• 한국전산유체공학회지
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• 제21권3호
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• pp.55-63
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• 2016

Nowadays, large container ships are continually developed and that's why the bow and stern structural stability problems by slamming become a significant more and more. However, due to the complexity of slamming, it is difficult to consider those problems at the design stage. For this reason, we attempt numerical analysis through SNUFOAM by generating the bow and stern two-dimensional cross-sectional grid in WILS JIP experiment at KRISO. Unlike the conventional method for the computation time saving, by setting the inlet flow conditions referred to the model test, we analyzed the slamming without applying the grid deformation method. As a result, when the stern model, as in the previous studies, it was possible to obtain quantitatively the fluid impulse is close to the experimental results. When the bow model, we can found the change by the position of force sensors which are derived for the bulbous bow and obtained fluid impulse and flow shape at slamming similar to the model test.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권9호
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• pp.918-922
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• 2015

선박으로부터 배출되는 오염원과 온실가스에 대한 국제적 규제가 점점 더 강화되어 감에 따라, 액화 천연 가스를 선박의 연료로 사용하는데 대한 관심이 높아져 가고 있다. 본 연구는 액화 천연 가스 연료 선박에서 사용되는 두 가지 방식의 연료 가스 공급 장치에 대하여 폭발 잠재 위험 분석을 수행하였다. 8500 TEU 급 컨테이너 선박을 목표 선박으로 선정하여, 액화 천연 가스 저장 탱크를 설계하였고 각 연료 공급 방식의 운전을 위한 압력 조건을 가정하였다. 누출공의 크기를 세 개의 범주로 분류하여, 각 누출공 크기 범주에 대한 누출 빈도를 산출하였고, 대표 누출공의 크기와 누출량을 추산하였다. 방출률의 증가와 누출 빈도는 역비례 관계를 보였으며, 펌프 방식 연료 공급 장치에서는 누출 빈도가 높게 나타났고, 가압 방식 연료 공급 장치에서는 방출률이 높게 나타났다. 전산 유체 역학 시뮬레이션을 통하여 폭발 잠재 위험 분석을 수행하고 각 연료 공급 장치에 대한 결과를 비교하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권8호
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• pp.1074-1083
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• 2010

최근 자동차, 선박, 항공기의 운행시 외력에 의해 연료탱크 내의 유체가 출렁거리는 슬로싱 현상으로 인하여 구조물 내부가 손상되어 큰 영향을 미치고 있다. 따라서 적재연료의 슬로싱 영향을 최소화하기 위해서 전산유체역학적으로 유체의 거동을 정확히 해석하는데 무엇보다 중요하다. 본 연구에서는 ADINA-CFD를 이용하여 Kia 프론티어 Cargo용 연료탱크에 수직배플과 수평배플의 길이 및 개수에 따른 유체유량 및 압력의 특성을 파악하고, 코너 및 언덕 주행시 슬로싱 감소를 위해 해석하였다. 그 결과로 슬로싱 감소효과를 위해 배플의 최적길이는 수직배플의 경우 0.19 m, 수평배플의 경우 0.08 m로 나타났다. 그리고 자동차주행 경우에 코너주행 시는 수직배플이 수평배플보다 슬로싱 감소효과를 보이는 반면에, 언덕주행 시는 수평배플이 효과적이며 안정성을 나타내었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제20권1호
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• pp.78-85
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• 2014

일반상선 중 액화천연가스(LNG) 재기화 선박은 기존의 LNG 운반선에 액화된 LNG를 다시 기화할 수 있는 추가설비를 갖춘 선박이다. 이 선박은 해상에서 천연가스를 해저 터미널을 통해 이송하는 수중 터렛 시스템을 보유한다. 하역작업을 완료한 선박이 운항 시에는 수중 터렛이 없음으로 인해 선수부 바닥이 열려 있는 개구부 즉, 오프닝 상태가 발생한다. 본 연구의 주 목적은 오프닝 상태로 운항 시 발생되는 속도손실을 CFD를 이용한 유동해석과 예인수조에서의 모형시험을 통하여 정확하게 파악하였다. 모형시험에서는 나선 상태와 오프닝 상태에서 저항 및 자항성능을 평가하였다. 실험에서는 터프트 법에 의한 유선조사시험을 이용하여 오프닝 내부유동의 변화를 정량적 또는 정성적으로 보다 더 상세한 조사를 하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제59권5호
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• pp.262-270
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• 2022

The emergence of new concept ships, such as autonomous ships, has drawn much attention on the manoeuvrability of ships because of the safe navigation and operation of ships. Although the manoeuvrability of KRISO Container Ship(KCS) has been frequently reported, there have been few documents of representative manoeuvre cases conducted in various methods by one institute. This paper presents the manoeuvrability of the ship in 1/42.0 model scale by 3 methods: free running model tests, horizontal planar motion mechanism tests, and computational fluid dynamics analysis. KRISO reports KCS manoeuvre data: 35° turning circle tests and 20/20(10/10) zigzag manoeuvring tests. In addition, a simple formula for integrating and comparing manoeuvre indices, Manoeuvrability Comparing Simple Index(MCSI), is proposed.

