• 해양환경안전학회지
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• 제26권4호
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• pp.412-418
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• 2020

선박 축계를 구성하는 프로펠러축은 엔진출력, 프로펠러 하중 및 편심추력의 영향으로 인해 거동의 양상이 달라져 선미관 후부베어링의 국부하중 변화를 일으킴으로써 선미관 베어링 손상의 위험을 증가시킨다. 이를 방지하기 위해 수행된 추진축계 정렬연구는 선급강선규칙을 중심으로 주로 축과 지지베어링간의 상대적 경사각과 유막유지를 최적화 하는데 중점을 두어 진행 되어왔다. 그러나 보다 상세한 평가를 통한 추진축계의 안정성 확보를 위해서는 전타와 같은 급격한 선미유동장 변화에 기인한 과도상태를 포함한 동적상태의 고려가 필요하다. 이러한 관점에서, 본 연구는 50,000 DWT 선박을 대상으로 스트레인 게이지법을 이용하여 밸러스트 흘수 상태에서 정격회전수로 운전 중 대표적 동적 과도상태인 우현 전타상태에서의 프로펠러 축 거동이 추진축계에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과 변동된 프로펠러 편심추력은 프로펠러축을 일시적으로 강하게 내려 누르는 힘으로 작용하여 선미관 베어링의 국부하중을 증가시켜 축계 안정성에 부정적 영향을 미침을 증명하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권6호
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• pp.681-687
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• 2023

최적 운항자세 선정 기술이란 주어진 운항 배수량과 운항 선속에서 최소의 저항을 가지는 즉, 최적의 연료 소비 효율을 가지는 초기 선수흘수와 선미흘수를 제시하는 것이다. 본 논문의 주 목적은 대상선박의 유효동력 데이터를 기반으로 주어진 운항조건에서 최대의 에너지효율을 가지는 최적의 운항자세를 선정하는 프로그램 개발하는 것이다. 본 프로그램은 인공지능 기법에 의한 파이썬 기반 GUI(Graphical User Interface)로 작성되어 선주가 쉽게 사용할 수 있도록 하였다. 그 과정에 있어 대상 선박 소개, 전산유체역학(CFD)을 통한 유효동력 데이터 수집, 심층학습을 사용한 유효동력 모델 학습 방법 그리고 심층신경망(DNN) 모델을 응용한 최적 운항자세 제시 프로그램을 구체적으로 설명하였다. 선박은 운항 별로 화물을 싣고 내리게 되고, 이에 화물 적재량이 변화되고 배수량이 변경된다. 선주는 배수량 별 예상 선속에 따라 최소저항을 가지는 즉, 최대의 에너지효율을 가지는 최적의 운항자세를 알고자 한다. 개발된 GUI는 해당선박의 태블릿 PC와 앱에 설치하여 최적 운항자세 선정에 활용 가능하다.

• 대한조선학회논문집
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• 제37권3호
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• pp.21-26
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• 2000

연안항로용 선박에 있어서 수심은 선박의 흘수와 속도에 제한을 주는 요소로 작용함으로써, 설계에 있어서 상당히 중요한 요소라 할 수 있다. 본 연구에서는 제한수심에 따른 선박의 저항성능의 변화를 알기 위해, 천수장비를 이용하여 각기 다른 수심에서 선박의 저항 및 트림, 침하를 측정하였다. 천수영향에 대한 기초적 연구단계로서, 본 연구에서는 Series60($C_B=0.6$) 선형을 대상 선형으로 선정하였다. 실험은 기존의 실험 자료와 동일한 수심조건을 주어 그 결과를 비교하였다. 수심조건은 각각 모형선 수선간장의 10, 15, 20, 25% 로 하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제18권4호
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• pp.282-290
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• 2015

부이의 수직운동으로부터 파랑에너지를 추출하는 파력발전기의 추출효율을 극대화하기 위하여 Sheng et al.(2015)이 제안한 래칭 제어기법을 적용하였다. 래칭 제어기법은 부이를 구속하는 래칭 시간을 조절하여 추출효율을 높이는 위상제어 방법이다. 래칭 제어기법을 규칙파중 수직운동하는 부이에 적용한 결과, 공진조건을 만족하지 않았음에도 불구하고 부이의 운동속도와 추출파워는 크게 증가하였다. 부이의 수직운동으로부터 파랑에너지를 흡수하는 파력발전기에 이러한 래칭 제어기법을 도입하면 추출파워의 증가와 더불어 부이의 흘수와 PTO감쇠력을 줄일 수 있어 제작비용을 크게 낮출 수 있다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권6호
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• pp.175-183
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• 2010

