• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.29 no.2
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• pp.38-47
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• 1992

The motion response of a ship moored in a rectangular harbor excited by long waves has been studied theoretically and experimentally. Within the framework of potential theory, matched asymptotic expansion techniques are exployed to analyze the problem. The fluid domain is divided into the ocean and the harbor regions for the analysis of wave response in a harbor without ship. The wave responses in both the ocean and the harbor sides are solved first independently in terms of Green's functions, which are the solutions of the Helmholtz equation satisfying appropriate boundary conditions. Slender body approximations are used to obtain the velocity jumps across the ship, which are associated with the symmetric motion modes of the ship. Unknowns contained in each solution are finally determined by matching at an intermediate zone between two neighboring regions. Theoretical results predict the ship motion qualitatively well. The main source of quantitative discrepancies is presumably due to real fluid effects such as separation at the harbor entrance and friction on harbor boundaries.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.19 no.4
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• pp.397-402
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• 2013

In this study, numerical hull form development of a platform supply vessel, a full scale with the overall length of 26.75m, was performed to predict a bare-hull resistance and a large scale of model tests with a 1/10 scaled model were conducted to verify the success of numerical results. Numerical analysis on heave and pitch motion as a function of encounter frequency and ship's speed for the prediction of seakeeping characteristics are also presented. The experiment results of resistance agreed well with numerical analysis. As a result in the motion response characteristics, the heave RAO indicates high values with the range of encounter frequency 1.8~2.0. The Pitch RAO indicates high motion response characteristics at Beaufort scale No. 3 and 4 in rough seas.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2013.06a
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• pp.115-117
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• 2013

본 연구는 OSV(Offshore Support Vessel)의 운동응답 특성을 파악하기 위해 조우주파수와 선속변화에 따라 상하동요 및 종요에 대해 수치해석을 수행하였고 유효마력에 대한 실험값과 비교 해석하였다. 연구결과 뷰포드 스케일(Beaufort Scale) 2의 해상조건에서 조우각 $30^{\circ}$로 고속항주시 상하동요는 가장 크게 나타났고, 뷰포드 스케일 3 및 4일 경우 조우각 $90^{\circ}$로 저속항주시 상하동요가 가장 크게 나타났다. 종요의 경우, 뷰포드 스케일이 증가함에 따라 선형적으로 증가하였고, 조우각 $30^{\circ}$에서 고속항주시 가장 큰 값이 나타났다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.449-453
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• 2010

본 논문에서는 점성 및 감쇠가 있는 단자유도 구조물의 등가감쇠비를 효율적으로 구하는 방법을 제시하였다. 건물에 설치된 마찰감쇠기는 외력의 크기에 따라 정지와 운동의 상태를 반복하여 외부 입력에너지를 소산시키기 때문에 외력과 응답관계가 비선형이다. 마찰감쇠기가 설치된 단자유도 건물은 마찰감쇠기외에 점성감쇠가 동시에 존재하므로 해석적인 정해를 구하기가 어렵다. 등가감쇠비를 산정하기 위해서 첫째, 점성과 마찰감쇠가 있는 단자유도계 건물의 자유진동 정해를 통하여 변위응답과 가속도 응답특성을 분석하였다. 둘째, 자유진동의 경우 응답이 멈출 때까지 소산에너지식을 이용하여 등가점성감쇠비를 구하였다. 셋째, 조화가진 일 때는 수치해석을 통하여 마찰력비 $F_r$에 따른 응답 특성을 알아보았다. 넷째, 조화가진의 경우 에너지 균형식을 바탕으로 등가점성감쇠비를 유도하였다. 등가점성감쇠비는 변위응답비의 영향을 받으므로 응답을 알아야만 구할 수 있다. 건물 응답의 진동수 특성은 협소영역(narrow band)이므로 고유진동수에 의해 지배된다고 가정하여 등가점성감쇠비를 구하였다. 마지막으로, 유도한 자유진동과 조화가진의 등 가점성감쇠비를 이용한 등가선형운동방정식의 해를 비선형 수치해석 한 결과와 비교하여 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1997.05b
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• pp.471-476
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• 1997

본 논문에서는 국제공동연구로 수행중인 화련 대형내진모델시험 사업에서 계측지진기록을 이용한 모델구조물의 지진응답해석을 수행한 결과를 기술하였다. 지진응답해석은 3차원 유연체적 부구조법을 사용하는 지반-구조물 상호작용해석 전용 전산프로그램인 SASSI를 이용하여 수행하였으며, 지반 특성은 지반조사 결과 제시된 두 가지 지반모델과 계측지진 지반운동으로부터 직접 유도해 낸 지반모델의 지반 특성값을 사용하였다. 또한 본 연구에서는 지반과 구조물 특성값의 변화에 대한 구조물 지진응답의 민감도 및 지반의 비선형 특성이 구조물의 응답에 미치는 영향을 분석하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.33 no.1
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• pp.45-53
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• 2020

