• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제24권1호
• /
• pp.26-35
• /
• 2012

지금까지 하천 및 해류에서의 지반의 수리저항 특성에 대한 연구는 흐름의 방향을 고려하지 않고 주 흐름방향에 대해서만 고려해 왔다. 최근 왕복류 흐름에 의한 지반의 수리저항특성에 대한 연구결과에 의하면 세립질 및 조립질 시료 모두에서 일방향 흐름보다 왕복류를 고려한 양방향 흐름에서 세굴률이 크게 발생 하는 것으로 나타났다. 그러나 해안구조물이 설치되는 해안 또는 협곡에서 흐름의 방향은 반드시 $180^{\circ}$를 이루지 않으므로 흐름의 입사각이 지반의 수리저항성능에 미치는 영향에 대한 검토가 반드시 필요하다. 이에 흐름방향을 고려할 수 있도록 개선된 수리저항성능 실험기를 이용하여 인공적으로 조성된 점성 세립질 및 점성 조립질 시료에 대하여 $0^{\circ}$, $90^{\circ}$, $135^{\circ}$, $180^{\circ}$의 입사각을 갖는 흐름에 대한 일방향 및 양방향 수리저항성능을 평가하였다. 실험결과 세립질 및 조립질 시료 모두에서 입사각이 커짐에 따라 수리저항성능은 감소하고 세굴률이 증가하는 것으로 나타났다. 압밀압력이 낮은 경우에는 세립토의 수리저항성능이 급격히 떨어지나 압밀압력이 큰 경우에는 조립토의 수리저항성능이 세립토에 비해 약간 더 빠르게 감소하는 것으로 나타났다. 최종적으로는 양방향 흐름일 경우 가장 큰 세굴률이 발생하므로 다양한 흐름방향에 노출되는 구조물의 경우는 양방향 흐름에 대해 수리저항성능을 평가하는 것이 타당한 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
• /
• pp.3-4
• /
• 2009

본 연구에서는 전단보강 철근 및 콘크리트 강도에 따른 철근콘크리트 보의 구조적 거동 파악과 현재 사용되고 있는 전단보강 철근의 강도 제한을 평가하였다. 현행 설계기준에서, 실제 설계되는 콘크리트구조물에 적용되는 전단보강 철근은 항복강도가 400 MPa 이하이어야 한다고 규정하고 있는데 이것은 항복강도가 너무 큰 철근을 사용하는 경우, 구조물에 과도한 균열이나 처짐이 발생할 수 있고, 연성능력, 피로 저항성능, 전단 및 비틀림 저항성능, 정착 성능, 내진 저항성능 등에 대하여 검증 되지 않았기 때문이다. 따라서 본 연구를 통해 고강도의 전단보강 철근이 콘크리트 구조물에 적용되었을 때 나타나는 철근콘크리트 보의 거동 및 구조적 성능을 평가하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
• /
• pp.145-148
• /
• 2008

현재 국제적인 콘크리트설계기준의 동향은 한계상태의 개념을 기본으로 하여 구조물에 요구되는 성능을 중심으로 새로이 한계상태를 정의하려는 노력이 진행되고 있다. 이를 위해서는 구조물의 요구성능을 정의하고 성능수준에 대한 만족도를 측정하는 등의 과제를 해결해야 하는 문제가 놓여있다. 성능을 만족하는 정도를 나타낼 수 있는 지수로는 현재 신뢰도지수가 가장 주목받고 있다. 이 논문에서는 PSC beam을 대상으로 단면력저항계수 및 재료저항계수 체계로 설계를 시행한 후, 여러가지의 서로 다른 저항계수 세트에 대한 신뢰도지수를 각각 구하여 값을 비교하였다. 향후 주어진 목표신뢰도 수준에 부합하는 저항계수 조합을 산정하는 기초 자료로 사용할 수 있다.

