 성능을 평가하는 것이다. 설계 흘수와 설계 선속을 고려하여 대상선박의 선수부 형상을 검토하였다. 실제 운항 상태에서 대상선박의 저항성능을 평가하였다. 상용 전산유체역학(CFD) 코드와 수조 모형시험 자료는 유효마력 평가를 위해 사용되었다. 실제 운항 상태를 고려하여 최소저항을 가지는 최적선형을 제시하였다. 기존선형과 최적선형에 대하여 3가지 선속에서 유효마력을 추정하였다. 최적선형의 저항성능은 기존선형과 비교하여 볼 때 설계속도(12노트)에서 약 6 % 향상된 결과를 보여 주었다. 준추진효율 계수(ETAD, ${\eta}_D$)는 모형시험 자료를 활용하였다. 에너지 효율 성능은 년간 운항일수, 벙커C유 가격, 1일 연료사용량 그리고 연료소비계수를 바탕으로 작성되었다. 최적선형의 에너지 효율 성능은 기존선형과 비교하였을 때 12노트에서 연간 약 3천만원 절약된 결과를 보여 주었다.

• 기계저널
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• 제22권5호
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• pp.371-379
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• 1982

선박저항의 일반적인 개요, 선체주위의 유동해석의 중요성, 해석의 어려움들을 소개하고, 선체 주위의 3차원 난류 경계층 해석의 계산예와 ITTC-SSPA워크\ulcorner의 결과로부터 이론의 현실을 할 수 있었다. 현재 미국, 일본, 구라파 등지에서 이 분야에 대한 연구가 집중되고 있으며, 많은 항공 및 기계분야에서 일하고 있는 학자들이 참여하고 있다. 따라서 본 강좌를 통해서 국내의 연구 자들이 관심을 가질 수 있는 계기가 되었으면 좋겠다.

• 대한조선학회논문집
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• 제37권3호
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• pp.21-26
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• 2000

연안항로용 선박에 있어서 수심은 선박의 흘수와 속도에 제한을 주는 요소로 작용함으로써, 설계에 있어서 상당히 중요한 요소라 할 수 있다. 본 연구에서는 제한수심에 따른 선박의 저항성능의 변화를 알기 위해, 천수장비를 이용하여 각기 다른 수심에서 선박의 저항 및 트림, 침하를 측정하였다. 천수영향에 대한 기초적 연구단계로서, 본 연구에서는 Series60($C_B=0.6$) 선형을 대상 선형으로 선정하였다. 실험은 기존의 실험 자료와 동일한 수심조건을 주어 그 결과를 비교하였다. 수심조건은 각각 모형선 수선간장의 10, 15, 20, 25% 로 하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제47권6호
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• pp.305-314
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• 2023

본 연구에서는 연안 및 항만 내에서 운항이 빈번한 총톤수 9.77톤급 소형어선을 대상으로 구속모형시험을 수행하고, 선속 별 운항성능을 추정하였다. 연안 및 항내에서는 소형 어선이 주로 중저속 운항함을 고려하여, 구속모형시험은 8노트 이하에서 수행하였다. 실선을 1/3.5 축소한 모형선을 대상으로 선형예인수조의 프로펠러 단독특성, 저항, 자항추진 시험을 통하여 실선 선속 별 저항추진성능을 추정하였다. 그리고 타 단독특성, 3자유도 정적 및 동적 HPMM 시험을 수행하고 수평면 운항모델 내 유체력 미계수들을 도출하였다. 특히 사항 및 순수선수동요시험은 2~8노트 영역에서 수행되었고, 주요 선형 유체력 미계수들이 선속에 따라 현저하게 변화함을 파악하였다. 선형 유체력 미계수들을 Froude 수에 대한 함수화 한 후, 선속 별 시뮬레이션을 통하여 대상 어선의 조종성능을 검토하였다.

