• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2020년도 추계학술대회
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• pp.56-57
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• 2020

선형이나 타의 특성은 선박의 조종성능에 큰 영향을 미친다. 특히, 설계단계에서의 조종성능 추정에 주로 사용하는 추정근사식(경험식)은 대부분 IMO 조종성 기준(IMO, resolution MSC.137[76])의 적용을 받는 Lpp 100 m 이상의 대형 상선모델로부터 도출되었기 때문에, 선체가 작고 선형이 다른 어선의 조종성능을 추정하기에는 다소 오차를 발생시킬 수 있다. 이 연구에서는 상선선형과 트롤어선선형이 가지는 고유한 제원 특성을 비교하여 추정오차의 발생 유무를 확인하였고, 트롤어선선형이 가지는 고유한 선형 특성을 분석하여 어선 분야의 자율운항선박 설계에 필요한 파라메터를 마련하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제40권6호
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• pp.353-360
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• 2016

IMO는 선박의 조종성능과 복원성능에 관한 국제적 기준 마련에 노력해 왔다. 이러한 움직임은 해상에서의 선박 안전 향상에 기여하였으며, 선박 연구자가 수행하는 학술적 연구의 방향에도 영향을 미쳤다. 기존의 수행된 선박 조종성능과 조종성능 연구는 각각 그 분야에서 독립적으로 수행되어 왔다. 두 분야의 상호 관계에 관한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 논문에서는 선박의 조종성능과 복원성능의 상호 관계를 정량적으로 규명하고자 기초적인 실험 연구를 수행하였다. 각 두 항목을 나타내는 지표로 복원성능은 GM 변화를 사용 하였고, 선박의 조종성능은 선회성능을 선택하여 이 두 지표의 상호관계에 관해 정량적인 분석을 시도하였다. 이를 위하여 자유 항주 모형선을 이용한 선회 실험을 실시하고, GM변화에 따른 선회 반경 및 선회 중 발생하는 최대 횡경사 각도의 변화를 분석 하였다. 실험 결과 GM에 따른 선회 반경 감소 및 초기 횡경사 증가의 경향이 서로 다르게 나타났다. 이를 이용하여, GM 감소에 따른 선회반경 및 초기 횡경사 변화 예측을 위한 개략적인 경향 추정식을 제안 하였다. 선박은 운항 중 예상하지 못한 원인으로 갑작스럽게 GM이 감소 할 수 있다. 본 논문에서 얻은 실험 결과는 GM감소량에 따른 선박의 선회반경 및 조타에 의한 횡경사 각도 변화 크기를 개략적으로 추정하기 위한 기초 자료로 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.485-487
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• 2013

현재 건설 중인 제주 강정항에 15만톤급 크루즈 선박의 운항안전성 여부를 판별하기 위하여 3차례의 선박조종 시뮬레이션 평가를 실시하였다. 국내 초대형 크루즈 선박의 조종성능에 대한 연구가 미비했고, 크루즈 선박의 조종성능을 정확하게 선박조종 시뮬레이터에 반영할 수 없었던 시스템적인 한계로 인해 초대형 크루즈 선박의 운항 안전성 평가 결과는 사회적으로 많은 갈등과 마찰을 초래하였다. 본 연구에서는 세계적인 초대형 크루즈 선박의 조종특성을 바탕으로 제주 강정항 건설 과정에서는 논란이 되었던 수역시설의 적정성을 검토하고자 선회장, 항로 법선, 방파제 통과 선속 등에 대하여 국내외 각종 설계지침과 실측 자료, 항만 운영 사례 등을 심층 분석하였다. 초대형 크루즈 선박의 우수한 추진 및 조종성능을 감안하면 제주 강정항의 수역시설 규모는 적정하다고 판단되며, 초대형 크루즈 선박의 안전 입출항에도 별다른 문제는 없을 것으로 사료된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제29권8호
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• pp.667-671
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• 2005

이 연구는 선박 설계 초기단계에서 선형 변화에 따른 선박 조종성능 추정에 관한 내용을 다루었다. 선박제원을 대표하는 파라메터 그리고 선미형상의 변화를 민감하게 반영할 수 있는 새로운 파라메터를 선정하는 작업을 수행하였다. 이렇게 선정된 파라메터와 유체력 미계수와의 상관관계를 알아보기 위하여 구속모형 실험을 수행하였다. 그 결과 기본적인 선박제원 중 선체 유체력 미계수와 상관도가 높은 파라메터를 가려낼 수 있었다. 또한 선미형상의 새로운 파라메터와 조종성능과의 상관도를 추정할 수 있었다. 또한 이를 활용하여 유체력미계수에 대한 새로운 경험식을 제시하였다. 이를 활용하면, 초기 선형 설계 시 선형변화 및 수정에 따른 조종성능 추정에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.152-153
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• 2022

2020년 4월 부산신항에서 발생한 밀라노 브리지 사고는 초경하상태 선박의 조종성능 저하에 대한 큰 관심을 일으켰다. 본 연구는 흘수가 과도하게 작은 상태의 선박의 조종성능 저하에 대한 기초연구로 진행되었다. 이를 위하여 다양한 문헌 검토, 실증시험 및 시뮬레이션테스트를 진행하였고, 흘수가 지나치게 작은 선박은 만재 상태에 비하여 선회권의 크기가 커지므로 이에 대한 주의가 필요하다. 각 도선구에서는 입항하는 선박의 흘수가 지나치게 작을 경우 이를 제한하는 규제 도입에 대한 검토가 필요할 것으로 사료된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.19-26
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• 1995