• 대한조선학회지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.18-21
• /
• 1994

시제품을 만들어 본 후 대량 생산에 들어가는 여느 공업과는 달리, 조선공업에서는 시제품을 미리 만들어 볼 수가 없으므로 실선의 성능을 미리 추정하는 것은 참으로 중요한 과제 중의 하 나이다. 그 가운데 하나인 저항추진성능을 추정하는 데에는 통계해석 방법이 널리 쓰이고 있다. 여기서 통계해석은 모형시험 결과를 표본자료로 한 통계해석을 말한다. 실선의 저항추진성능을 추정하는 것이므로 실선 속력시운전 자료를 사용하는 것이 좋겠으나, 실선 속력시운전에서 정 확한 값을 얻는다는 것이 거의 불가능하므로 대부분 모형시험 값을 이용하곤 한다. 본 고에서는 기존에 발표된 여러 가지 도표와 회귀식을 요약하여 본 후, 표본자료를 이용하여 새로운 회귀 식을 만드는 과정을 소개하고자 한다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.426-434
• /
• 2014

본 연구에서는 서해안의 해양레저 대중화를 위해 누구나 세일링을 즐길 수 있고, 두 개의 킬로 선체를 지지하여 육상 및 갯벌에서도 선체가 기울지 않고 설 수 있는 트윈킬 요트를 개발하고자 한다. 기존 세일링 요트중 성능이 좋은 편인 블루워터21의 선형을 활용하고 트윈킬 요트의 경우 모노킬 요트보다는 저항성능이 불리할 것으로 예상되므로, 블루워터21의 모노킬 면적 및 무게중심 등을 고려한 트윈킬을 개발하여 모형시험을 수행하였다. 그 결과, 모노킬과 트윈킬의 저항성능에 대한 차이가 약 4 %정도로 예상보다 크지 않음을 확인하였다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제10권1호
• /
• pp.9-16
• /
• 2006

횡저항 시스템의 설계는 구조 엔지니어의 경험과 노하우에 의존하는 경향이 크다. 또한 건물의 보유성능을 평가하여 설계과정에 적절히 반영할 수 있는 방법이 제시되어있지 않다. 따라서 본 연구에서는 구조물이 실제 보유하고 있는 유효보유성능(available full capacity, $R_{ac}$)과 설계기준에서 제시하고 있는 요구보유성능(minimum required capacity, $R_{code}$)에 의해 건물의 횡저항 시스템을 합리적으로 설계하는 방안을 제시하고자 한다. 제안 방법은 기존 구조 설계과정에 비선형 해석에 의한 횡저항 성능 평가가 추가된 것으로, 우선 기본 설계를 마친 후, 푸쉬오버(pushover)해석을 통해 구조물의 실제 횡저항 성능을 평가한다. 비선형 평가단계에서는 푸쉬오버(pushover) 해석을 수행하고 이선형화를 통해 항복밑면전단력$(V_Y)$을 결정한다. 그리고 설계풍밑면전단력$(V_{wind})$이 설계지진밑면전단력$(V_D)$보다 큰 경우 항복밑면전단력보다 설계풍밑면전단력이 작은 값임을 확인한 후에, 구조물이 보유한 $R_{ac}$를 산정한다. 설계지진밑면전단력이 큰 경우에는 바로 유효보유성능을 산정하고 이 유효 보유성능$(R_{ac})$이 요구보유성능$(R_{code})$에 근접하도록 피드백 과정을 통하여 부재를 재설계한다. 본 논문에서는 간단한 2차원 철골 가새가 설치된 철근콘크리트 구조를 이용하여 두 가지 경우에 대하여 제안한 합리적인 횡저항 시스템의 설계를 적용하였다. 그 결과 기본설계와 비선형 정적해석의 피드백 과정의 반복을 통하여 요구보유 성능에 근접한 유효보유성능을 갖는 횡저항 시스템을 설계하는 것이 가능하였다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제29권6호
• /
• pp.672-680
• /
• 2023