• 대한조선학회논문집
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• 제59권6호
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• pp.400-412
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• 2022

This paper provides the results of numerical and theoretical predictions of oil outflows from damaged single-hull and double-hull ships.Theoretical equations derived from the unsteady Bernoulli equation and a CFD method for multi-phase flow analysis were used to estimate the oil outflow rate from cargo tank. The predicted oil outflow rate from a single-hull cargo tank damaged due to grounding and collision accidents showed a good agreement with the available experimental results in both numerical and theoretical analyses. However, in the case of the double-hull conditions, the time variation of the amount of water and oil mixture inside the ballast tank predicted by the theoretical equation showed some different behavior from the numerical results. The reason was that the interaction of the oil flow with the water inflow in the ballast tank was not reflected in the theoretical equations. In the problems of the initial pressure condition in the cargo and ballast tanks, the oil outflow and water inflow were delayed at the pressure condition that the tanks were sealed. When the flow interaction between the oil and water in the ballast tank was less complicated, the theoretical and the numerical results showed a good agreement with each other.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권4호
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• pp.400-406
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• 2017

선박용 입형 편흡입 원심 해수펌프의 회전체와 파이프 시스템 내부에 발생한 과도한 손상의 원인을 분석하고자 실제 모델을 역설계 하였다. 이를 위해 전산유체역학(CFD)을 이용하여 해수냉각펌프의 내부유동 분석을 실시하였다. 결과적으로 역설계를 통한 대상펌프의 형상 및 경계조건을 설정하여 설계 운전점인 $125m^3/h$에서의 펌프 효율은 85.3 %, 양정 32.0미터로 계산되었다. 대상 펌프의 최고 효율점은 $150m^3/h$에서 약 86.2 %로 예측되었으나 실제 운전점과는 차이가 있었다. 최저 유량점인 $112.5m^3/h$에서는 저 유량점 특성상 유동이 불안정하여 해석의 수렴이 좋지 않았다. 선박에서 운전 중인 해수펌프 및 파이프 시스템 전반에 걸쳐 진행 중인 공동현상의 원인 규명을 통해 개선방안을 도출하고자 하였으나, 입 출구 전체 파이프 시스템의 계산, 각 지관들에 대한 유량 및 유속 측정 등을 통해 보다 명확한 원인분석을 위한 후속연구가 필요하다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권7호
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• pp.961-967
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• 2019

본 연구에서는 큰 침하량과 동적트림을 가지는 선박에 대하여 전산유체역학(CFD)을 기반으로 하여 효율적인 저항성능 추정 방법을 제시하였다. 본 방법에서 효율적이라 함은 점성 유동해석 이전에 비 점성 유동해석의 침하량과 동적트림 결과를 이용하여 선박의 큰 자세를 설정하고 DFBI(Dynamic Fluid Body Interaction) 방법에 의한 점성 유동해석을 수행한 것이다. 본 방법을 방법I로 명하였다. 방법I는 해석 전에 큰 자세를 설정함으로 인해 중첩격자(Overset Mesh) 기법을 사용하지 않는 단순한 격자시스템(Fig. 3 참고)을 사용하면 된다. 이로 인해 방법I는 계산시간 단축 및 계산의 정도를 높일 수 있는 장점이 있다. 점성 유동해석은 상용 CFD 코드인 STAR-CCM+를 사용하였다. 방법I의 첫 번째 점성 유동해석 결과는 최종 수렴된 결과와 비교하였을 때 저항 값에서 최대 1 % 내에서 차이를 보임을 확인 하였다. 중첩격자가 아닌 단순 격자시스템에 의한 STAR-CCM+에서 제공하는 DFBI 기법을 활용하여 계산단계 별로 변화된 자세에 대하여 매번 격자를 변경하여 수렴된 결과를 도출하였다. 본 방법을 방법II로 명하였다. 방법II의 저항 값과 비교하였을 때 방법I은 선속에 따라 0.03 % ~ 0.6 %의 차이를 보였다. 방법I의 결과는 수조모형시험과의 비교를 통해서 정성적 그리고 정량적으로 타당함을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제54권1호
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• pp.1-9
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• 2017

LNG has significant advantages in regard to environmental aspects comparing with conventional fuel oil. In fact, it is estimated that NOx and SOx emission can be reduced by about 90% and 100%, respectively in case of using LNG as a fuel. LNG-fuelled ship has been considered to be the best option both from an environmental and an economic point of view. Along with these trends, some major shipyards and Classification Societies have started to carry out the risk-based system design for LNG-fuelled ship such as passenger ship, platform supply vessel and large container vessel etc. However, new conceptual gas fuelled ship has high risk level compared with vessel using traditional crude oil especially in view of gas explosion accident. Therefore safety area where installed fuel gas supply system is required risk based system design with special considerations. On this paper, the entire process necessary for the quantitative risk analysis was explained to meet the satisfactory safety level of gas fuelled ship.

• 대한조선학회논문집
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• 제50권4호
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• pp.232-239
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• 2013

This paper provides the structure of a Reynolds Averaged Navier-Stokes(RANS) based simulation method and its validation results for the ship motion problem. The motion information of the hull computed from the equations of motion is considered in the momentum equations as the relative fluid motions with respect to a non-inertial coordinates system. A finite volume method is used to solve the governing equations, while the free surface is captured by using a two-phase level-set method and the realizable k-${\varepsilon}$ model is used for turbulence closure. For the validation of the present numerical approach, the numerical results of the resistance and motion tests for DTMB 5415 at two ship speeds are compared against available experimental data.