• 대한조선학회논문집
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• 제52권5호
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• pp.418-424
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• 2015

This paper is about the bow structure design of the ship-typed and turret moored FPSO which is subjected to the bow-flare slamming load in harsh North Sea environments. Quad 204 FPSO project involves the redevelopment of the existing Schiehallion FPSO which is damaged by impact wave loads. Normally all offshore systems including FPSO are designed to withstand the 100 year storm I.e. the storm that happens once every hundred years at the location where the system is installed. Several incidents have revealed that impact loading is important issue for moored floating production systems. In this paper, the design impact loads are estimated considering the ship owner’s specification, measured data from model tests, requirements of the classification society rules and results of numerical simulation analyses. The impact pressure by numerical analysis is 1.8 times greater than required value by CSR adopted by IACS. Based on the selected design load, plastic design formulae allowing the local material yielding are applied for the initial scantling of the bow structure. To verify the structural integrity, FE analyses are carried out considering the local area subjected to the impact wave loads. Their results such as structural arrangement, design loads and scantlings are shown and discussed. It is found that plastic design formulae in adopting Initial design phase give sufficiently conservative results in terms of structural strength.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권9호
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• pp.4095-4100
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• 2011

본 논문에서는 UWB 통신용으로 사용할 수 있는 대수 주기 보우타이 다이폴 배열 (LPBDA) 안테나에 대하여 연구하였다. 일반적인 LPDA 안테나에서 사용되는 다이폴 소자 대신에 보우타이 형태의 다이폴 소자를 사용하였고, 보우타이 소자의 양끝으로 벌어진 각도에 따른 LPBDA 안테나의 입력 반사계수와 이득 특성을 분석하였다. 양끝으로 벌어진 각도가 증가할수록 LPBDA 안테나의 가장 낮은 동작 주파수가 저주파수 대역으로 이동하여 주파수 대역폭이 늘어나지만, 평균이득은 줄어들었다. 그러나, LPDA 안테나에 비해 이득의 변화는 적고 전후방비가 향상되었다. 표준 LPDA 안테나와 양끝으로 벌어진 각도가 13도인 LPBDA 안테나를 FR4(비유전율 4.4, 두께 0.8 mm) 기판상에 제작하였다. 측정한 이득은 3.1~10.6 GHz 대역에서 표준 LPDA 안테나는 4~6.5 dBi 범위에 있고 LPBDA 안테나는 4.2~5 dBi 범위에 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.1445-1450
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• 2013

본 논문에서는 1.7-2.7 GHz 대역에서 동작하는 이동통신 기지국용 광대역 직렬 급전 보우타이 다이폴 쌍(series-fed bow-tie dipole pair; SBDP) 안테나를 제안하였다. 기존의 직렬 급전 다이폴 쌍(series-fed dipole pair; SDP) 안테나에서 사용하는 직선 스트립 다이폴 소자 대신에, 제안된 안테나는 보우타이 모양의 다이폴 소자를 사용하였다. 시뮬레이션 분석 결과, 양 끝으로 벌어진 각도가 증가할수록 안테나의 가장 낮은 동작 주파수가 저주파수 대역으로 이동하였으며, 이를 이용하여 저주파수 대역으로 이동한 만큼 다이폴 소자의 길이를 줄일 수 있다. 양 끝으로 벌어진 각도가 10도인 SBDP 안테나를 FR4 기판(비유전율 4.4, 두께 1.6 mm) 상에 제작하였고, SDP 안테나와 비교하여 폭이 10% 줄어들었다. 제작된 SBDP 안테나를 측정한 결과, 전압 정재파비(voltage standing wave ratio; VSWR)가 2 이하인 임피던스 대역폭은 48.8% (1.69-2.78 GHz), 이득은 5.8-6.3 dBi, 전후방비는 14-17 dB이다.

• 수산해양기술연구
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• 제19권2호
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• pp.117-124
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• 1983

정면규칙파중에서 Bow-flare부 충격은 선저충격에 비해서 작용 시간이 길고, 선체 수직운동진폭이 큰 상태이거나, 파고가 큰 입사파가 적용되는 경우에 선체에 작용하는 충격력은 상당히 크며, 파고가 높아지면, 발생하는 모우멘트도 증가한다. 2. Bow-flare부가 큰 선형의 경우에는 선저노출이 일어나지 않더라도 부가질량의 급격한 증가에 따라 상당히 큰 충격력이 작용한다. 3. Deckwetness, 불규칙파중에서의 응답해석, 상대변위를 구할 때 Dynamic Swell-up의 양을 고려한 계산 등의 검토가 요망된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.87-94
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• 1999