• 선박안전
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• 통권37호
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• pp.24-34
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• 2014

최근 몇 년간 국내 해양레저에 대한 관심 증가에 따라, 정부와 지자체의 해양레저산업에 대한 연구 지원 및 마리나 구축 사업 수행 등 해양레저 수요를 수용할 수 있도록 장비 및 시설 확보를 위하여 다양한 방면으로 노력이 한창이다. 그러나 아직까지 국내의 해양레저를 위한 시설 구축은 진행단계이다. 전국적으로 마리나 구축을 위한 작업이 한창이며, 이미 구축된 마리나에서 요트를 계류할 경우 관리하는데 드는 비용이 만만치 않아 사용자에겐 부담이 크다. 세일링 요트의 경우 span이 큰 모노킬이 부착되어있으므로 마리나 혹은 육상계류시설을 이용하지 않을시 모노킬이 파손될 위험이 있다. 본 연구에서는 서해안의 해양레저 대중화를 위해 누구나 안전하게 세일링을 즐길 수 있고, 두 개의 킬로 선체를 지지하여 육상 및 갯벌에서도 선체가 기울지 않고 설 수 있는 트윈킬 요트를 개발하여 보급하고자 한다. 기존 세일링 요트중 성능이 좋은 편인 야마하에서 제작한 블루워터21의 선형을 활용하였고 트윈킬은 블루워터21 모노킬의 면적 및 무게중심 등을 분석하여 개발하였다. 트윈킬 요트의 경우 모노킬 요트보다는 저항성능이 불리할 것으로 예상되므로 모형시험을 수행하였으며, 그 결과 모노킬과 트윈킬의 저항성능에 대한 차이가 예상보다 크지 않음을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제32권2호
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• pp.68-74
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• 1995

선박의 초기설계 단계에서 저항 추진 성능을 손쉽고도 정확히 추정하기 위해 통계해석 기법을 유용하게 사용하고 있다. 본 연구에서는 저항추진 성능 추정 프로그램에 필요한 기능들과 데이터뱅크의 구조를 제안하였다. 개발된 프로그램에는 저항 추진 계수를 추정하기 위한 여러 가지 도표와 회귀식이 포함되어 있으며, 데이터 뱅크를 이용한 일관회귀분석도 포함되어 있다. 또한 프로펠러 주요치수와 단독효율을 추정하기 위한 프로펠러의 간략한 설계 과정도 포함되어 있다. 프로그램의 기능과 데이터 뱅크의 정도를 검증하기 위해 임의의 선형 14 척에 대한 추정을 수행하였으며, 5% 이내의 좋은 추정 정도를 보여주고 있음을 확인하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제37권1호
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• pp.1-7
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• 2013

본 연구에서는 개발된 선미부에 수직날개를 부착한 선박의 조파저항성능을 예측할 수 있는 수치해석기법의 검증에 관한 것이다. 수치해석기법은 비점성 유동장 해석기법인 랜킨소오스 패널법과 와류격자법을 사용하여 개발하였으며, 자유수면 경계조건의 비선형성은 반복해법을 사용하여 만족시켰고, 선박의 트림과 침하량을 구하는 알고리즘을 포함하고 있다. 수치해석을 위한 선체표면의 패널을 생성하기 위하여 패널절단법을 사용하였다. 4000TEU 컨테이너 운반선을 대상 선박으로 하여 선미부 6개소의 서로 다른 위치에 수직날개를 부착하여 수치해석을 수행하였으며, 수치해석기법의 타당성을 검증하기 위하여 상용 점성 유동장 해석 프로그램인 FLUENT를 사용하여 선체 주위의 점성 유동장을 계산하였고, 모형시험을 수행하여 얻은 실험 결과를 수치해석 결과와 서로 비교하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권5호
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• pp.591-596
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• 2018

소형선박 설계에 있어 항주에 따른 설계 종경사 결정은 선체저항 뿐만 아니라 항주 안정성에 많은 영향을 주고 있다. 이는 초기 설계 시 선박의 무게중심 결정을 시작으로 대부분 결정된다. 본 연구는 소형 쌍동선박에 대해 수치해석을 통한 수직방향 무게중심 변화에 따른 종경사 영향을 확인하고, 이를 모형시험에서 결과를 검토하였다. 다양한 수직방향 무게중심 변화에 따른 모형시험 검토는 이뤄지지 못했지만, 향후 신조 소형선박 초기설계시 보다 나은 종경사 자세를 고려한 수직방향 무게중심 위치 제시를 목적으로 연구를 수행하였다. 수치해석 결과의 검증을 위하여 모형시험과 자세 비교를 수행하였다. 무게중심의 변화에 따른 종경사 각도 및 저항성능의 변화가 연구되었다.