선박의 설계과정에 있어, 선박의 중량은 유체역학적 성능에 큰 영향을 미치는 가장 중요한 요소 중 하나이다. 선박은 일반적으로 최적의 흘수와 배수량을 갖는 하나의 조건으로 설계되지만, 실제로는 연료의 소비, 선박 평형수의 충전과 적재 조건과 같은 운항 활동으로 인해 선박의 중량 및 흘수가 일정 범위 내에서 바뀐다. 본 연구에서는 소형선박을 대상으로 3가지 하중조건에 따른 선박의 저항성능 변화를 모형실험과 수치해석을 통해 연구하였다. 마지막으로 2050년까지 CO2 배출 가스를 50% 감축한다는 국제해사기구(IMO) 목표를 따라 선박의 저항 성능을 개선하여 동력 요구 사항을 줄이기 위해 선박의 중량 변화에 따른 저항성능의 민감도를 연구하였다. 연구 결과, 선박의 중량변화에 따른 효과는 낮은 프루드 수에서 크게 나타나는 것으로 확인되며, 저항성능에 대한 연구 결과, 설계 흘수의 적재조건을 기준으로 배수량이 11.1% 증가하고, 흘수가 5% 증가한 Over load의 적재조건에서 운항 시 선체의 총 저항이 모형시험과 CFD 시뮬레이션에서 각각 15.97%, 14.31%까지 증가하는 것을 볼 수 있다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제27권5호
• /
• pp.656-665
• /
• 2021

본 연구에서는 Froude 수 1.0, 길이 약 10 m 급 소형 고속선의 저항성능과 승선감을 향상시키기 위해 선미 끝단에 트림 탭을 부착하여 항주자세를 제어하였고, 트림 탭의 제원에 따른 성능을 확인하기 위해 CFD 해석을 수행하였다. 먼저 선행 연구로부터 수치해석이 수행되는 스케일에 따라 결과에 차이가 있는 것이 확인되었고, 이를 피하고자 실선 스케일에서의 해석을 수행하였다. 부착된 트림 탭의 코드 길이는 L_PP의 0.5, 1.0, 1.5 %였으며, 선저 면과의 각도는 5° 간격으로 변화를 주었다. 트림 탭은 선박의 선미트림과 부상량을 감소시키는 효과가 있었으며, 이 효과는 트림 탭의 선저 면과의 각도가 클수록, 코드 길이가 길수록 증가하였다. 이로 인해 압력저항은 감소하고 전단저항은 증가하였으며, 두 성분의 변화량에 따라 전 저항 저감율이 결정되었다. 결과로부터 대상 선박의 최적 항주자세는 약 1.5°의 선미트림으로 특정되었고, 이때 저항성능은 약 27 % 개선되었다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.538-549
• /
• 2021

본 연구에서는 Froude 수 1.0으로 운항하는 길이 약 10m 급 소형 고속선박의 에너지 효율 설계를 위해 선미부에 트림 탭을 부착하였고, 선저 면과의 각도에 따른 항주자세와 저항성능의 변화를 살펴보았다. 성능 해석은 CFD 해석을 통해 수행되었으며, 축척에 의한 영향을 보기 위해 모형선과 실선에 대해 각각 해석을 수행 후 두 결과로부터 예측된 실선의 성능을 비교하였다. 나선에 대한 해석 결과는 두 결과가 전반적으로 유사하였고, 트림 탭이 부착된 경우 선저 면과의 각도가 동일할 때 자세 변화량이 달라 전 저항의 차이로 이어졌지만 자세에 따른 저항 변화 경향은 유사하였다. 이로부터 축척 효과가 있더라도 저항 저감 경향으로부터 최적 항주자세를 찾을 수 있으나, 트림 탭에 의한 자세 변화와 실선 주위 유동의 특성을 알기 위해서는 실선에 대한 직접적인 해석이 필요함을 알 수 있다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
• /
• 해양환경안전학회 2017년도 공동학술발표회
• /
• pp.253-253
• /
• 2017

본 연구에서는 연륙연도 사업에 대응하는 경제성 및 안정성을 갖춘 쌍동선형 차도선의 개발을 위해 U형과 V형의 서로 다른 쌍동선형을 CFD 해석을 수행하여 저항성능을 비교하였다. CFD 해석 결과 U형 쌍동선형의 경우 14kts 이상의 고속에서 선수부 파형에 이상이 발생하여 정상적인 운행이 불가능하다 판단되었으며, 이에 비해 V형은 동일한 속도에서도 이상이 발생하지 않았으며, 또한 U형 쌍동선형 대비 V형 쌍동선형의 경우, 저속에서는 U형 대비 높은 침수표면적에도 불구하고 거의 같은 $R_{TS}$값을 보이지만, 고속으로 넘어가면 U형에 비해 확연히 낮은 $R_{TS}$값을 보임을 확인, V형의 쌍동선형이 U형에 비해 저항성능이 개선됨을 확인하였다.