선수 구조부의 파랑충격현상은 대단히 복잡한 현상을 나타내고 있고 정확하게 규명하기 어렵기 때문에 아직 경험적인 설계에 의존하고 있다. 파랑충격하중에 의한 선수 구조부의 손상은 주로 충격압력역적과 파랑충격하중의 면적에 의하여 크게 영향을 받는다. 본 연구에서는 두 번째 단계로서 파랑충격하중에 대한 선수 구조부 강도의 추정을 위하여 효율적인 부재치수의 결정 프로그램을 개발하고, 파랑충격하중의 면적을 추정하고자 한다. 동적 비선형 범용 프로그램 LS/DYNA3D를 이용하여 DWT 300,000급 VLCC의 선수 구조부를 이상화된 패널구조 모델의 중앙부에서의 최대 손상변형을 비교하여 추정하고자 한다. 이것은 다음 단계의 선수 구조부의 동적 구조해석의 검증에 사용될 것이다. 본 연구에서는 극치 6.5MPa, 후부높이 1.0MPa, 그리고 지속시간 5.0msec인 파랑충격압력 곡선 하에서, 강성이 작은 보강재로 보강된 경우 파랑충격하중의 면적은 $1.5s{\times}1.5s$ 보강재 간격(s), 강성이 큰 스트링거로 보강된 경우는 $2.5s{\times}2.5s$로 추정하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.77-86
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• 1999

대체로 황천 운행 시 선체와 파도의 상대적인 운동에 의하여 발생하는 파랑충격하중을 고려하여 선수 구조부를 설계하고 있다. 선수 구조부의 파랑충격현상은 대단히 복잡한 현상을 나타내고 있고 정확하게 규명하기 어렵기 때문에 경험적인 설계에 의존하고 있다. 본 연구에서는 첫 단계로서 동적 비선형 범용 프로그램 LS/DYNA3D를 이용하여 선수 구조부의 손상 자료로부터 역으로 파랑충격하중을 추정하고, 파랑충격압력 곡선의 극치, 지속시간, 후부높이, 극치발생시간 등과 같은 특징에 대한 파라메트 연구를 수행하고자 한다. 본 연구를 통하여 파랑충격하중에 대한 구조물의 동적 거동은 주로 충격압력역적에 의하여 영향을 받고, 또한 구조물에 최대 변형이 발생하기 이전에 가하여진 충격압력역적이 거동에 매우 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

• 대한조선학회지
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• 제42권1호
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• pp.47-50
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• 2005

최근 Containership의 대형화가 진행됨에 따라 선수부의 선형 변화에 따른 선체의 구조부재 배치에 상당한 변화가 필요하게 되었다. 선수구조는 선형 변화 특히, Bow Flare Angle의 작은 변화에도 Bow Impact Pressure가 상당히 민감하게 반응함으로 외력에 의한 구조 배치 변경 및 추가적인 구조보강에 대한 여유를 갖고 설계를 진행할 필요성이 요구된다. 따라서, 본 논문에서는 선수부의 선형 및 구조 배치 변화에 따른 강도 평가를 구조해석을 통하여 구조 안정성을 검증하였으며, 구조 안정성 평가 절차 및 구조 해석 결과에 따른 구조 최적 배치 및 구조개선 사항을 간략히 정리하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.81-82
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• 2016

본 논문에서는 UWB 대역에서 동작하는 소형 대수-주기 반-보우타이 다이폴 배열 안테나에 대한 설계 방법에 대하여 연구하였다. 제안된 안테나는 일반적인 대수-주기 다이폴 배열 안테나에서 사용되는 스트립 형태의 다이폴 소자 대신에 반-보우타이 형태의 다이폴 소자를 사용하고 소자간의 간격을 줄여 소형화하였다. 반-보우타이 다이폴 소자의 벌어지는 각도와 소자 사이의 간격에 따른 입력반사계수와 이득 특성을 분석하였다. 최적화된 안테나를 FR4 기판에 설계하였고, 전압 정재파비(VSWR; voltage standing wave) < 2인 대역이 3.05-13.96 GHz으로 UWB 대역에서 동작하는 것을 확인하였다.

• 대한조선학회지
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• 제27권3호
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• pp.56-72
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• 1990

본 논문에서는 유체동력학적면에서 선수 플레어 충격에 대하여 고찰하고, 특히 전형적인 플레어 충격하중 계산에서 사용된 가정에 대하여 검토한다. 압력이 작용하지 않는 자유표면 경계조건에 의한 계산결과들이 제시된다. 이 단순화된 경계조건을 사용하면 물이 제트처럼 올라오는 현상이나 평균자유표면 위의 젖은 부분과 같은 중요한 인자를 무시하게 되지만, 계산할 때는 아주 단순하다는 장점을 갖는다. 3차원 계산결과와 2차원 계산 결과를 실험과 비교하였으며, 근사 자유 표면 조건으로부터 발생하는 오차를 검토 하였다. 또, 2차원 및 3차원 해석에서 연직 굽힘 모멘트와 연직 전단력도 포함되었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제53권1호
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• pp.45-53
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• 2016

The interaction between the hull of ship and free surface of water generates important loads during slamming motion. In the present study, the slamming load applied on the sectional surface of two-dimensional arbitrary bodies has been investigated under several falling velocities. This simulation has been done with the commercial CFD software ANSYS FLUENT^®. Through the conventional MARINTEK experiments for the benchmark of the simulation, we verified the impact pressure values between the experiments and simulation results. Two arbitrary ship bow section models, Panamax-like(with small convex bulb and flare) and Post panamax-like(with large convex bulb and flare) are also investigated. Simulation results show that a maximum impact pressure on the Post panama-like shape is higher than the Panamax-like shape. According to both a lump of water generated by arbitrary shape and various dead-rise angles of the shape, the pressure picks were enhanced in the simulation.