• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.78-80
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• 2016

선박이 천수 영역에서 운항할 때, 선저부분의 압력변화로 인하여 흘수가 증가하는 현상이 나타난다. 이 같은 현상을 선체침하(Squat)라 하며, 선박의 조종성능을 변화시켜 해양사고의 발생위험을 높이게 된다. 특히, 초대형 선박의 경우에는 흘수가 커 천수영역에서의 선체침하현상이 더욱 크게 일어난다. 따라서 본 연구에서는 천수 영역에서의 초대형선박의 선체침하정도를 추정하고자 하였다. 이를 위하여, 세 가지 천수조건을 구성하고, 다양한 추정식을 이용하여 초대형선박의 경사각도에 따른 선체 침하의 정도를 계산하였으며, 그 결과를 비교하여 보여주었다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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• pp.426-426
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• 2006

선박이 천 흘수 및 수로를 운항하는 경우 바닥과 벽면의 영향으로 인해 선체침하 및 비대칭적인 힘이 선체 주위에 발생하여 바닥이나 다른 선박 혹은 수로의 벽에 충돌하는 현상이 발생한다. 특히, 수로가 많은 유럽이나 북미를 운항하는 해운회사와 항해사들은 선박의 충돌을 방지하기 위해서 중요한 문제로 다루고 있다. 따라서, 본 연구에서는 선박의 안전한 항해를 위해 수치해석을 이용하여 선박과 벽면 사이에 발생하는 유체역학적 힘, 즉 Sway force와 Yaw Moment를 정성적으로 추정하고자 하였다. 천 흘수 유동 해석용 프로그램을 작성하였으며, 검증을 위해서 Wigley 선형에 적용하여 h/T별로 계산을 수행하여 시험결과와 비교하였다. 그리고, 벽면효과를 해석 할 수 있는 프로그램을 작성하여 실적선인 원유운반선 2척에 대하여 3가지 파라메터, 즉 선속, 수심 그리고 선박과 벽면 사이 거리의 변화에 따른 다양한 계산을 수행하였다. 계산된 결과는 시험결과 및 기 발표된 수치해석 결과와 비교하였다. 기 발표된 논문에서는 시험결과와 계산결과가 상이한 결론을 보여 주었는데, 그 이유는 수치해석에 있어서 자유표면 문제를 선형화된 자유표면 조건식을 사용한 부분을 가장 큰 이유로 언급하였다. 하지만, 본 연구의 결과는 Sway force와 Yaw Moment가 기 발표된 논문의 시험결과와 정성적으로 일치함을 보여 주었다. 본 연구를 통해 수치해석 방법으로 선박에 작용하는 비대칭 유동에 대한 유체역학적인 힘을 정성적으로 추정할 수 있었고, 제한된 수로에서 선박의 조종성 예측 및 수로 설계시 유용한 정보를 제공할 수 있을 것이라고 판단되어 진다.

• 한국항해항만학회지
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• 제38권1호
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• pp.19-27
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• 2014

선박이 천수 및 수로를 운항하는 경우, 바닥과 측벽의 영향으로 인해 선체침하 및 비대칭적인 힘이 선체 주위에 발생하여 바닥이나 다른 선박 혹은 수로의 벽에 충돌하는 현상이 발생한다. 특히, 수로가 많은 유럽이나 북미를 운항하는 해운회사와 항해사들은 선박의 충돌을 방지하기 위해서 중요한 문제로 다루고 있다. 본 연구에서는 선박의 안전한 항해를 위해 수치해석을 이용하여 선박과 수로의 벽 사이에 발생하는 유체역학적 힘인 횡력(Sway Force)과 선회 모멘트(Yaw Moment)를 정성적으로 추정하고자 하였다. 천수와 측벽효과(Bank Effect)를 해석할 수 있는 프로그램을 개발하여 크기가 다른 원유 운반선 2척에 대하여 선속, 수심 그리고 선박과 측벽 사이 거리의 변화에 따른 다양한 해석을 수행하였다. 계산된 결과는 시험 결과 및 기 발표된 수치해석 결과와 비교하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-6
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• 2001

This study focuses on the potential flow analysis for a hull with the transom stern. The method is based on a low order panel method. The Kelvin type free-surface boundary condition which is known to better fit experimental data for a high speed is applied. To treat a dry transom stern effect a special treatment for the free-surface boundary condition is adopted at the free-surface region after the transom stern. Trim and sinkage, which are important in high speed ships, are considered by an iterative method. Pressure and momentum approaches are used to calculate the wave resistance. Numerical calculations are performed for Athena hull and these results are compared with the experimental data and also other computational results.

• 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.

• 대한조선학회논문집
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• 제38권1호
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• pp.9-26
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• 2001

본 논문에서는 연안과 운하에서 연계수송이 가능한 수송시스템의 개발을 위하여 설계된 바지(barge)와 푸셔(pusher)의 저항성능을 모형시험과 수치계산에 의하여 해석하고자 하였다. 무한수심 조건에서의 모형시험으로는 인하대학교 선형시험수조에서 저항과 침하, 선측파형 등을 계측하였으며, 유동장 해석을 위한 수치계산의 경우에는 MAC법을 기초로 한 유한차분법(Finite Difference Method)에 의하여 계산을 수행하였다. 먼저, 모형시험의 경우에는 계획속력을 6knots로 하는 설계선형에 대하여, 저속에서부터 계획속도이상의 구간까지 모형시험을 실시하여 각 속도에 따른 저항특성들을 비교하였다. 일련의 모형시험 결과들은 기존의 유사한 선형의 모형시험결과들과 비교하였다. 수치계산의 경우에는, 설계선형에 관하여 계획속도에서 푸셔와 바지선형 각각의 단독운항상태와 두 선체가 동시에 연결되어 운항하는 상태에 대한 계산을 수행하였다. 또한, 모형시험이 어려운 제한수로를 운항하는 상태에 관하여도 수치계산을 수행하였고, 각각의 계산결과들로부터 운항상태에 따른 선체주위의 유동장의 특성을 비교하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제27권5호
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• pp.465-471
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• 2003

