• 해양환경안전학회지
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• 제21권5호
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• pp.558-570
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• 2015

18,000 TEU 급 대형 컨테이너 운반선의 그린쉽 설계에 관한 연구로 기본설계와 에너지 효율 향상 관점에서 선형 최적화 과정을 4단계로 나누어 체계적으로 연구를 수행하였다. 첫째, 환경적 측면 및 법규 등을 고려하여 대형 컨테이너 운반선의 경제성 평가를 수행하였다. 둘째, 기본설계 및 성능 관점에서 단축선형과 쌍축선형의 특징을 조사하였다. 셋째, 설계 흘수 및 속도에서 저항과 추진 성능을 향상시키기 위한 단축 및 쌍축선의 선형 최적화를 CFD와 모형시험을 통해 수행하였으며 최적 선형의 성능 향상을 확인하였다. 마지막으로 실제 운항조건을 고려한 추정된 운항 흘수와 속도에서 CFD를 통해 최적화된 최종 선형을 제시하였다. 본 연구를 통해서 대형 컨테이너 운반선의 그린쉽 설계를 위해 고려해야 할 사항을 살펴보았고 그에 따른 선형 최적화를 수행하였으며 설계 흘수와 실제 운항조건 및 연료 소모량을 고려한 총 에너지 효율식을 이용하여 최적화된 단축 및 상축 선형의 에너지 효율 개선을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제44권6호
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• pp.551-563
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• 2007

Numerical analysis for flow characteristics of a twin skeg container ship was carried out according to skeg vertical angles($0^{\circ}$, $10^{\circ}$, $20^{\circ}$) and skeg distances(16m, 20m, 24m) by using a commercial CFD code, FLUENT. Computed: pressure distributions, wake distributions and resistance coefficients have been compared with experimental and WAVIS results carried out by MOERI. Flow characteristics from numerical analysis such as nominal wake fractions, wake distribution and directions of the transverse vectors give good agreement with WAVIS results, even though there are quantitative discrepancy comparing with experimental measurements at the propeller plane. It is found that the better resistance performance can be obtained with the increase of the skeg vertical angle and the decrease of the skeg distance, which are mainly caused by viscous pressure resistance due to the skeg form and pressure recovery around the skeg. In addition, a vertical angle of the skeg gives more effect to the resistance coefficient comparing with the skeg distance. On the basis of results of the present study, it shows that numerical analysis using the commercial code, FLUENT, is useful and efficient tool for the evaluation of the complex stern hull form with twin-skegs.

• 대한조선학회논문집
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• 제45권4호
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• pp.361-369
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• 2008

The optimized distance between skegs and angle of the skeg for a standard twin-skeg type LNG carrier were presented using the CFD and model tests. The evaluation method of self-propulsion performance was derived based on the results of CFD and confirmed the validity through model tests. The analyses to assess self-propulsion performance using CFD were shown by flow line patterns on the skeg surface, nominal wake distribution in the propeller plane and the evaluation for flow balance around stern skegs. The optimized ship that was applied to the optimized two design parameters in stern skeg arrangement for target ship was derived in this work. Finally speed performance of mother ship which is existing ship and optimized ship were compared through CFD and model tests. And the usefulness about the evaluation method of self-propulsion performance was reconfirmed.

• 대한조선학회논문집
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• 제41권1호
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• pp.15-22
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• 2004

Twin-skeg type stern shapes are recently adopted for very large commercial ships. However it is difficult to apply a CFD system to a hull form having twin-skeg, since grid topology around a twin-skeg type stern is more complicated than that of a conventional single-screw ship, or of an open-shaft type twin-screw ship with center-skeg. In the present study a surface mesh generator and a multi-block field grid generation program have been developed for twin-skeg type stern. Furthermore, multi-block flow solvers are utilized for potential and viscous flow analysis around a twin-skeg type stern The present computational system is applied to a 15,000TEU container ship with twin-skeg to prove the applicability. Wave profiles and wake distribution are calculated using the developed flow analysis tools and the results are compared with towing tank measurements.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.187-187
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• 2022

최근 선박의 자율운항기술이 활발하게 연구되어 오면서, 경로추종 제어 및 충돌회피 등의 자율운항 기술 연구가 많이 진행되고 있으며 그에 따른 시뮬레이션과 실해역 시험 등도 활발하게 수행되고 있다. 이러한 자율운항기술 중 본 연구에서는 AUV(Autonomous Underwater Vehicle) 진회수 시 모함에 활용되며 쌍동선형을 갖는 쌍동형 무인수상선을 대상으로 경로추종 제어에 대한 실해역 시험을 수행한 내용을 소개한다. 대상선인 쌍동형 무인수상선은 배수량이 약 10ton, 최대속도 10knots를 기준으로 설계된 선형이며 Sail drive 타입의 쌍축 추진기를 탑재하고 있으며 Fig. 1에 나타내었다. 실해역 시험은 경기도 화성시에 위치한 제부마리나 전면 해역에서 여러 속도에 대해 Fig. 2의 경로(빨간색)를 활용하여 수행되었다. 해당 경로는 변침각이 45도까지 이루어져 있다. 경로추종 제어 알고리즘은 목표경유점을 향하기 위해 선수각을 제어하는 부분과 목표속도로 추진하기 위해 속도를 제어하는 부분으로 나뉘어져 있다. 선수각 제어 시 경로와 무인선과의 위치 오차를 줄이는 방향으로 선수각이 향할 수 있도록 알고리즘이 설계되었다. 속도 제어의 경우 RPM 별로 실제 속도를 계측하여 데이터화 한 후, 실제 속도가 명령 속도와 다를 경우 RPM을 가감하여 명령 속도로 추진하기 위해 제어할 수 있도록 하였다. Fig. 2에서 파란색 선은 설계한 알고리즘을 활용하여 경로추종 제어를 한 결과의 궤적을 보여준다.