• 대한조선학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.117-124
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• 1992

시리즈 60과 실제 선형주위의 파도를 MAC(Marker And Cell) 법에 의해 격자간격이 변화하는 Staggered좌표계에서 계산하였다. 지배방정식으로는 오일러(Euler) 방정식을 채택하였다. 계산된 파고는 계측된 파고와 잘 일치하고 있어 MAC 법이 유효함을 보여주고 있다. 한편, 비점성 불안정성 해석에 의해 유도된 Sub-breaking파 출현의 임계조건이 비대선수주위의 계산된 결과에 적용되었다. 이 유도된 임계조건이 Sub-breaking파의 출현을 잘 탐지하는 것을 확인하였다.

• 대한조선학회지
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• 제13권1호
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• pp.11-16
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• 1976

The effect of the bow shape on the ship motion response in longitudinal regular waves of water of finite depth is investigated by employing the strip theory. The two-dimensional hydrodynamic forces(added mass and damping) were calculated by close-fit method for water of finite depth. The models for investigation are U and V bow ship forms of block coefficient 0.8 with constant after body which were used by Yourkov [2] and recently by Kim [3] for their deep water investigations. The following results are obtained by the present numerical experiments. (1) It is confirmed that the damping coefficient of the V-bow ship is greater than that of U-bow ship and in consquence the amplitude of heave and pitch of V-bow ship is smaller than that of U-bow ship among longitudinal regular head waves in water of finite depth (2) The merit of the V-bow ship on the motion damping is more significant in heave than in pitch, and is decreasing with the shallowness of water depth. (3) The change of bow form gives little effect on the wave exciting force and moment compared with the motion responce.

• 대한조선학회논문집
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• 제45권2호
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• pp.124-131
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• 2008

This paper presents the analysis of resistance performance and bow waves for the resistance-minimized hull form of small fishing boat by using numerical simulations and model tests. The resistance-minimized hull form is developed from an original hull form which is selected from existing small fisher boats in our country. In order to estimate the resistance performance for the original and the developed hull form, several numerical simulations and model tests are carried out. Marker and Cell(MAC) method and Marker-Density method are adopted to simulate the free-surface bow waves around advancing hull surface. The results of numerical simulations are compared with the model tests in towing tank. The results show that the resistance performance of the resistance-minimized hull form is improved than that of the original hull form. The results of this study will be a good guide to the hull form development of small fishing boats in future.

• 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.

• 수산해양기술연구
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• 제36권1호
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• pp.33-44
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• 2000

본 연구에서는 파랑 중 어선의 동력학적 특성에 대한 분석이 이루어 졌다. 대상 선형으로 택한 어선은 8톤급 소형어선과 89톤급 중형 어선이었고, 각각의 선형에 대한 규칙파중에서의 운동응답이 해석되었으며, 불규칙파에서의 운동응답이 해석되었다. 실제 해상상태와 마찬가지인 불규칙파에서의 운동응답은 확률적으로 해석되었는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 선형운동인 heave는 유의 파고가 커짐에 따라 거의 선형적으로 커지고, 각도운동인 roll, pitch와 가속도는 유의파고의 제곱근에 비례하는 결과를 보인다. pitch, 가속도는 파향 180도에서 가장 크게 나타났으며, roll은 파향 90도에서 가장 크게 나타나고, heave는 파향과는 관계가 적다. 2. heave는 어선의 크기와는 무관한 운동응답을 보이고 있고, roll, pitch, 가속도는 크기가 작은 어선의 경우 같은 파도에서 그 크기가 상대적으로 많이 커진다. 8톤급 어선에서는 유의파고 1 m 이전에서 급격히 roll, pitch, 가속도가 커지고, 89톤급 어선에서는 변화율이 훨씬 둔감하다. 3. 가속도는 선수에서의 가속도가 가장 크게 나타났다. 그 값은 선체중앙 가속도의 약 2배이다. 파향 180도에서 유의값으로 ${\pm}0.5g$의 선수가속도를 받는 유의 파고는 8톤급 어선의 경우 약 0.7 m, 89톤급 어선의 경우 약 1.5m 정도이다. 이 경우 파도를 약 1,000번정도 만나면(시간으로 환산하여 약 2시간 정도) 확률적으로 가속도의 최대값이 $\pm$1g를 넘어간다. 4. 파향 90도에서의 roll은, 8톤급 어선의 경우 유의파고 1m에서 RMS값으로 약 5도가 되어, 유의값으로 $\pm$10도의 roll 운동이 발생한다. 이것은 소형어선의 roll 공진주파수가 높아 상대적으로 작은 파고의 파도에 의해서 공진에 걸릴 확률이 높기 때문에 발생한 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 파랑중 어선의 안전대책을 체계적으로 수립하는 데에 이용될 수 있다. 또한 앞으로 동력학적인 안정성해석에 이 결과가 이용되어, 파랑중 어선의 브로우칭현상 및 전복현상에 대한 해석이 이루어져야 하겠다.

