• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.72-73
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• 2015

진도 앞바다에서 발생한 세월호의 사고원인 규면의 일환으로 세월호와 같은 모델을 제작하여 자유항주 실험을 실시하였다. 현재 세월호의 정확한 GM은 알 수 없고 추정치만 제시되고 있는 상황이다. 가장 객관적인 자료로는 세월호의 AIS항적이 유일하다고 볼 수 있다. 이에 사고당시의 세월호와 동일한 AIS 항적으로 이동할 수 있는 조건을 검토하여 자유항주 실험을 실시하였다. 그 결과 사고 당시 세월호의 AIS 항적과 유사한 자유항주 모형선의 실험결과를 얻을 수 있었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.33-39
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• 2004

파랑중을 운항하는 선박은 항상 파도의 영향을 받아 운동을 하게 된다. 여러방향의 운동형태 중에서 횡동요가 화물의 안전 및 선원의 피로도에 가장 큰 영향을 미친다. 따라서 횡동요가 문제가 되는 선박에는 횡동요 저감 장치의 장착이 늘어나고 있는 추세이다. 본 연구에서는 핀 스태빌라이저(Fin stabilizer)와 이동질량 감요장치(Moving weight stabilizer)의 성능시험을 위하여 자유항주 모형선을 개발하였다. 또한 자세제어장비 성능시험 절차를 정립하고, 개발한 자유항주 모형선올 통하여 성능시험을 수행하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.75-77
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• 2016

IMO는 해상에서의 선박 안전 향상을 위해 선박의 복원성능과 조종성능에 관한 국제적 기준을 제시하고 있다. 이러한 기준은 선박 연구자가 수행하는 연구의 방향에도 영향을 미치고 있다. 기존의 수행된 연구는 복원성능과 조종성능의 각각의 분야에서 독립적으로 수행되어 왔으며, 아직 두 분야의 상호 관계에 관한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 논문에서는 선박의 복원성능과 조종성능의 상호 관계를 정량적으로 규명하고자 기초적인 실험 연구를 수행하였다. 이를 위해 복원성능을 나타내는 지표인 GM과 선박의 조종성능을 나타내는 지표인 선회성능을 통해 두 항복 간 상호 관계의 정량적 분석을 시도하였다. 자유항주 모형선을 이용한 선회 시험을 실시하였고, 그 결과 GM 감소에 따른 선회반경 감소 및 초기 횡경사 각도 증가를 확인했으며, 그 변화의 경향은 서로 다르게 나타나는 것을 확인하였다.

• 선박안전
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• 통권33호
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• pp.12-31
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• 2012

수치 계산으로 고속 활주선의 저항 성능을 평가하기 위해서는 활주 상태에서의 항주자세 예측이 무엇보다도 중요하다고 할 수 있다. 항주자세의 변화가 큰 고속 활주선의 경우에는 활주 자세에 따라 선저 바닥면에서 나타나는 압력 변화에 의한 동적 부양력 변화가 크므로 단순히 정지 중 흘수를 기준으로 계산되어진 유체력으로 항주자세를 예측하기 보다는 자세 변화에 따른 동적 부양력의 변화와 이에 의한 자세 변화를 반복 계산을 통해 수렴시키는 것이 요구되어진다. 본 연구에서는 선형화된 자유수면 조건의 포텐셜 수치 계산으로 유체 동압력인 부양력을 계산해내고 이를 유체 정역학적 힘으로 간주하여 부력과 선체중량과의 힘과 트림 모멘트 평형 관계를 만족시키는 방법으로 반복적인 계산을 통해 수렴된 활주 자세를 얻어내었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.7-8
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• 2018

파 중 선박 조종운동시험을 위하여 선박해양플랜트연구소 공학수조 내 자유항주시험 시스템을 구성하였다. 모형선 내에 제어계측 장비와 PC를 탑재하고 육상 관제 PC에서 원격 통제, 모니터링하며, 레이저 추적 방식으로 모형선 실시간 위치를 계측하였다. 준비된 시스템으로 KVLCC2 1/100 축소모형선의 규칙파 중 선회시험을 수행하였다. 파 중 선회성능은 초반의 전진거리, 전술직경, 정상선회 시의 궤적밀림 거리, 각도 등으로 지수화할 수 있다. 각 지수를 추출하여 분석하였고, 동일한 파장 조건에 대한 궤적밀림 경향은 유사함을 보였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 추계학술대회
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• pp.100-102
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• 2023

