Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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v.34
no.4
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pp.61-71
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1997
Numerical and experimental studies are carried out to analyse the resistance characteristics of a hydrofoil catamaran which is advancing on calm water with uniform speed. For the hydrofoil catamaran with modified Wigley hull which has asymmetric transverse section and transom stem, the studies are carried out for the range of Froude number 0.2 to 1.0 and the angle of attack of the hydrofoil $0.0^{\circ}$ to $3.0^{\circ}$. The model tests are carried out in the ship model basin of Inha University. Also the numerical computations using a finite difference method are performed for the simulations of fluid flow around the hull form and the results are compared with the results of the model tests. The present computation results show well quantitative agreement with the experimental results. The experimental results show that the shape and angle of attack of the foils exerts a considerable influence on the running posture and resistance performance of ship.
In this paper, the wave pattern around the hull with the transom stern advancing on the free surface with a constant speed was taken into consideration. To solve the problem the numerical analysis program was developed using Rankine source panel method based on potential flow analysis technique. The non-linearity of the free surface boundary conditions was fully satisfied. To verify the validity of the developed program the numerical calculations for Athena hull and KCS(KRISO container ship) hull was performed. The results of the numerical computation was compared with the ones of the model test experiment.
Kim, Y.G.;Rhyu, S.S.;Yoo, J.H.;Lew, J.M.;Hong, S.K.
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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v.34
no.4
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pp.12-20
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1997
A potential-based panel method has been developed to investigate the resistance characteristics of a high speed catamaran advancing on the free surface. Normal dipoles and sources are distributed on the body surface while sources are distributed on the free surface. Linearised free surface conditions are used in the present analysis. To avoid the instabilities due to the velocity difference between inner and outer flow of a high speed catamaran, Kutta condition has been applied at the stern. Model test has been carried out not only to validate the numerical results but to confirm the capabilities of a CWC(Circulating Water Channel). It is believed that we can obtain the qualitatively reasonable results in the CWC. Computed results are compared with those of experiments and Insel's experimental values. Since the Kutta condition is applied at the stern, stable solutions are obtained at the high speed range. The present method, using linearised free surface conditions at the high speed range, seems to be a useful tool in the hull form design of a high speed catamaran.
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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v.43
no.1
s.145
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pp.50-58
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2006
Free running model tests gives us only maneuvering indices not hydrodynamic derivatives. For this reason, system identification method has been applied to the measured data to identify mathematical model describing hydrodynamic force. However It is difficult to obtain complete set of maneuvering derivatives because of strong correlation of sway velocity and yaw rate. Therefore, in this paper, we assumed that sway velocity related coefficients would be obtained by oblique towing test. and then proposed new procedure to estimate yaw related coefficients. To do this, correlation and regression analyses were carried out to establish modified model and estimate maneuvering derivatives. Also D-optimal rudder input scenario was found based on the modified model and confirmed the validity of its sufficient richness as a input scenario.
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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v.57
no.6
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pp.331-344
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2020
Ship's hydrodynamic coefficients in manoeuvring equations are generally derived by captive model tests or numerical calculations. Empirical formulas have been also proposed in some previous researches, which were useful for practical predictions of hydrodynamic coefficients of a ship by using main dimensions only. In this study, ship's hydrodynamic coefficients based on empirical formulas were optimized by using its free running test data. Eight manoeuvring performance indices including steady turning radius, reach in zig-zag as well as well-known IMO criteria indices are selected in order to compare simulation results with free runs effectively. Sensitivities of hydrodynamic coefficients on manoeuvring performance indices are analyzed. And hydrodynamic coefficients are tuned within fixed bounds in order of sensitivity so that they are tuned as little as possible. Linear and nonlinear coefficients are successively tuned by using zig-zag and turning performance indices. Trajectories and velocity components by simulations with tuned hydrodynamic coefficients are in good agreements with free running tests. Tuned coefficients are also compared with coefficients by captive model tests or RANS calculations in other previous researches, and the magnitudes and signs of tunes are discussed.
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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v.32
no.4
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pp.19-26
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1995
The assessment of maneuverability of a ship is very important from the view point of safety of human beings and of pollution of ocean. And, it is quite natural that every ship yard wants to have some tools with which they can build a ship with good maneuverability. But, maneuvarability of a ship is very subtle problem, and to calculate the exact maneuvering motion, lots of captive model tests must be carried out. Futhermore, in the initial design stage we can not make the scale model, because the lines of a ship is not fixed. In this paper, some approximate method to calculate the maneuvering motion of a ship, with the principal dimensions of hull, and propeller, rudder characteristics only, is studied. And, proposed approximate method is used to calculate the turning and zig-zag maneuver of several ships. The results of those calculations and the usability of the method are discussed.
Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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v.29
no.1
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pp.41-46
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2005
In this paper, the flow phenomena and free surface wave pattern around the hull with a transom stern advancing on the free surface in steady state had been studied and the numerical analysis program had been developed using Rankine source panel method based on potential flow analysis in which the non-linearities of the free surface boundary conditions had been fully satisfied. To verify the validity of the developed program the numerical calculations for Athena hull and KCS(KRISO container ship) hull had been performed and the results of the numerical computation had been compared with the ones of the model test experiment.
Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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v.61
no.1
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pp.16-29
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2024
2014년 4월 18일 오전 8시 48분경 전라남도 병풍도 인근 해역에서 세월호는 전복된 후 침몰하였다. 사고 당시 이 배에는 승객 443명과 선원 및 승무원 33명 모두 476명이 타고 있었고, 이 중 미수습자 5명을 포함하여304명이 생명을 잃었다. 그 동안 공식적인 사고원인 규명활동이 꾸준히 진행되어 이 사고의 원인을 규명하기 위한 조사가 네 차례 있었다. 하지만 아직까지 사고 원인이 무엇인지 명쾌하게 밝혀지지 않고 있다. 이 글에서는 먼저 그동안 있었던 네 차례의 공식적인 세월호 사고원인 규명활동을 정리하였다. 가장 먼저 사고원인 규명활동을 전개한 해양안전심판원 특별조사부는 2014년 사고 직후부터 그해 12월까지 활동하였다. 특별조사부 최종보고서에는 화물의 과적과 평형수 적재 부족으로 인한 선박복원성 기준 미달, 타각의 대각도 조타와 장시간 유지로 인한 부적절한 조타, 화물의 부실한 고박으로 인한 화물의 이동, 수밀문의 관리 부실로 인한 조기 침수와 비상대피장소(muster station)로의 승객대피 조치 미이행을 사고의 원인으로 들고 있다. 2015년 3월부터 2016년 6월까지 활동한 4·16세월호참사 특별조사위원회(특조위)는 '4·16 세월호 참사 특별 조사위원회 청산 백서'만을 간행하고 최종보고서를 제출하지 못한 채 활동을 종료하였다. 세월호 선체조사위원회(선조위)는 2017년 4월부터 2018년 8월까지 활동하였다. 선조위는 세월호 사고원인 규명을 위한 다른 기구에 비해 위원의 구성도 균형이 있었고, 직권사건 위주의 조사방법도 적절하였다. 또한 조타기와 조타 과실 여부, 급선회 항적 및 횡경사와 핀안정기의 물리적 손상에 관한 용역을 국내 여러 기관에 발주하였다. 뿐만 아니라 다양한 해양사고 원인규명 용역에 참여한 실적이 있는 영국의 기술용역회사인 Brookes Bell에 급선회와 빠른 침몰의 원인 조사를 요청하였다. 아울러 세계에서 가장 활발히 수조실험을 수행하고 있는 상업 연구소인 네덜란드의 MARIN에 수조시험과 시뮬레이션도 의뢰하였다. 하지만 아쉽게도 선조위는 서로 다른 사고 원인을 주장하는 두 권의 종합보고서를 간행하였다. 종합보고서로 '내인설' 종합보고서[6]는 타기 솔레노이드 밸브의 고착으로 시작된 급선회를 사고의 직접 원인으로 지목하고 있다. 하지만 '열린안' 종합보고서[7]에서는 수중체와의 충돌을 직접적인 사고 원인으로 밝히고 있다. 마지막으로 가습기살균제 사건과 4·16세월호 참사 특별조사위원회(사참위)가 2019년 3월부터 2022년 9월까지 활동하였다. 사참위는 위원으로 조선해양공학과 항해학 전문가가 포함되어 있지 않아 세월호의 사고원인 규명활동을 효과적으로 수행하기에는 적절하지 못하였다. 사참위는 주로 조타장치 고장에 따른 세월호 전타 선회현상 검증, 세월호 변형 손상부의 확인 및 원인 조사와 세월호 횡경사 원인과 침수과정 분석을 직권 과제로 추진하였다. 또한 네덜란드 MARIN에 자유항주시험을 추가로 의뢰하였으며, 핀란드의 NAPA group에도 복원성 계산과 침수해석을 의뢰하였다. 사참위는 선조위의 두 가지 사고원인에 대해 '내인설'의 솔레노이드 밸브 고착은 사고원인일 가능성이 매우 낮고, '열린안'의 수중체와의 충돌 시나리오는 근거가 부족함을 확인하였다. 이상에서 정리한 바와 같이 규명활동이 진행됨에 따라 사고원인이 수렴되어야 함에도 불구하고 아직까지 원인을 시원하게 밝히지 못하고 있다. 이 글에서는 사고원인 규명활동을 수행한 네 개 기구의 구성과 활동 내용을 비교하고, 사고조사 위원회의 바람직한 구성과 위원회의 운영 방법을 제시하고 있다. 또한 Brookes Bell 보고서에 수록된 출항 당시의 흘수에 근거한 배수량과 선미 램프의 폐쇄 전후의 횡경사각으로부터 도출한 GoM도 소개하고 있다. 아울러 출항 당시의 GoM값으로 추정한 사고 당시의 GoM값도 소개하고 있고, 수중체와의 충돌 시나리오를 후보 사고 시나리오에서 제외시켜야 할 이유도 열거하고 있다. 끝으로 해양사고 원인규명 활동이 보다 과학적으로 그리고 보다 합리적으로 이루어질 수 있기 위해 그리고 우리 사회의 안전문화 제고를 위한 몇 가지의 방안을 제시하고 있다. 또한 세월호 사고로 치른, 아직도 치르고 있는 희생을 딛고 해양안전문화가 한 걸음 더 나아가기 위해서는 세월호 사고의 원인을 반드시 규명해야 한다는 말씀으로 글을 마무리하고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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