• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.34 no.1
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• pp.1-10
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• 1997

Viscous flow around actual ship is calculated by an use of RANS equations. The propriety of this computing method, usefulness to hull form design and the scale effect which is the effect of viscous flow depending on the scale of ship model are investigated. Reynolds stress is modelled by using k-${\varepsilon}$ turbulence model and the law of wall is applied near the body. Body fitted coordinates are introduced for the treatment of the arbitrary 3-dimensional shape of the ship hull form. The transformed equations in the computational domain are numerically solved by an employment of FVM. In the calculation of pressure, SIMPLE method is adopted and the solution of the discretized equation is obtained by the line-by-line method with the use of TDMA The calculations of two ships, 4410 TEU container carrier and 50,000 DWT class bulk carrier, are performed at model and actual ship scale. The results are compared and discussed with the model test results which are viscous resistance, nominal wake distribution at propeller plane and limiting streamline on the hull surface. They describe the effect of stem form and the scale effect very well. In particular, the calculated nominal wake distribution and limiting streamline are agreed qualitatively with the experiments and the viscous resistance values are estimated within ${\pm}5%$ difference from the resistance tests.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.42 no.3
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• pp.243-249
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• 2023

The occurrence of cavitation on the propeller is directly linked to the naval ship's survivability, and it is necessary to design a propeller shape that delays the cavitation inception. However, the propeller cavitation can occur under various operating conditions, thus it is important to identify whether the propeller cavitation exists during operation as well as in the design phase. To this end, it is necessary to use noise or vibration signals on board to monitor the cavitation inception. In this study, a hydrophone and an accelerometer were installed on the ship hull right above the propeller to compare the performance of analyzing cavitation inception between acoustic and vibration signals. Also, a high speed camera was used to visually observe the occurrence of cavitation through an observation window. The measured results showed that the spectral shapes between acoustic and vibration signals were different, but the level increases at each frequency band and the overall level of the frequency band from 1 kHz to 10 kHz showed a similar tendency. The Detection of Envelope Modulation On Noise (DEMON) analysis also showed similar results for both acoustic and vibration signals, confirming that both hydrophones and accelerometers can be utilized in the analysis of cavitation inception.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.3-3
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• 2009

선박의 건조과정에서 필수적으로 선체 외판에는 선박의 안전과 운항 및 정비 등에 필요한 정보를 나타내기 위해 다양한 종류의 마크 및 문자가 마킹되어진다. 하지만, 단순한 도장 작업만으로는 해상과 같은 부식 환경에서 마크 및 문자가 쉽게 지워지거나 손상되기 때문에 마크 및 문자를 용접 비드(welding bead)로 표시하거나 미리 절단된 강판(steel plate)을 수동으로 용접한 뒤 도장을 함으로써 마크 및 문자의 손상을 방지하고 있다. 이러한 문자마킹작업을 하기 위해서는 작업자가 수작업으로 기준선과 마크 및 문자의 위치를 먹줄 등을 이용하여 마킹을 하고, 해당 마크 및 문자의 템플렛(template)을 이용하여 펀칭을 실시한 후 수동으로 용접을 실시한다. 하지만, 수작업을 통한 선체외판 문자마킹 작업은 작업자의 기량에 따라 품질이 상이하여 품질 저하의 원인이 된다. 또한 대조립 및 탑재 단계에서 문자 마킹 작업시 수직자세의 용접을 요구함으로써 작업자가 안전사고에 노출되어 있으며, 선박의 각 단계별 주요 공정보다 작업시간이 길어져 전체 선박 건조공정을 지연시키는 문제점 등을 야기시킬 수 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 조선업계에서는 선체 외판의 마크 및 문자를 자동으로 용접할 수 있는 장치를 개발하기 위해 노력해왔으며, 몇몇 개발 사례가 보고되고 있다. 하지만, 그 실효성 부분에서는 아직까지 해결하지 못한 문제점들로 인해 현장 적용에는 어려움을 보이고 있다. 본 연구에서는 선박외판 문자 자동용접장치의 기능성뿐만 아니라 현업 적용성을 가장 우선적으로 고려하여 문자마킹장치(Marking Robot for Shipbuilding) 개발을 진행하였다. 우선, 적절한 용접 재료를 선정하기 위해서 솔리드 와이어(Solid Wire)와 플럭스 코어드 와이어(Flux Cored Wire)에 대한 비드온 용접(Bead-On Welding)을 아래보기자세와 수직자세에 대해서 실시하여 적절한 용접 조건을 설정하였다. 본 연구에서 개발된 문자마킹 자동용접장치는 3축으로 구성되어 있으며 각 축들을 분리할 수 있도록 개발하여 이동성을 향상시켰으며, 작업면과 용접토치간의 거리를 일정하게 유지시킬 수 있도록 용접전류 센서(Welding Current Sensor)를 이용하여 토치 높이(Wire Extension)를 제어함으로써 균일한 품질의 용접비드를 얻을 수 있었다. 또한 문자마킹 자동용접장치는 본체 구동부와 제어부(Touch Screen)가 쉽게 분리되고 장착이 가능한 구조로 개발되었으며, 용접시 각 용접자세별로 용접전압, 전류 그리고 용접속도 설정이 가능하여 아래보기 자세뿐만 아니라 어떠한 자세에서도 같은 모양의 비드형상을 가지는 문자마킹용접이 가능하도록 개발하였으며, 이는 실험과 현장적용을 통해 검증하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.8
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• pp.279-285
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• 2019

