• 한국해양공학회지
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• 제29권3호
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• pp.217-223
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• 2015

In order to predict the motions of a planing hull in waves, it is necessary to accurately estimate the force components acting on the hull such as the hydrodynamic force, buoyancy, and friction, as well as the wave exciting force. In particular, based on strip theory, hydrodynamic forces can be estimated by the summation of the forces acting on each cross-section of the hull. A non-linear strip method for planing hulls was mathematically developed by Zarnick, and his formula has been used to predict the vertical motions of prismatic planing hulls in regular waves. In this study, several improvements were added to Zarnick's formula to predict the vertical motions of warped planing hulls. Based on calm water model test results, the buoyancy force and moment correction coefficients were modified. Further improvements were made in the pile-up correction. Pile-up correction factors were changed according to variations of the deadrise angles using the results found in previous research. Using the same hull form, captive model tests were carried out in other recent research, and the results were compared with the present calculation results. The comparison showed reasonably good agreements between the model tests and present calculations.

• 대한조선학회지
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• 제21권1호
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• pp.3-12
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• 1984

Up to now, it has been common to treat the maneuvering motion of a ship as a 3-degree-freedom motion i.e. surge, sway and yaw on the sea surface, for the simplicity and mathematical calculation, and it is quite acceptable in the practical point of view. Meanwhile, considering the maneuverability of a ship under the special conditions such as in irregular waves, in wind or at high speed with small GM value, it is required that roll effect must be considered in the equation of ship motion. In this paper the author tried to build up the 4-degree-freedom motion equation by adding roll. And then, applying the M.M.G.'s mathematical model and with captive model test results the roll-coupled hydrodynamic derivatives were found. With these the author could make some simulating program for turning and zig-zag steering. Through the computer simulations, the effect of roll to the ship maneuver became clear. The effect of the wind force to the maneuverability was also found. Followings are such items that was found. 1) When roll is coupled in the maneuvering motion, the directional stability becomes worse and the turning diameter becomes smaller as roll becomes smaller as roll becomes larger. 2) When maneuver a ship in the wind, the roll becomes severe and the directional stability becomes worse. 3) When a ship turns to the starboard side, the wind blowing from 90 degree direction to starboard causes the largest roll and the largest turning diameter, and the wind from other direction doesn't change the turning diameter. 4) When a ship is travelling with a constant speed with rudder amidship, if steady wind blows from one direction, the ship turns toward that wind. This phenomenon is observed in the actual seaways.

• 한국항해항만학회지
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• 제46권3호
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• pp.168-178
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• 2022

본 연구에서는 선수부에 프로펠러를 갖는 수중운동체의 연직면 조종성능을 추정하기 위해 저항시험, 연직면 사항시험, VPMM 시험을 부산대학교 예인수조에서 수행하였다. 연직면 사항시험은 대각도에서 발생하는 횡교차력 성분을 고려하기 위해 -40도에서 40도 범위 내에서 수행하였다. 프로펠러의 회전 상태는 특정 rpm으로 회전하는 경우와 예인속도에 맞춰 자연스럽게 프로펠러가 회전하는 경우로 나눠 시험을 수행하였다. 구속모형 시험을 통해 수중운동체의 연직면 조종 유체력 미계수를 추정하였으며 최종적으로 동유체력 미계수를 기반으로 연직면 동적 안정성지수를 산정하고 프로펠러 회전 상태가 동적 안정성에 미치는 영향을 분석하였다. 본 시험 결과는 전방에 프로펠러를 갖는 수중운동체의 조종시험 참고자료로서 활용될 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제39권3호
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• pp.173-178
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• 2015

최근 국내외적으로 수중 유도무기체계 개발로 다양한 형태의 수중운동체 기술이 발전되고 있다. 특히 수중운동체 중 하나인 잠수함은 한국의 특수한 상황에서 최적의 선형설계를 위한 신뢰도 높은 조종성 평가 기술이 요구되며, 이를 위한 정확한 동유체력 계수의 추정 또한 중요한 연구 분야라 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 잠수함 모형을 대상으로 구속모형시험인 VPMM (Vertical Planar Motion Mechanism) 시험을 실시하여 정밀도 높은 동유체력 계수를 추정하였다. 그리고 추정된 연직면 운동에 대한 선형 (Linear) 동유체력 계수 (Hydrodynamic derivatives)들을 이용하여 동안정성 (Dynamic Stability)을 판별하였다. 그 결과, 이론추정치와의 비교를 통해 동유체력 계수의 타당성이 검증되었으며, 잠수함의 연직면 동안정성도 양호한 것으로 평가되었다. 즉, 무한수심으로 정의되는 심도 6.0의 깊은 수심으로 갈수록 주기에 따른 변화가 작아지며, 이론추정치에 근사함을 확인할 수 있었다. 한편 연직면 동안정성 판별에 있어서는, 0보다 큰 양(+)의 값을 가짐으로서 연직면 운동에 대한 동안정성을 만족하는 것으로 나타났다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.103-107
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• 2005

