• 해양환경안전학회지
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• 제17권4호
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• pp.383-389
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• 2011

선박 성능과 항해 안전의 관점에서 선박조종 특성을 아는 것은 선박 설계에서 중요한 일이다. IMO 규정에 의하면 만재 적하된 even 조건(트림=0)에서 몇가지 선박 조종 기준이 제시되어 있다. 그러나 선박은 일반적으로 항상 만재 적재 조건으로 운항되지 않는다. 따라서 선박이 IMO 규정을 만족시키고, 모든 적재 조건에서 안전하게 항행하도록 하기 위해 다양한 적재 조건에서 선박 조종 특성을 추정해야 한다. 본 논문에서 우리는 실선 실험과 시뮬레이션을 수행하여 조종특성을 조사하였다. 시뮬레이션 결과와 비교하였을 때 실선실험은 시뮬레이션 값 및 이전 연구와 그 경향이 일치한다. 실 해역에서 얻은 조종실험 데이터가 선박 조종성능 추정에 활용 될 수 있음을 확인하였고, 실시한 실해역 실험을 통하여, 선박 운항 상태에 따른 조종성의 변화를 추정할 수 있었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제43권6호
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• pp.369-376
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• 2019

선박이 제한수로를 운항할 때에는 기존 심수 및 천수 중을 운항하는 선박의 조종특성과 일반적으로 다르기 때문에 선박의 안전한 항해를 위해 달라지는 선박의 조종특성 추정이 중요하다. 본 연구에서는 제한수로를 운항하는 선박의 조종성능을 추정하기 위해 조종운동 방정식과 가상 구속모형시험 시뮬레이션을 통한 유체력 미계수를 이용하여 조종성능을 추정하였다. 조종 수학 모델 중 선체, 프로펠러, 타를 분리하여 유체력을 모델링하는 방식인 모듈형(modular type) 모델에 제한수로의 영향을 고려하는 항을 추가하여 제한수로 중 조종성능을 추정 연구를 수행하였다. 제한수로 중 선체에 작용하는 유체력 미계수를 도출하기 위하여 상용 CFD 프로그램을 이용한 가상 구속모형시험 시뮬레이션을 수행하였다. 최종적으로 제한수로 중 직진 시뮬레이션과 Zig-zag 시뮬레이션을 수행하여 제한수로의 영향이 고려된 조종 시뮬레이션을 수행하였다. 특히 선박의 침로 안정성능을 평가하기 위해 Zig-zag 시험을 수행하는데, 측벽으로 인한 선박 주위의 비대칭 유동이 좌현과 우현에 압력차이를 발생시켜 선박의 궤적에 큰 영향을 미침을 확인하였다.

• 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.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권8호
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• pp.613-618
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• 2012

부선이 선미 예인되는 상황에서의 예부선 통합시뮬레이션을 수행하기 위하여, 본 연구에서는 부선 단독 조종성능 추정을 위한 구속모형실험을 수행하였다. 구속모형실험결과로부터 부선 실선의 저항성능을 추정하였고, 도출된 유체력 미계수를 이용하여 선회시뮬레이션을 수행하였다. 부선의 선회시뮬레이션을 위해 부선에 작용하는 예인력의 힘과 방향을 단순히 모델링하고, 예인줄 방향각 변화에 따른 선회시뮬레이션 결과 비교와 실선시운전시험결과와의 선회직경 비교를 통하여 수학모델을 검증하였다. 그 결과 예인줄 방향각이 커질수록 선회직경이 작아지는 정성적인 경향을 확인하였고, 실선시운전결과와 비교 시 배수량 차이 등에 의하여 선회직경이 작게 추정되는 결과를 확인하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.270-270
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• 2019

관성측정장치(Inertial Measurement Unit)는 선박, 잠수함, 항공기 등 여러 응용분야에서 적용되어 자세 측정 영역에 주로 사용되고 있지만, 이런 장비는 고가의 장비이기 때문에 특수 분야에서만 한정적으로 이용되어 왔다. 본 연구에서는 저가의 관성측정장치(Inertial Measurement Unit)를 이용하여 실시간으로 선박의 속도와 방향, 중력, 가속도를 측정함으로써 선박의 감항성을 확인하며, 더 나아가 실선 선박의 저항 및 조종성능 추정을 위한 유체력 미계수 추정을 위한 연구방법을 고안하였다. 이에 본 연구는 실제 해상에서 선체 운동요소를 계측하고, 계측된 데이터의 처리 및 해석을 통하여 선박의 종합적인 안전성 평가 및 실선의 저항 및 조종성능 추정을 행하였다.

• 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 2010년도 추계학술대회
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• pp.128-130
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• 2010

예선과 부선으로 이루어진 예부선의 예인 운항 상태에 대한 수학모델을 개발하기 위하여, 먼저 예선에 대한 수학모델을 개발하였다. 이를 위하여 예선모형을 이용하여 4자유도의 수학모델에 대한 구속모형시험을 수행하였고, 그 결과를 이용하여 선회, 지그재그 시뮬레이션을 수행하였다. 또한 예선실선에 대한 예선시운전 실험을 통하여 선회, 지그재그 결과를 얻고, 이를 시뮬레이션 결과와 비교하여 예선의 수학모델을 검증하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.48-55
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• 1997

본 논문은 초기설계 단계에서 HPMM시험을 이용하여 조종성능을 추정하기 위해서 Abkowitz와 MMG 수학모델을 비교하였다. 본 논문에서 MMG 해석에 의한 알고리즘은 일본의 MMG 그룹의 해석 방법을 적용하여 연구되었다. 해석 결과는 정유운반선을 대상선박으로 선정하여 Abkowitz 수학모형 및 실선 시운전 결과와 비교 되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권11호
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• pp.999-1005
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• 2007

공력미계수에 대한 실시간 추정은 비정상적인 조종면 작동의 경우, 고장에 대한 정보를 분석하여 비행임무를 계속 수행하거나 본부로 회항비행을 지속할 수 있도록 하는 재형상 제어를 위해 필요하다. 본 논문에서는 고장허용제어시스템에 대한 기반 연구로서 무인비행기 안전성 향상을 위하여 조종면 작동불능과 같은 고장에 대해 검출 방법을 제시하였다. 조종면 고장검출을 위한 실시간 시스템식별 알고리듬은 퓨리에 변환기법을 사용하였으며 프로그램 성능 및 검증을 위해 HILS 시험을 수행하였다. 고장 조종면은 피칭모멘트, 요잉모멘트, 롤링모멘트에 대한 조종면 효과를 나타내는 조종미계수들을 실시간 추정하여 정상상태의 값과 비교하여 검출된다. 비행시험 결과를 통해 고장상태의 조종미계수 값은 정상상태의 값보다 작다는 것을 정량적으로 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제46권3호
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• pp.259-267
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• 2009

Recently, ship maneuverability has been very important issue due to accidents of frequent occurrence at sea. IMO standards for ship maneuverability were applied from January 1, 2004. In this study, maneuverability model tests were considered through a 2m-class KVLCC1 in the Ocean Engineering Wide Tank at University of Ulsan(UOU). Circular Motion Test(CMT) was performed to obtain the maneuvering coefficients by using X-Y Carriage. The trajectories simulated using the coefficients are compared with those of PMM test and free running test.