Analytical and experimental studies show that the dynamic behavior of liquid storage tanks is significantly influenced by the fluid-structure interaction (FSI). The effects of FSI must be rigorously considered for accurate earthquake analysis and seismic design of liquid storage tanks. In this study, a dynamic analysis of a rectangular liquid storage tank subjected to bi-directional earthquake ground motions is performed and its dynamic characteristics are examined, with the effects of FSI rigorously considered. Hydrodynamic pressure is evaluated using the finite-element approach with acoustic elements and applied to the structure. The responses of the rectangular tank subjected to bi-directional earthquake ground motions are thus obtained. It can be observed that the incident angle of bi-directional horizontal ground motions has significant effects on the dynamic responses of the considered system. Therefore, the characteristics of the system must be considered in its seismic design and performance evaluation.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.06a
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• pp.419-421
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• 2022

어선은 어획물로 인한 무게 변화 및 어구 사용에 의한 외력으로 GM이 변화한다. 하지만 실시간으로 변화하는 GM을 추정하는 것은 어려우며, 현재 적용되는 추정식은 어선에 대입하기에 정확성이 떨어진다. 이에 본 논문은 어선의 GM 추정식 개발에 기여하기 위해 어선의 Roll 운동응답을 분석하고, 실험과 시뮬레이션의 GM과 파경사 관계를 밝히고자 한다. 7톤 급의 실제 운항 중인 어선의 모델선 GM을 변화시키면서 파경사별 Roll 운동응답 데이터를 수집한다. GM 변화의 경우 선박 무게중심부에 높이 방향으로 추를 조절할 수 있도록 했으며, 파경사는 동일 주기 4가지 파경사를 선정하였다. GM과 파경사가 커질수록 Roll 응답이 증가하는 경향을 보이며, GM과 파경사가 커짐에 따라 기울기가 비선형성을 보이며 증가하는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해서 어선의 GM과 파경사의 관계를 파악하고, GM추정에 사용할 수 있느 보정 계수를 도출할 수 있다. 추후에 본 연구 내용을 활용하여 운항 중인 어선의 실시간 GM 추정시스템 개발에 기여가 가능할 것으로 생각한다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.29 no.7
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• pp.958-963
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• 2023

Lately, there has been increasing research on the prediction of motion performance using artificial intelligence for the safe design and operation of ships. However, compared to conventional ships, research on small fishing boats is insufficient. In this paper, we propose a model that estimates the motion response essential for calculating the motion performance of small fishing boats using a deep neural network. Hydrodynamic analysis was conducted on 15 small fishing boats, and a database was established. Environmental conditions and main particulars were applied as input data, and the response amplitude operators were utilized as the output data. The motion response predicted by the trained deep neural network model showed similar trends to the hydrodynamic analysis results. The results showed that the high-frequency motion responses were predicted well with a low error. Based on this study, we plan to extend existing research by incorporating the hull shape characteristics of fishing boats into a deep neural network model.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2019.11a
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• pp.271-271
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• 2019

Estimating ship motion is difficult because it take place in complex environments.. Estimating ship motion is an important factor in ensuring the safety of ship, so accurate estimates are needed. Existing motion-related studies compare the apparent motion of the model acquired and the reference model by experimenting with the ship motion on a particular alignment, making it difficult to intuitively estimate the hull motion. This study introduces the concept of estimating the characteristics of ship motion as a transfer function through pole-zero interpretation and frequency response analysis by applying the method of transfer function of Linear-Time Invariant system. Ship motion analysis model using Linear-Time Invariant system is consist with 1) wave as input signal 2) ship motion as output signal 3) hull defined as black box. This model can be defined by numericalizing the ship motion as a transfer function and is expected to facilitate the characterization of the ship motion through pole-zero analysis and frequency response analysis.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.15 no.8
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• pp.126-134
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• 1998

본 연구에서는 회전운동을 제어하기 위한 새로운 작동기로서 전기장에 대하여 매우 빠른 응답특성을 갖고 있는 두 쌍의 실린더형 ER(electro-rheological) 클러치/브레이크 작동기를 제안하였다. 자체조성 된 ER유체의 빙햄특성 모델을 실험적으로 도출하였으며, 이와 연계한 작동기 모델을 구성하여 전기장에 따른 전달 및 제동 토크를 해석한 후 알맞은 크기의 클러치/브레이크 작동기를 제작하였다. 제작된 작동기의 동적특성(시상수 등)을 작동기 모델에 고려하기 위하여 계단입력 전기장에 따른 과도응답 실험을 클러치와 브레이크 모드에서 각각 수행하였다. 제안된 작동기의 응용성을 보이기 위하여 두쌍의 작동기로 구동되는 실험실 차원의 소형 와권식 세탁기 시스템을 구성한 후 동적지배방정식을 유도하다. 각 작동기와 연계된 PID제어기를 설계하여 세탁과 탈수시의 회전운동을 제어하였으며, 부하질량의 변화에 대한 작동기 시스템의 제어 효율성과 장시간 운전을 통한 제어 내구성 실험을 수행하였다.