• Composites Research
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• 제34권6호
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• pp.350-356
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• 2021

활주 선형의 선박은 직선으로 운항하거나 선회할 때, 그 속도에 따라 위치와 트림이 변화하며, 선체에 큰 저항이 발생한다. 본 논문에서는 탄소복합소재를 선체에 적용하여 선체무게와 내구성이 향상된 레저보트의 전산유체역학을 통해 선형에 대한 저항을 추정하였다. 18ft급 레저보트의 선수부와 선미부의 저항 성능을 확인하고 선형 전체의 유동장을 추정하였으며, 수치해석을 통해 각 트림의 저항을 비교하여 선형에 대한 안정성을 확인하였다. 또한, 선체에 걸리는 힘이 크지 않아 설계된 선형이 충분히 견딜 수 있을 것을 확인하였고, 파도의 파장과 배의 길이를 관성력에 대한 중력의 비로 계산하여 롤링이 얼마의 힘으로 발생하는지 확인하여 보트의 안정성을 분석하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권4호
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• pp.316-322
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• 2017

본 논문의 주 목적은 수치해석 도구를 활용하여 저항성능 관점에서 우수한 선형을 개발하는 것이다. 최종 개발된 선형의 성능 평가를 위해 수조 모형시험을 수행하였다. 현존선은 도면을 바탕으로 실물과 도면의 타당성 검토를 위해 실태조사를 수행하였다. 실태조사 시에 실제 운항 상태인 주 운항 배수량 및 주 운항 선속을 확인하였다. 수치해석을 바탕으로 현존선의 저항성능을 검토하였다. 개발선은 선수어깨의 파형개선, 배수량 분포의 균형화, 단면형상의 수정 그리고 중앙 스케그의 크기와 형상 변경에 관한 스터디를 통해 도출되었다. 수치해석 결과 개발선은 조파저항 개선에 의해 저항성능 관점에서 주 운항 선속인 11노트에서 약 15% 개선된 양을 보여주었다(Table 4 참조). 개발된 선형의 성능 평가를 위해서 수조 모형시험을 수행하였으며 그 결과 11노트에서 약 17% 개선된 양을 보여주었다(Table 5 참조).

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.11-12
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• 2015

두 선박이 정면에서 마주치며 선박간 상호 통항하거나 상대선을 추월할 경우 각 선박의 선체형상과 선속에 의한 유체력 상호작용에 따른 선박간 간섭력이 발생한다. 선박간 간섭력의 주요한 평가 요소인 횡력과 회두 모멘트의 측정을 통해 두 선박이 근접하였을 때의 위험도와 충돌을 예측할 수 있다. 선행된 간섭력에 관한 연구는 대부분 경험에 의하거나 이론적인 측면에서 관련 연구가 진행되어왔으며, 학계에서 통상적으로 널리 알려진 뉴턴의 연구(1960)에서는 깊은 수심에서 두 선박을 평행하게 항주시켰을 때 선박간 최대 흡인력은 두 선박이 정횡으로 나란하게 위치되는 지점에서 발생하고, 이때의 간섭력은 선속의 제곱에 비례한다고 추정하였다. 현대의 조선기술이 발전함에 따라 선박의 크기는 점점 대형화되고 선박의 운항 효율성 증진을 위한 다양한 선형이 개발되어 실선에 적용되고 있다. 이런 경향에 따라 과거에 비해 현대 선박 운항환경에서의 선박간 간섭은 선박의 크기 및 선형에 의한 영향이 클 것으로 판단된다. 본 연구에서는 선박의 종류별로 대표 선종을 선정하여 두 선박이 정면에서 마주치며 통과하는 운항조건에서의 선속 증가에 따른 선박 상호간 간섭력의 변화를 통상적으로 사용되는 선박조종시뮬레이터를 이용하여 실험 및 분석하여 상관관계를 도출하였다. 선박 유형에 따른 시뮬레이션 실험 결과 최대 횡력은 주로 선미 부근에서 발생하였고 최대 회두모멘트는 선수가 근접할 때 발생하였으며, 선속이 증가할수록 선박 상호간 근접거리가 좁혀졌고 선형별로 각기 다른 선속에서 선미 충돌이 발생하였다. 이 실험연구는 선형에 따른 선박 상호간 근접 시의 횡거리와 통과속력에 대한 기준 설정의 연구 근간을 마련하였고 선박간 교항시 안전운항을 위한 지침이 될 것으로 판단된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.30-37
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• 2000

3톤급 소형어선의 나선, 빌지킬 및 중앙날개(central wing)가 부착된 상태의 3가지 모델에 대해 파랑중(선수파)에서 속도 변화, 초기각의 변화 및 OG(무게중심과 횡동요 중심간의 거리)의 변화에 따른 횡동요 감쇠시험에 의해 감쇠 특성을 비교하였다. 파주기 변화에 대한 영향도 포함시켰다. 또한 에너지법에 의해 선형 및 비선형 속도항에 의존하는 횡동요 감쇠모멘트를 계산하여 시험값과 비교하였으며 3가지 모델에 대한 에너지 발산 형태도 비교하였다. 파랑이 있을 때 감쇠력은 전진속도가 없는 경우는 증가하였으나 전진속도가 있는 경우는 부가물이 부착된 경우에는 양력증가에 의한 감쇠력 증가 기여도가 아주 크기 때문에 파랑에 의한 감쇠력 증가는 미소하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.36-43
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• 1996

현재 전 세계적으로 해상교통의 주역이 되리라고 생각되는 고속선에 대한 시험 연구를 수행하였다. 본 논문은 주행중 고속선에 가장 문제가 되는 파도중의 운항자세를 제어하는 시험을 수행한 결과이다. 선형은 카타마란 선형을 선택하였으며, 운항자세를 제어하기 위하여 선수와 선미부분에 제어판을 장치하였다. 자세제어 시스템으로는 제어판과 제어판 구동장치, 운동 계측장비로 되어있으며, 운동 계측장비로부터 데이타를 취득하고, 제어판 구동장치로 신호를 보내기 위하여 A/D, D/A보드를 각각 1장씩 사용하였다. 이 장비를 이용하여 규칙 정면파중의 고속선의 운항자세를 제어하는 시험을 수행하였으며, 실험결과로부터 자세제어 시스템이 작동하지 않을 때와 작동할 때의 차이를 비교하였다. 비교결과 종동요(Pitch)는 진폭이 많이 감소하였으나, 상하동요(Heave)는 많이 감소하지 않았다.