본 연구에서는 LDV시스템을 이용하여 부유식 방파제 주변의 유동장의 변화를 수리모형실험을 통해 분석하였다. LDV시스템은 유체의 유속을 측정하기 위해 다양한 수리모형실험에서 폭넓게 사용되어왔다. LDV시스템을 이용하면 측정시간이 오래 걸리는 단점이 있지만, 측정한 자료를 가공하지 않고 정확한 유속장을 제시할 수 있다는 장점이 있다. 방파제의 형상과 흘수를 달리하여 수리모형실험을 수행하였으며, 유동장과 와류의 상관관계를 분석하였다. 또한, 연직 2차원 Navier-Stokes 방정식 모형을 이용하여 수치모형실험을 수행하였으며, 수치모형실험 결과와 수리모형실험 결과를 비교분석하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제11권5호
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• pp.104-108
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• 2012

Recently, small scale hydropower needs to be developed due to its clean, renewable and abundant energy resources. However, suitable draft of hydro-turbine body in combination with differences in wheel blade shapes is not determined yet in the range of small hydropower and it is necessary to study for the effective draft in combination with type. Therefore, watermill shaped of 250mm diameter. hydro-turbine aiming 20 watt class generator is adopted in this study because of its simple structure and high possibility of applying to small hydropower. The result shows that effective draft for the turbine body is variable concerning the size of turbine and flow rate of water. Thus, the difference of water depth between fore and aft turbine body contributes to the increase of torque, angular momentum and power output.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.4726-4732
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• 2013

플레저 보트 선체는 주로 비강도가 큰 FRP로 제작되고 있으나 2000년대에 들어오면서 FRP 선체에 대한 환경오염 및 해양안전에 관한 법적 규제가 강화되고 있어 FRP가 선체재료로서의 활용도가 감소되고 있다. 폴리에틸렌 선체는 FRP 선체의 단점을 보완하면서 가격도 염가여서 차세대 플레저 보트 선체 재료로 거론되고 있다. 개발 폴리에틸렌 보트의 최종 선형은 개발 보트를 둘러싸고 있는 설계 환경과 개념을 분석한 결과 도시적 이미지의 샤프한 선형이었다. 또한, 선형 설계에 필요한 외형 주요 치수는 기존의 실적선을 기초로 결정한 결과, 전장 5.9m, 빔 2.3m, 형심 1.3m 흘수 0.6m이었다. 개발 보트에 대한 선형 디자인한 후 Orca 3D로 엔진 출력을 예측한 결과 개발 보트는 최대속도 30노트에 대하여는 60kW의 엔진이 필요하다. 한편, 활주상태에서 최소 총저항을 나타내는 엔진출력은 28.5kW이고 선속은 19노트로서 설계속도 25노트보다 낮은 속도에서 운전되어져야 보트를 경제적으로 운영할 수 있다.

• 대한조선학회지
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• 제16권2호
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• pp.9-14
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• 1979

Havelock was considered the wave resistance of a post extending vertically downwards through the water from the surface, its section by a horizontal plane being the same at all depths and having its breath small compared with its length. This enables us to elucidate certain points of interest in ship resistance. However, the ship has not infinte draft. So, the problem which is investigated in detail in this paper is the wave resistance of a mathematical quadratic model in a uniform stream. The author wishes to study the effect of viriation of draft. The form of the water-plane is varied while keeping in length and the cross sectional area constant. As a numerical example, we calculated the wave resistance for mathematical quadratic ship models. The results are compared with a post having infinite depth. The results are as follows; The models with finer ends have smaller wave resistance up to $V/\sqrt{L}=1.1{\sim}1.2$ than its mate with blunter ends, but above this speed the models with blunter ends have less wave resistance. According to the decrease of draft, the wave resistance gap between the models with blunter ends the models with finer ends decrease at high speed. In this case of T/L=0.025, the models with finer ends have less wave resistance than the models with blunter ends at high speed.

• 대한조선학회논문집
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• 제42권2호
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• pp.105-112
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• 2005

IMO standards for ship manoeuvrability were applied from January 1, 2004. Though model test or sea trial in full load condition is needed, it is not always possible to get such data for every ships. Therefore it is required to study the effect of loading conditions on ship manoeuvrability. Approximate formulae to estimate the hydrodynamic forces acting on a ship and the 2nd overshoot angle of $10^{\circ}$/$10^{\circ}$ zig-zag test in certain loading condition are proposed in this study These were derived from the results of model test and sea trial data. Captive model tests for 7 ships with 15 different loading conditions and sea trial data including free running test of 6 cases were used. Compared with experiment data and prediction formulae already proposed by others, the approximate formulae in this study show good agreement with model test results.

• 대한조선학회논문집
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• 제59권1호
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• pp.9-17
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• 2022

In this paper, wind load on a semi-submersible rig was investigated using Computational Fluid Dynamics (CFD). A maritime atmospheric boundary layer model for wind profile was implemented such that the wind profile shapes were retained throughout the computational domain. Wind load on the semi-submersible rig was calculated under the maritime atmospheric boundary layer and matched well with the results from wind tunnel test within a ±20% error. Overturning moments with variation of draft were investigated by decomposing into drag and lift components. It was observed that the contribution from lift to the overturning moments increased as the draft got higher. The majority of the lift components originated from deckbox which served as a lifting body due to the accelerated streamlines between waterline and the bottom of the deckbox.