• 대한조선학회논문집
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• 제56권6호
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• pp.550-558
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• 2019

The roll motion of a general vessel, which is more influenced by resonance as compared to other motions, adversely affects the passenger and hull. Therefore, reducing the roll motion through an anti-rolling system is critical, and most ships use various devices such as anti-rolling tanks, bilge keels, and fin stabilizers to accomplish this. In this study, a simplified model is developed for the application of an anti-rolling device for unmanned semi-submersible vessels. The applied anti-rolling device is installed on the stern and stem of a ship using a pair of servo motors with added weight, and the motor is controlled through the Arduino. The moment of the motor is designed and implemented based on a mathematical model such that it is calculated through the restoring force according to the heel angle of the ship. The performance of the proposed system was verified by utilizing the roll damping coefficient calculated by the free-roll decay test and logarithmic decrement method and was validated by a towing tank test. The system is expected to be used for unmanned vessels to perform sustainable missions.

• 대한조선학회논문집
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• 제40권1호
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• pp.1-7
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• 2003

The effect of the passive anti-rolling tanks(ART) decreases when the roll period of the vessel does not match the designed oscillating period of the fluid in the tank. In order to improve the effect of the passive ART, the damping plates are installed in the lower duct of the ART to adjust the oscillating period of the fluid. The effects of the damping plates on the oscillating period of the fluid and the changes of the stabilizing moments are examined through the series of bench tests. Acryl model tank larger than 1m breadth is made to minimize the viscous effect of the tank and the stabilizing moments of the tank are measured for various roll angles. Using the obtained tank damping coefficient, RAO(Response Amplitude Operator) value in the resonance range is computed and the stabilizing effect of a ART has been estimated.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.285-290
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• 2004

파도에 의한 힘과 모멘트는 운항하는 선박에 운동을 발생시킨다. 이러한 운동은 승무원의 작업 능률 저하, 화물의 안전 및 승선감 등에 영향을 주게 되어 안전 운항 저해 요소가 되므로 파도에 의한 운동이 큰 선박들은 자세제어장비(anti-rolling devices)의 장착이 요구된다. 본 연구에서는 수ㆍ능동의 이동질량 안정기(moving weight stabilizer), 감요탱크(anti-rolling tank), 핀 스태빌라이저(fin stabilizer)와 같은 자세제어장비의 동적 거동을 수학적으로 모델링 하였다. 기존에는 자세제어장비의 운동을 선박의 횡동요에만 고려한 반면, 본 연구에서는 선박의 6자유도 운동을 모두 고려하여 연성 운동방정식을 정립하였다. 마지막으로 자세제어장비를 장착한 선박의 파중 운동 계산 프로그램을 작성하여 시뮬레이션을 수행하였다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2006년도 추계학술발표회
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• pp.265-269
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• 2006

파랑에 의한 선박의 횡동요를 방지하는 감요장치는 크게 수동식과 능동식 으로 분류할 수 있으며 수동형 감요수조는 선박에서 가장 널리 사용되고 있다. 이 연구에서는 감요장치의 하부덕트유동에 관한 기초연구로서 덕트의 제어 댐퍼와 유입부의 유통에 대해 입자영상 유속측정장치를 이용하여 속도벡터분포에 관한 정량적인 데이터를 확보하였다. 그 결과 실험관 벽면에서 측정 된 압력의 분포는 디스크가 전개 상태인 0 도에서 45도까지는 입구 압력은 일정한 상태로 거의 변화하지 않았으나 약 60도 이상에서부터 압력 상승과 점차 급격한 변동현상이 나타났다.

• International Journal of Ocean System Engineering
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• 제3권1호
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• pp.10-15
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• 2013

A ship cruising in the ocean oscillates continuously due to wave action. In order to reduce the ship's roll, we developed a fin stabilizer as an anti-rolling device for a 500-ton-class high-speed marine vessel. During the development phase, it was necessary to set up control gains for the motion and hydraulic systems and assess the effectiveness of the anti-rolling performance on the ground. For this reason, a Target Simulator, which simulated the ship's motion, was given operator inputs such as the engine telegraph and waterjet deflection angle, and generated roll using a one-degree-of-freedom motion base. Hardware-In-the-Loop Simulation (HILS) was performed using the Target Simulator in order to confirm the various logics of the developed fin stabilizer, select initial control gains, and estimate the anti-rolling performance. In conclusion, it was confirmed that HILS was very helpful to develop the fin stabilizer because it could reduce the number of sea trial tests that were needed and could find many malfunctions in the factory a priori.