Transverse vibrations of a ship's aft end and deckhouse are mainly induced by transverse exciting forces from the main engine. Resonance should be avoided in the initial design stages when there is a prediction of resonance between the main engine and transverse modes of the deckhouse. Estimates of frequencies for resonance avoidance are possible from the specifications of the main engine and propeller, but the inherent vibration frequency of the structure around the engine room is not easy to estimate due to the variation in the shape. Experience-oriented vibration design is also carried out, which results in many problems, such as process delay, over-injection of on-site personnel, and iterative performance of the design. For the flexible design of 8,600 TEU container vessels, this study addressed the resonance problem caused by the transverse vibration of the main engine when only the main engine was changed from 12 cylinders to 10 cylinders without modification of the hull structure layout. Efficient structural reinforcement design guidelines are presented for avoiding resonances with the main engine lateral vibration and the structure around the engine room. The guidelines are expected to be used as practical design guidelines at design sites.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.39 no.2
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• pp.34-44
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• 2002

Approximately 70 percent of shop's hull plate consists of three-dimensional curved shell. Concerning with the research on the automation of plate forming many studies have been carried out for the last decade. The purpose of this study is to develop the simulator of heating on the basis of the reasonable mechanical model representing a heating phenomenon. The beating experiment has been carried out with varying parameters influencing on the results of heating information at the kinematics analysis, simulatorestimate the shape of deformed plate that process along the processing information. When we get the initial shape and the object shape, we calculate the processing information first, using kinematics analysis. In a simulator we estimate deformed shape from the processing information. After this we compare deformed shape and object shape. If the error of deformed shape and object shape is in the proper limits, that information is determined the final processing information. Else we repeat the process changing variable.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.58-58
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• 2009

선박의 선체부분인 선수, 선미 등을 이루고 있는 곡형 외판의 제작은 강판을 원하는 형상으로 성형하기 위하여 벤딩롤러 및 유압프레스를 이용한 냉간가공과 산소-프로판가스 화염을 적용한 선상가열, 삼각가열을 이용한 열간가공으로 크게 구분할 수 있다. 선상가열을 이용한 곡면가공의 원리는 가열토치를 이용하여 강판을 가열하면 가열부는 팽창하게 되고 냉각시에는 수축하게 된다. 이 때 두께방향으로의 소성변형으로 인한 수축량의 차이로 인해 굽혀지게 된다. 최근에는 선박이 고기능 및 대형화로 인해 3차원 곡형 외판 형상이 복잡해지고, 강도를 향상시키기 위하여 합금원소(C, Nb, V, Ti)를 첨가하거나 열처리(노말라이징)를 이용한 고장력강재인 중후판의 적용이 증가하고 있다. 이러한 고강도강재를 선상가열공정으로 제작한 곡형 외판재는 가열, 냉각의 열사이클로 인해 취화되어 인성이 저하 될 수 있다. 본 연구에서는 Normalizing 열처리재인 490MPa급 강재를 이용하여, 현장에서 작업자의 미숙련으로 인해 발생 할 수 있는 최대의 가혹한 조건과 재질에 큰 영향을 미치지 않는 범위를 선정하여 선상가열시의 가열, 냉각조건에 따른 강재의 재질특성을 조사하고자 한다. 이를 위해 가열시 가열부위의 정확한 온도 측정에 역점을 두었으며, 각각 다른 선상가열 조건에 따른 시편을 제작하기 위하여 선상가열 실험장치를 제작하였다. 선상가열 실험 결과 최고가열온도 $1300^{\circ}C,\;950^{\circ}C$에서 수냉 조건인 경우 급격한 인성저하 현상이 발생하며 비록 공냉이라 하더라도 결정립 조대화로 인성 저하가 발생하였다. $800^{\circ}C$가열 후 수냉개시온도를 $700^{\circ}C$이하로 수냉한 경우에는 인성 저하 현상이 개선되고 있음을 알 수 있다.