항로추종성능은 자율운항선박(MASS)의 중요한 자율제어기능 중 하나이다. 이는 선박의 안전성을 보장하기 위해 중요하며, 자율운항선박의 설계 단계에서 사전 평가가 필수적이다. 본 연구는 자율운항선박의 항로추종성능 평가를 위한 전산유체역학(CFD) 모델과 LOS 알고리즘 연계 방안을 제안한다. 먼저, 자율운항선박의 정수 중 거리 이탈 편차를 이용한 항로 추종 성능 평가 모델 개발에 관하여 기술했다. 먼저, 항로 추종을 수행하는 선박 주변의 난류 흐름은 비압축성 뉴턴 유체의 가정하에 비정상 RANS(Reynolds Averaged Navier-Stokes) 법을 이용하여 수치적으로 계산되었다. 중첩격자계법을 CFD 모델에 적용함으로써 거리 이탈 편차를 이용하는 LOS(Line-of-Sight) 가이던스 알고리즘에 의한 타의 회전 및 이에 따른 선체의 6 자유도 움직임을 CFD 환경에서 구현하였다. 개발된 자유 항주 선박 CFD 모델을 이용하여 항로 추종 시뮬레이션 평가 결과, 설정된 항로에서 선박의 정수 중 항로 추종 제어는 파도, 조류, 및 바람과 같은 외부 교란의 부재로 LOS 알고리즘에 의한 우현/좌현 측 변침뿐만 아니라 직진 경로의 추종도 성공적으로 수행됨을 확인하였다. 선체, 프로펠러, 타의 복잡한 상호작용을 정도 높게 해석할 수 있는 자유 항주 선박 CFD 모델과 LOS 알고리즘의 결합은 자율운항선박의 항로 추종 성능 평가를 정량적으로 평가하는 데 기여할 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.40-42
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• 2011

예선이 부선을 선미 예인하는 상황에서의 예부선 조종특성을 확인하기 위하여, 예부선 통합 자유항주 모형시험을 수행하였다. 기존의 실선시운전에서는 관측하지 못한 부선의 불안정한 거동을 확인하였으며, 브라이들을 이용한 2점 예인 상태로, 우현 10도, 20도, 30도 선회시험을 수행하여 예선과 부선의 선회반경을 측정하였다. 시험수행조건이 다르나, 실선시운전 결과와 비교하여 선회반경이 약 3배 이상 커진 것을 확인할 수 있었다. 또한 부선의 선회궤적이 예선의 선회궤적 안쪽에 존재하는 것도 재확인할 수 있었다.

• 한국해양공학회지
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• 제12권1호
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• pp.85-98
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• 1998

본 논문의 수치해법은 경계치문제를 풀기 위하여 코시이론(Cauchy's theorem)을 사용하였다. 경계치문제는 완전한 물체표면조건과 자유표면조건을 만족시키는 초기치문제로 귀결된다. 현 수치해법에서 무한영역은 수치계산 영역인 비선형 영역과 선형 자유표면조건을 만족하는 선형영역으로 나누어진다. 선형영역의 해는 과도 그린(Green)함수를 사용하여 정합조건을 부과함으로써, 수치계산은 비선형 영역에서만 수행된다. 본 논문에서 저자는 수치계산 영역에서 코시이론을 사용하여 적분방정식을 도출하였고, 무한영역의 해는 정합면에서 과도 그린함수를 사용하여 표현하였다. 본 수치계산에서 자유표면에 요소 재분배법을 적용함으로써 쇄파현상에 대해서도 안정적인 수치해석을 할 수 있었다. 본 논문에서 개발된 수치방법을 적용한 문제는 다음과 같다. 첫째는 자유표면에서 실린더가 강제동요하는 경우에 자유표면형상과 힘을 계산하여 이전의 실험치 및 계산치와 비교하였다. 두번째로는 실린더가 자유수면하에서 일정한 속도로 항주하는 경우에는 조파저항과 양력을 계산하여 고차 스펙트럴법과 비교하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제30권3호
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• pp.29-40
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• 1993

본 연구는 정수면으로 부터 얕게 잠겨 항주하는 3차원 수중익에 의한 비선형 조파현상의 특성규명을 위한 기초연구로서 수중익이 예인수조안에서 일정속도로 항주할 때 자유표면에 발생하는 비선형 파형의 특성과 수중익에 작용하는 유체력을 계산하기 위한 수치해법의 개발을 목적으로 하였다. 수치해법으로는 변분원리에 기초한 유한요소법올 사용하였으며 수중익 근처에서는 비선형 자유표면조건을 엄밀하게 만족시켰고 수중익으로 부터 충분히 떨어진 영역에서는 종래의 선형화된 자유표면 경계조건을 만족시켰다. 수치해법의 계산효율을 높이기 위하여 비선형영역과 선형영역 사이에 인위적인 비선형-선형 완충영역을 도입하여 계산영역을 크게 줄였다. 수중익을 간단한 직사각형 보오텍스계로 표현하여 유속과 몰수길이, 보오텍스의 세기 및 분포의 변화에 따른 비선형 파형의 특성을 조사하였으며 특히 자유 보오텍스선이 비선형 파형에 미치는 영향을 파악하였다. 파동에 의하며 수중익에 유기되는 속도성분들의 크기 및 분포, 양력 및 유기항력에 대한 계산을 수행하여 자유표면의 비선형성에 의한 영향을 규명하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.359-361
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• 2011

예선이 부선을 선미예인하고 있는 상황에서의 예부선 조종특성을 확인하기 위하여, 예부선 통합 실선시운전 시험을 수행하였다. 부선을 예인하는 상황에서의 저항시험, 가감속시험, 좌현/우현 10도 선회시험, 좌현/우현 20도 선회시험, 부선 선수동요각을 기준으로 하는 10도 지그재그시험, 20도 지그재그 시험을 통하여 다양한 상황에서의 예선과 부선의 운항 특성을 확인하였다. 본시험 결과는 향후 예부선의 자유항주 모형시험 결과와 함께, 예부선의 통합운항을 모사하는 수학모델 검증에 사용될 예정이다.