• 한국항해항만학회지
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• 제28권5호
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• pp.347-352
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• 2004

파도에 의한 힘과 모멘트는 운항하는 선박에 운동을 발생시킨다. 이러한 운동은 승무원의 작업 능률 저하, 화물의 안전 및 승선감 등에 영향을 주게 되어 안전 운항 저해 요소가 되므로 파도에 의학 운동이 큰 선박들은 자세제어장비(anti-rolling devices)의 장착이 요구된다. 본 연구에서는 수 능동의 이동질량안정기(moving weight stabilizer), 감요탱크(anti-rolling tank), 핀스태빌라이저(fin stabilizer)와 같은 자세제어장비의 동적 거동을 수학적으로 모델링 하였다 기존에는 자세제어장비의 운동을 선박의 횡동요에만 고려한 반면, 본 연구에서는 선박의 6자유도 운동을 모두 고려하여 복합운동방정식을 정립하였다. 마지막으로 자세제어장비를 장착한 선박의 파중 운동 계산 프로그램을 작성하여 시뮬레이션을 수행하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.106-107
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• 2016

부유체의 롤링은 심지어 구조물 전체를 전복시키고, 또 승조원의 피로를 누적시키고, 선체에 반복적인 외력을 가하는 등 부유체의 안정과 구조물의 안전에 심대한 영향을 끼친다. 그래서 거의 모든 선박의 경우에는 빌지킬을 설치하여 롤링을 감소시키고 있고, 특수한 경우에는 안티롤링 탱크나 핀 스테빌라이저나 자이로 스코프 등을 설치하여 롤링을 줄이고 있다. 본 연구에서는 안티롤링 추를 이용하여 부유체의 롤링을 줄이고자 한다. 보통 단진자라고 하면 질량체를 끈으로 어디엔가 고정시켜 놓고 자유롭게 흔들리는 구조를 말한다. 여기에서는 통상의 진자 대신에 추를 원궤도에 올려놓아서 단진동 운동을 하도록 하는 원리를 이용한다. 안티롤링 탱크의 물 대신 추를 이용하는 방식으로 약 1/6의 용적으로 안티롤링 탱크보다 더 좋은 효과를 낼 수 있음을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제41권6호
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• pp.1-7
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• 2004

Recently, very large container ships are emerging as shipment of containers is expected to rapidly increase near future. A possibility of roll resonant motion in a seaway is expected to noticeably increase for large container ships of which capacity ranges 8,000 to 15,000 TEU due to relatively wide breadth and shallow draft comparing to conventional container ships. In this paper, a design and performance evaluation of a fin stabilizer for a 9,000 TEU container ship is carried out. The weak opposed control concept is adopted for the design. Time domain simulations and model tests are performed for performance evaluation. The design prediction, the model tests and the simulations show generally good agreements.

• 한국항해항만학회지
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• 제40권6호
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• pp.361-368
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• 2016

부유체의 횡동요는 승조원의 피로를 누적시키고, 심지어 구조물 전체를 전복시키기 까지 하고, 또 선체에 반복적인 외력을 가하는 등 부유체의 안정성과 구조물의 안전에 심대한 영향을 끼친다. 그래서 거의 모든 선박의 경우에는 빌지킬을 설치하여 횡동요를 감소시키고 있고, 특수한 경우에는 안티롤링 탱크나 핀 스태빌라이저나 자이로스코프 등을 설치하여 횡동요를 줄이고 있다. 그러나 안티롤링 탱크는 설치하는데 용적을 많이 차지하고, 핀 스태빌라이저나 자이로스코프는 설치비와 유지 관리비가 많이 든다. 본 연구에서는 안티롤링 진자를 이용하여 부유체의 횡동요를 줄이고자 한다. 보통 단진자라고 하면 질량체를 끈으로 어디엔가 고정시켜 놓고 자유롭게 흔들리는 구조를 말한다. 여기에서는 통상의 진자 대신에 진자를 원궤도에 올려놓아서 단진동 운동을 하도록 하는 원리를 이용한다. 제안한 장치를 실험선에 적용하여 그 효능을 입증하였다. 안티롤링 탱크의 약 1/8의 중량과 약 1/6의 용적을 가진 안티롤링 진자를 이용하여 이것보다 더 좋은 효과를 낼 수 있음을 확인하였다. 여기에 더하여 선체에 안티롤링 진자를 부가한 모델의 선형운동방정식과 비선형 운동방정식을 제시하였다.