• 대한기계학회논문집B
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• 제41권6호
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• pp.373-380
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• 2017

본 연구에서는 레이놀즈 평균 나비어-스톡스(Reynolds-averaged Navier-Stokes, RANS) 방정식을 적용하여 스러스터(thruster) 상호작용에 대한 점성 유동 CFD 해석을 수행하였다. 수치해석은 상용 프로그램인 STAR-CCM+를 이용하였으며, 프로펠러와 No.19a 덕트로 스러스터 모델을 구성하였다. 프로펠러의 회전에 의한 동적인 움직임의 해석을 위해 슬라이딩 격자(sliding mesh)기법을 사용하였으며, 격자구성은 다중영역으로 구분하여 육면체 격자(hexahedral element)로 구성하였고, 계산 시간의 경제성을 고려하여 비등각(non-conformal) 격자를 이용하였다. 스러스터 배치를 그대로 유지한 상태에서 상류방향 스러스터의 방위각(azimuth angle)과 축 기울기에 따라 스러스터 상호작용이 크게 변화하였다. 이러한 결과를 통해 축 기울기와 방위각이 추진성능에 중요한 영향을 미치는 것을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제43권3호
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• pp.304-312
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• 2006

For protection of the thruster against mechanical damage and reduction of tunnel resistance at ship forward speed, the tunnel grids are normally installed. Some of ship operators however, have a strong distrust of the protective function of the tunnel grids and so they do not want to install the protective grids for higher thruster efficiency. Since the grids should be installed at very close to the side shell as far as possible in due consideration of flow direction to minimize additional resistance induced by tunnel openings, it has been too hard and time consuming work to install the grids on the curved and chamfered tunnel entrances considering its relatively low resistance reduction effect. DSME (Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering Co., Ltd) developed a substituting device named TG (Tunnel Guides) for bow thruster tunnel grids which is characterized by higher resistance reduction, higher thruster efficiency and easy to installation. This paper provides the principle idea of the TG with short history of the development using CFD calculations and model experiments in MOERI (former KRISO).

• 한국기계가공학회지
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• 제16권2호
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• pp.1-6
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• 2017

In this paper, we present a study concerning the design of a 400 N class side thruster for small ships. The side thrusters used in Korea are imported from abroad. The performance and durability of the imported products employed in Korea are not adequate, therefore the side thrusters which will be suitable for Korean domestic needs to be re-designed. The strength calculation of the side thruster was performed by KS standard. Strength calculation and design were made to meet design requirements. Structural analysis and safety factor analysis were carried out to confirm the validity of strength calculations and design. After manufacturing the bevel gear, a back lash test was conducted. We also conducted a no-load test, a rated load, and an overload test for a performance test and a durability test of the design while satisfying the design conditions.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권7호
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• pp.857-862
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• 2023

자율운항선박이 부두 근처에 도착하여 예선이나 도선사의 도움 없이 선박을 자동으로 접·이안하기 위해서는 부두를 인식하고 주어진 외력 조건에서 부두까지 정해진 접안속도로 접안하기 위한 스러스터 출력과 출력각을 산정해야 한다. 이에 본 연구에서는 선박이 접안 중에 작용하는 외력과 모멘트를 분석하고 자동접안을 위한 스러스터의 출력 계산과 자동접안 프로그램 개발을 위한 기본개념을 설계하였다. 선박이 접안 중 바람에 의해 선체에 작용하는 풍압력은 풍압면적을 기초로 선형과 풍향각에 따라 계산하였으며, 선체에 작용하는 유압력은 조류에 의한 유압력과 접안속도에 따른 유압력을 분리하여 계산하였다. 그리고 선박의 횡방향 힘에 따라 선박을 회전시키는 회두모멘트를 계산하였다. 접안 중 선박에 작용하는 힘과 회두모멘트를 고려하여 부두와 평행하게 접안하기 위한 스러스터 출력과 출력각을 계산할 수 있는 이론식을 제시하고 다른 변수들로 인한 회두를 PID 제어기로 제어하였다. 또한, 이론식에 필요한 입력요소를 분석하여 프로그램 개발을 위한 기본개념을 제시하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제34권8호
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• pp.629-634
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• 2010

세계 컨테이너 물동량의 증가와 컨테이너선의 대형화로 인해 선박과 수심이 얕은 항구 및 부두를 연결하는 새로운 개념의 해상 운송 수단이 요구되어 왔다. 본 연구에서는 모바일하버 선형과 함께, Azipod 추진기 및 선수 스러스터(Bow thruster) 등으로 구성된 모바일하버의 조종수학모델을 구축하였다. 그리고 선체 유체력 및 Azipod 추력 등을 평가 적용하여 조종운동 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과, 모바일 하버의 조종운동 시뮬레이션에 의한 선회성능과 조종제어범위를 사전에 예측할 수 있었다. 또한, 모바일하버의 직진 시험 및 선회성능 시험에 있어 양호한 결과를 얻었으며, 접안 시 Azipod 추진기와 선수 스러스터를 이용한 최적의 조종운동 시뮬레이션을 확립하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.71-74
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• 2016