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 미계수와 상관관계를 알아보기 위하여 구속모형 실험을 수행하였다. 그 결과 기존의 기본적인 선박제원 중 상관도가 높은 파라메터를 가려낼 수 있었다. 또한 선미형상의 새로운 파라메터와 조종성능과의 상관도를 추정할 수 있었다. 이를 활용하면,초기 선형 설계시 선형변화 및 수정에 따른 조종성능 추정에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.27-37
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• 1997

본 연구는 특수타의 채택으로 인한 침로 안정성 개선 효과에 관한 내용을 담고 있다. 구체적으로 여러 특수 형태의 타(본 연구에서는 특수타로서 볼록타, 오목타, 플랩타, 엔드플레이트타를 생각함)를 동일 선체에 설치하였을 때의 침로 안정성 개선 효과를 조사하기 위해서, 먼저 특수타의 타 단독 시험을 실시하여 양력 개선 효과를 조사하였으며, 또한 선체-프로펠러-타 시스템에서의 각종 구속 모형 시험을 실시하여, 특수타가 타수직력과 관련된 실험 정수들에 미치는 영향을 조사하였다. 그리고 실험 결과로부터 특수타의 채택에 따른 조종성 미계수의 변화를 구하고, 침로 안정성을 정량적으로 분석, 비교 및 검토하였다. 그 결과, 볼록타와 오목타 그라고 플랩타는 침로 안정화에 거의 기여하지 못하고, 엔드플레이트타는 침로 안정성을 크게 향상시킨다는 것을 확인하였다. 본 연구 결과는 초기 설계 단계 또는 선박 건조 후 침로 안정성이 문제시된 선박에, 선미 형상의 설계 변경없이 타의 형상 개조만으로 침로 안정성을 개선시키고자 할 때 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

• 한국정보기술학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.51-59
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• 2018

본 논문에서는 해상에서 수상감시정찰 및 수중탐색임무를 수행할 수 있는 복합임무 무인수상정을 설계하였으며, 설계된 복합임무 무인수상정의 선체부는 유리섬유강화플라스틱을 이용하여 제작하였다. 수상감시정찰 및 자율운항 임무를 수행하기 위해 레이더, 라이다, 카메라 등과 같은 다양한 항법센서를 마스트에 장착하였으며, 특수임무를 수행하기 위한 더미건 장비를 선수부 갑판에 장착하였다. 악천후의 해상상태에서 주어진 임무를 성공적으로 수행하기 위해서는 갑판에 탑재된 구조물들에 대한 강성확보가 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 정하중, 횡하중 및 수직방향 운동에 따른 마스트 구조물의 강도해석 및 더미건 장비의 충격량에 대한 선체부의 강도해석을 시뮬레이션 및 실험을 통해 수행하였다. 시뮬레이션 및 실험 결과에 따라 본 연구에서 설계된 마스트 구조물 및 더미건 장착부의 선체부는 충분한 강성을 확보하고 있음을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.1-14
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• 1996

IMO 조종성잠정기준 4가지 항목중, 특히 비대선형의 경우 침로안정성이 문제시될 수 있다. 본 연구의 목적은 타의 스팬길이에 따른 면적 변화가 침로안정성에 미치는 영향을 조사함으로써, 타면적 증감에 의한 침로안정성 개선 방법을 모색하고자 한다. 본 연구에서는 타직압력과 관련된 실험 정수들과 조종유체력미계수와의 관계를 정식화하였고, 타직압력과 관련된 각종 구속모형시험을 실시하여 타면적 변화에 따른 조정유체력미계수의 변화를 구하고, 이로부터 침로안정성을 비교, 분석하였다. 또한 조종성 시뮬레이션 기법을 이용하여 타면적 증감에 따른 조종성능 개선 효과를 검토하였다. 연구 결과, 타면적 증가는 침로안정성을 저해할 가능성이 있으며, 그 원인은 스팬길이 증가로 인한 타 상부와 선미 오버행 하부의 공간이 작아지기 때문이다. 이 공간은 조종운동시정류계수에 큰 영향을 미치며, 이것이 침로안정성과 관련된다는 것을 알 수 있었다.