• Journal of Korea Ship Safrty Technology Authority
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• no.7 s.25
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• pp.47-63
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• 2008

저항성능 측면에서 한국 어선선형의 특성을 파악하기 위하여, 본 연구에서는 한국과 일본에서 건조되어진 대표적인 어선을 한 척씩 선정하여 두 어선의 선형적 특성을 비교하였다. 또한 한국 어선의 선형적 특성들, 즉 일부 대표적인 선형요소들과 이를 제외한 기타의 국부적 선형특성들을 일본어선의 선형을 참고로 보정함으로써 우리나라 어선들의 저항성능을 향상시킬 수 있는 방안에 대하여 연구하였다. 한국어선과 일본어선은 해양환경과 어업의 종류가 다를 뿐만 아니라 관습적인 이유 등으로 선형의 차이가 있게 되며, 이것은 한국 어선이 일본 어선에 비하여 같은 배수량을 가지더라도 배 길이가 짧은 반면 폭이 넓으며 흘수가 얕은 대표적인 선형요소들의 차이로 확인할 수 있다. 이러한 차이를 고려하여, 일본어선들에 대한 유효마력 추정프로그램을 한국어선들에 맞게 보정.개발하는 과정을 통하여 양국 어선의 저항성능 차이를 확인할 수 있었으며, 보정된 프로그램을 이용하여 연구대상의 한국어선에 대한 저항저감효과를 줄 수 있는 선형요소들을 도출함으로써 선형요소들의 변화에 따른 저항성능 효과를 확인할 수 있었다. 그러나 선형요소들의 보정에도 불구하고 한국어선의 저항성능은 여전히 일본어선의 그것보다 떨어짐을 확인하여, 본 연구에서는 대표적인 선형요소들뿐만 아니라 국부적 선형특성 즉, 선수부에서 차인선(chine line) 경사도, 용골의 형상, 선미길이(용골 끝에서 선미단까지의 거리)를 각각 보정해 봄으로써 보다 더 큰 저항성능의 개선효과를 확인하였다. 본 연구결과는 앞으로 저항성능이 우수하면서도 실용 가능한 개량된 한국 어선선형의 개발에 기초적인 자료로서 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2017.11a
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• pp.232-233
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• 2017

In this research, tunnel stern was applied on the asymmetric high-speed catamaran to evaluate vessel's hydrodynamic performance by numerical method, and the tunnel stern types are distinguished by angle of inclination of tunnel exit region into 3cases ($0^{\circ}$, $3^{\circ}$ and $6^{\circ}$). Consequently, it is confirmed that the total resistances of tunnel stern which have $0^{\circ}$ of inclination are lower about 4.8-17.9% than the bare hull in the wide speed range, but those of $3^{\circ}$ and $6^{\circ}$ of inclination tunnel stern are higher than bare hull about 5-14% and 5-29%, respectively. On the other hand, trim angles of $0^{\circ}$ of inclination tunnel stern show similar trend with those of bare hull in whole ranges of FnV but those of $3^{\circ}$ and $6^{\circ}$ of inclination tunnel stern are stabilized and declined respectively after FnV=1.54. These phenomena indicated that increasing angle of inclination of tunnel exit region had negative influence on resistance performance, however, it could make vessel's operation performance better than bare hull.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.35 no.2
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• pp.104-113
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• 1998

The line heating method is a popular technique used to form ship hull in shipyards. In order to promote shipbuilding productivity, some researchers have made progress in their studies on automatic fabrication system for plate forming. These researches have, however, focused on heat-induced plate deformation with particular mechanical modelings, and do not yet propose the heating paths applicable to actual plate forming process. In this paper, a new algorithm to determine heating lines is developed to simulate the line heating process. The important feature of this algorithm is that it calculates principal curvatures of deflection difference surface which represents difference between target surface and surface in fabrication. Several trials to typical surface types show its usefulness and good applicability to tactical use.

• Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.26 no.4
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• pp.14-26
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• 1989

This paper describes the method of statistical analysis and its programs for predicting the ship's powering performance. The equation for the wavemaking resistance coefficient is derived as the sectional area coefficients by using the wavemaking resistance theory and its regression coefficients are determined from the regression analysis of the model test results. The equations for the form factor, wake franction and thrust deduction fraction are derived by purely regression analysis of the principal dimensions, sectional area coefficients and model test results. The statistical analyses are performed using the various descriptive statistic and stepwise regression analysis techniques. The powering performance prognosis program is developed to cover the prediction of resistance coefficients, propulsive coefficients, propeller open-water efficiency and various scale effect corrections.