내항 탱커가 비교적 정온한 해역에서 타선을 피하기 위해 대각도 조타론 행한 결과, 선회 중에 전복하는 사고가 발생하였다. 저자들은 전 논문에서 비중량이 큰 액체화물의 자유표면영향에 의한 중심상승과 전진 항해 중에 발생하는 선체 침하와 이로 인하여 생기는 선체 트림의 변화 때문에 발생하는 복원력 감소를 고려하여 사고선박의 복원력 곡선을 계산하였다. 본 논문에서는 먼저 전복사고를 당한 선박의 모형선을 제작하여 자항 선회실험을 실시하고 전복선박의 정상 선회시의 선회반경, 편류각 및 선속을 계측한다. 그리고 자항 선회실험을 통하여 얻은 선회반경, 선속 및 횡 편류각을 기초로 하여 각 경사각에 따른 측 압력과 경사 모멘트에 관한 실험을 실시하고, 갑판상 해수 침입이 측 압력과 경사 모멘트에 미치는 영향에 대해서 파악한다. 마지막으로 선회시 해수 침입으로 인해 발생하는 외측 경사 모멘트와 측압 중심의 변화론 조사함으로써 전복사고가 발생한 저건현 내항 탱커의 복원성에 대하여 검토를 하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제20권2호
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• pp.172-178
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• 2014

본 연구에서는 울산항 E 집단정박지를 이용하는 대표적인 8척의 선박에 대한 단묘박 상태에서의 묘박안전성을 앵커와 앵커체인의 파주력과 바람, 파랑 및 조류에 따른 외력으로 상호 비교하여 평가하고, 주묘 발생이 가능한 최소 한계 외력을 분석하고자한다. 파주력은 해저저질과 실제 앵커 의장수를 반영했고, 선체에 작용하는 외력은 만재와 경하상태별로 풍압면적과 수면하부 침하면적을 조사하여 각 상태별로 선체에 작용하는 풍압력, 유압력 및 파랑 표류력을 산출하였다. 단묘박 상태에서의 주묘 한계 외력에 대한 분석 결과 선박의 종류, 규모 및 적재 상태별로 다소 차이는 있으나 조류 2 knots 조건 하에서 일반화물선은 풍속 15 m/s 이상, 유류운반선은 풍속 13 m/s 이상이면 주묘가 발생할 수 있음이 확인되었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.72-83
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• 1997

본 연구에서는 연안 및 운하, 두 곳 모두에서 운항이 가능한 컨테이너선에 대한 선형설계를 수행하였다. 설계된 선형은 기존의 140TEU 컨테이너선을 기준선으로 하여 설계된 200TEU급 컨테이너 선형으로, 선수부에 대하여는 기존의 저항시험 자료들을 통한 선형의 재설계도 시도되었다. 모형시험은 선형시험수조에서 일반적인 저항시험을 통한 전저항, 침하와 트림(trim)이 제측되었으며, 선체주위 유동장의 해석을 위한 수치해석으로는 무한수심 뿐만 아니라 제한수로상태에 대하여도 MAC법을 기초로 한 유한차분법(Finite-Difference Method)에 의해 계산이 수행되었다. 이러한 일련의 모형시험 및 유동장의 수치해석을 통하여 설계된 선형의 저항 특성을 파악하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권7호
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• pp.863-868
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• 2016

본 연구는 다중빔 음향측심 자료를 바탕으로 침몰선박의 정확한 형상 및 해저지형에 대한 정보를 분석하였다. 다양한 영상 자료처리를 통해 현재 침몰선박의 상태를 분석하였다. 해당 자료와 과거 조사 자료의 비교를 통하여 침몰선박 상태 변화 및 주변지형의 변화를 해석하였다. 분석대상 선박 중 퍼시픽프랜드호의 경우 조류에 의한 침 퇴적으로 인해 선수-선미의 지형변화가 뚜렷하게 나타나는 특징을 알 수 있었다. 그리고 제7해성호의 경우 2011년 국립해양조사원 영상자료에서는 선수 일부가 유지된 상태였으나, 2015년 조사 영상에서는 선수 일부가 붕괴된 것을 확인할 수 있었다. 이는 오랜 기간 선박이 해저에 방치되면서 조류 및 화물의 하중 등과 지속적인 부식으로 선체가 붕괴된 것으로 추정된다. 따라서 잔존연료 유출 및 주변 해양오염이 발생할 수 있어 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 판단된다. 침몰선박의 영상분석을 통해 침몰선박이 수심과 조류에 의한 영향을 많이 받은 지역일 경우 지질학적 특성과 퇴적물의 침 퇴적 양상에 따라 침몰선박의 구조 안전성에 상당한 영향을 줄 것으로 판단되며, 부식으로 인한 선체의 변화는 계속적으로 변화될 것으로 추정된다. 따라서 지질학적 특성을 고려한 잔존연료 유출 및 주변 환경 변화에 대하여 침몰선박의 변화에 따라 예측 대응하는 기술의 개발이 필요하다.