선박이 대형화됨에 따라 안전과 효율 측면에서 항내 선박 조종의 중요성은 점차 커지고 있다. 항내 선박 조종은 저속 또는 극미속 상태에서 이루어지며 항만 혼잡도에 큰 영향을 받는다. 항내 선박 조종시 예선과 선수미 스러스터, 기관과 키를 사용할 때, 항해사와 도선사들이 전심을 모멘트의 레버리지 중심으로 생각하고 있다. 전심은 전통적으로 선박이 전진할 때 선수에서 1/3L, 후진할 때 선미에서 1/4L 부근에 위치한다고 알려져 있으나 조류, 바람, 예선 등 외력의 힘이 작용했을 때 전심의 위치는 변하게 된다. 본 연구에서는 전심의 위치를 다양한 사례를 통하여 조사하여 선박조종에 활용상의 문제점을 밝히고 이 대신에 선체의 수저항 중심을 선박조종상 예선, 키, 쓰러스터 등에 의한 힘들의 중심 사이에 작용하는 우력으로 제안하고 이를 항내 선박 조종에서의 활용할 수 있는 사례를 제시한다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제21권1호
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• pp.72-77
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• 2016

In this study, effects of thurster axis tilting angle on the thruster-hull interaction and propulsion performance in a dynamic positioning system of offshore plant are numerically investigated. Straight and 7-degree tilted downward thruster models as a form of ducted propeller are considered. For numerical simulations, Reynolds averaged Navier-Stokes equations with SST turbulence model are solved by using STAR-CCM+. Results show that thruster-hull interaction is reduced in 7-degree tilted thruster model with lower vortex strength between thruster and hull bottom, although the propulsion performance does not have noticeable difference in a bollard condition.

• 대한조선학회논문집
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• 제57권1호
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• pp.52-59
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• 2020

This study aims to investigate the bow thruster performance of the research vessel "NARA" by full-scale maneuvering trials. The thruster test method refers to ITTC's recommended procedures and guidelines. Turning tests with the bow thruster are performed at speed conditions of 0, 2, and 4 knots. The test results indicate that the Rate of Turn (ROT) increased when the ship is in a higher speed condition. Due to the position of the propeller and the housing of the bow thruster, there is difference in the efficiency of the bow thruster according to the turning direction. Zigzag tests with the bow thruster were conducted at speed conditions of 2 and 4 knots. At speeds above 4 knots, it seems difficult to change the course only with the bow thruster.

• 대한조선학회논문집
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• 제57권6호
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• pp.345-352
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• 2020

This study aims to investigate the crabbing motion of the research vessel "NARA" by full-scale maneuvering trials. The crabbing test method refers to ITTC recommended procedures and guidelines. In order to minimize the fluctuation of the heading angle due to the external force acting on the hull during the pure lateral motion, the tests are conducted using the dynamic positioning system applied to the ship. The test results are analyzed by applying a low-pass filter to remove the noise included in the measurement data. Three conditions are set to define the steady state of crabbing motion. The index to be derived from the crabbing test is quantitatively presented. The ship is confirmed to be capable of the lateral motion of up to 0.844m/s in Beaufort 3.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권9호
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• pp.149-158
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• 2023

전 세계적으로 기후변화의 패러다임에 따라 조선업계에서도 친환경연료를 이용하는 추진시스템이 고려되면서, 다양한 추진기 역시 각광을 받고 있다. 일반적인 프로펠러와 타로 구성되었던 추진기들은 전방위추진기(아지무스 스러스터)라는 특수한 추진기의 발전으로부터 그 종류가 다양해지고 있다. 이러한 전방위추진기는 과거에는 예인선에 많이 설치되어 있으나, 현재는 동적위치제어시스템을 탑재한 해양플랜트운영선박에 많이 설치되어 사용되고 있는데, 이는 일반적인 추진기의 조타 방법과 상이하여 승선하는 선원들이 그 특성을 익히는데 많은 시간이 소요되고 있다. 아울러 이러한 특수한 추진기와 관련한 교육 역시 제한적으로 존재한다. 본 연구에서는 전방위추진기 탑재 선박의 조종 미숙으로 발생한 해양사고를 STAMP 기법을 통해 원인을 분석한 후 특수한 추진기를 설치한 선박의 안전 운항을 위해 표준조타명령에 대한 필요성을 시사하고자 한다.