선박의 조종성능 평가는 유체역학적으로 매우 복잡한 문제로, 정화한 조종성능 평가를 위해서는 구속모형시험에 의한 유체력의 계측과 수학모델에 의한 수치시뮬레이션, 또는 자유항주시험 등이 필수적이다. 한편 최근 IMO의 "조종성 기준"이 발효되고 나서 각 조선현장에서는 이 기준에 부합되는 우수한 조종성능을 갖춘 선박을 설계초기 단계에서부터 계획할 필요성을 느끼게 되었다. 그러나, 초기설계단계에는 아직 선도가 정해지지 않아, 모형선을 만들수 없고, 따라서 선박의 주요목(예를 들어 L, B, d, $C_b$, Trim $\cdot\;cdot\;cdot$) 및 프로펠러 제원, 타(舵)형상과 같은 극히 제한된 자료를 입력(入力)으로 하여 조종성능을 어느정도 평가할 수 있어야 한다. 본 논문은 이러한 관점에서, 종래의 각종 구속모형시험 결과를 종합하고, 제안된 경험식등을 이용하여 선박의 조종성능을 추정하는 전산 프로그램을 개발하였다.

• 대한조선학회지
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• 제32권1호
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• pp.36-39
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• 1995

본고에서는 고속선의 항행 안전성과 관련된 공통의 문제로서 파랑중 조종성능에 관해서 언급하 고자 한다. 파랑중 조종성능이 문제시되는 것은 선박이 추파(following seas) 또는 추사 파(quartering seas)를 받으면서 고속으로 항해할 때이다. 보통의 속도 범위에서 운항되는 일반 선박중에서도 컨테이너선, 어선 등과 같이 비교적 속력이 빠른 선박은 추사파중에서 선수 동 요가 크게 일어나며, 보침을 위한 조타량이 커짐과 동시에 힁동요가 심하게 일어나는 것으로 알려져 있다. 이러한 불안정 현상은 정도의 차이는 있을지언정 고속선에서도 마찬가지 경향을 보이고 있다. 파랑중 조종성능을 요약하면 추파 또는 추사파중에서의 복원성과 보침성 문제에 귀착된다, 추사파중에서의 복원성 문제는 선체 중심이 파정에 위치할 때 복원력 저하로써 설명될 수 있으며, 이러한 현상은 파장과 선체 길이가 거의 같고 선속이 파속과 거의 같은 조건하에서 일어난다고 알려져 있다. 이러한 조건을 만족하는 선속은 Froude수 0.4 정도로서 고속선의 운항 범위에 미달되는 속도이다. 추사파중에서의 보침성 문제는 브로칭(broaching-to) 현상으로써 설명될 수 있으며, 브로칭 현상은 파장이 선체 길이의 2배 정도이고, 선속과 파속이 거의 같은 조건하에서 일어난다고 알려져 있다. 이러한 조건을 만족하는 선속은 Froude수 0.56 정도로서 고속선의 운항 범위와 일치하는 속도이다. 따라서 본고에서는 고속선을 대상으로 하기 때문에 복원성 문제는 다루지 아니하고 브로칭 현상에 관해서만 간략히 기술하기로 한다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2001년도 춘계학술발표대회
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• pp.53-77
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• 2001

선박의 항행안전의 문제가 중요시됨에 따라 선박조종시뮬레이터에 의한 안전성 검토의 필요성이 크게 인식되고 있다. 또한 조종성능을 향상시킬 목적으로 다양한 선종이 출현하고 있고, 이에 따라 선박조종시뮬레이터의 개발에 있어서 선박의 데이터베이스는 필수적이라고 할 수 있다. 따라서 선종에 따른 수학모델을 각각 선박조종시뮬레이터에 적용시킴으로써 다양성이라는 가상현실의 잇점을 한층 부각시킬 수 있다. 본 연구에서는 우수한 추진성능을 목적으로 한 2축2타선박을 대상으로 조종운동 수학모델을 정식화하였다. 구체적으로 항만내에서의 저속시 조종운동을 구현할 수 있는 수학모델에 대해서 검토하였으며, 선체·프로펠러·타의 상호간섭에 대해서도 고려하였다. 또한, 수치시뮬레이션을 수행함으로써 2축2타선박의 기본적인 조종성능을 확인할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1819-1820
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• 2007

국제해사기구(IMO: International Maritime Organization)의 선박 조종성능에 관한 기준이 발효되고, 최근 환경에 대한 관심이 지속적으로 증가하는 것과 더불어 항해 안전성, 특히 해난사고에 기인한 해양오염 방지에 관한 관심이 증가함에 따라 초기 설계단계에서부터 선박의 조종성능을 정확히 추정하는 것이 매우 중요하게 되었다. 본 논문에서는 선박 조종성능을 추정할 수 있도록 선박 고유 조종 운동 특성을 선박운항에 관련한 항해센서와 함께 선박 운항에 동일한 운전 조건으로 구성하고 HILS(Hardware In the Loop Simulation)을 적용하여 선박조종 신뢰성을 향상 시킬 수 있는 방법을 제시한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제19권2호
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• pp.193-199
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• 2013

파랑 중 선박의 직진성능을 시뮬레이션을 통하여 비교 검토하였다. 시뮬레이션을 구성하기위해 선박의 3자유도 조종운동방정식을 사용했으며, 선박에 가해지는 파랑강제력은 3차원 특이점 분포법을 사용하여 계산하였다. 시뮬레이션의 외란으로서 규칙파와 불규칙파를 사용하였고 최대사용타각과 제어시간지연을 제어기의 제한조건으로 설정하였다. 조종성능에 따른 직진성능을 검토하기 위해 유체력 미계수를 인위적으로 변화시킴으로서 조종성능이 다른 선박의 시뮬레이션을 구성하였다. Autopilot제어기를 사용한 일정시간의 선박의 직진 시뮬레이션을 수행하고 해당시간동안의 직진거리를 비교하여 선박의 직진성능을 검토하였다.