여객선과 실습선은 많은 인원이 승선한다는 점에서 서로 공통적인 특성을 갖고 있다. 이러한 이유로 여객선형 선박의 안전한 운항이 대단히 중요하다. 정상적인 항해 중, 선박은 다양한 형태의 타각을 사용하여 변침하고, 위험 물표와의 충돌 회피를 위해 선회하기도 한다. 선박이 선회하면 횡경사가 발생하고, 운항 당시 여건이 불리할 경우 위험횡경사가 발생하거나 전복사고로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 여객선과 유사한 두 척의 실습선을 대상으로 실선 선회 실험을 통해 횡경사를 계측하였고, 이를 선회 중 횡경사 이론식과 비교분석하였다. 그 결과, IMO 복원성 성능기준에 제시된 선회 중 횡경사 계산식을 이용한 최대횡경사 예측의 한계점을 확인하였다. 또한, 선회 중 횡경사 이론식에 전타 당시 선속을 반영하고, 계산된 결과값에 우 선회시 1.4배, 좌 선회시 1.1배를 적용하면 최대횡경사 예측이 가능함을 확인하였다. 본 연구는 선회 중 위험횡경사 예방에 관한 안전운항기준을 마련하는데 기초 자료로 활용될 것으로 기대된다.
During sailing by wind-driven thrust on the sail, a catamaran sailing yacht generates leeway and heeling. For predicting sail force, a model test was carried out according to running attitude. Through the model test, drag and side force of the real ship was predicted. A purpose of this study is to find sail force to C.E from changed attitude during running direction. By balance of hull and sail, a heeling force of designed sail is predicted. Also through heeling force and driving force, total sail force and direction from C.E are considered with changed mast including leeway and heeling.
When floating platform or drilling unit is located at operating station during its design life, it has to have the sufficient stability considering external environment. To evaluate whether offshore structure is complied with the required design criteria for intact stability, the factors which decrease the righting moment have to be considered. Wind heeling moment is one of main factors because the direction is opposite to the righting moment. According to 2009 MODU CODE (Code for the construction and equipment of Mobile Offshore Drilling Units, 2009), wind heeling moment derived from wind tunnel test on scale model of offshore structure enables to apply as alternative given formula and method in 2009 MODU CODE. However, there is no the specific method for applying data derived from wind tunnel test. Based on the following reasons, this paper presents that the calculation method of wind heeling moment utilizing non-dimensional coefficient relative to wind loads (wind forces and moments) and the comparison with each method applying an example.
Many ships in voyage experience weight and buoyancy distribution change by various reasons such as change of sea water density and waves, weather condition, and consumption of fuel, provisions, etc . The weight and buoyancy distribution change can bring the ships out of allowable trim, heeling angle. In these case, the ships should adjust trim and heeling angle by shifting of liquid cargo or ballasting, deballasting of ballast tanks for recovery of initial state or for a stable voyage. But, if the adjustment is performed incorrectly, ship's safety such as longitudinal strength, intact stability, propeller immersion, wide visibility, minimum forward draft cannot be secured correctly. So it is required that the adjustment of trim and heeling angle should be planned not by human operators but by optimization computer algorithm. To make an optimized plan to adjust trim and heeling angle guaranteeing the ship's safety and quickness of process, Uk! combined mechanical analysis and optimization algorithm. The candidate algorithms for the study were heuristic algorithm, meta-heuristic algorithm and uninformed searching algorithm. These are widely used in various kinds of optimization problems. Among them, heuristic algorithm $A^\ast$ was chosen for its optimality. The $A^\ast$ algorithm is then applied for the study. Three core elements of $A^\ast$ Algorithm consists of node, operator, evaluation function were modified and redefined. And we analyzed the $A^\ast$ algorithm by considering cooperation with loading instrument installed in most ships. Finally, the algorithm has been applied to tanker ship's various conditions such as Normal Ballast Condition, Homo Design Condition, Alternate Loading Condition, Also the test results are compared and discussed to confirm the efficiency and the usefulness of the methodology developed the system.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제11권1호
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pp.329-343
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2019
In order to simulate the evacuation simulation of a ship during a sinking, the slope angle change of the ship must be reflected during the simulation. In this study, the passenger evacuation simulation is implemented by continuously applying the heeling angle change during sinking. To reflect crowd behavior, the human density and the congestion algorithm were developed in this research and the walking speed experiment in the special situation occurring in the inclined ship was conducted. Evacuation simulation was carried out by applying the experimental results and the change of the walking speed according to the heeling angle of the ship. In order to verify the evacuation simulation, test items suggested by International Maritime Organization (IMO) and SAFEGUARD Validation Data Set conducted on a large Ro-PAX ferry (SGVDS 1) which performed real evacuation trial in full-scale ships were performed and the results of simulation were analyzed. Based on hypothetical scenario of when a normal evacuation command is delivered to the passengers of MV SEWOL in time, we predicted and analyzed the evacuation process and the number of casualties.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제8권2호
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pp.209-217
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2016
Unlike conventional airplane, a WIG craft experiences righting moment and adverse yaw moment in banked turning in ground effect. Numerical simulations are carried out to study the aerodynamics of banked wing in ground effect. Configurations of rectangular wing and delta wing are considered, and performance of endplates and ailerons during banking are also studied. The study shows that righting moment increase nonlinearly with heeling angle, and endplates enhance the righting. The asymmetric aerodynamic distribution along span of wing with heeling angle introduces adverse yaw moment. Heeling in ground effect with small ground clearance increases the vertical aerodynamic force and makes WIG craft climb. Deflections of ailerons introduce lift decrease and a light pitching motion. Delta wing shows advantage in banked turning for smaller righting moment and adverse yaw moment during banking.
In general the drift result in ship heeling, thus it seems to be necessary to analyze the ship motion by considering both the drifting and heeling phenomena. In this paper, a drift velocity and a heeling angle are given as prior conditions, and then within the linear potential theory the hydrodynamic coefficients and wave exciting forces and moments are derived for a ship advancing and drifting with constant speeds. And numerical calculations are preformed for a cylindrical body of shiplike cross section at zerp forward velocity. The 2-D hydrodynamic forces and moments of a heeled cylinder are calculated by using the Frank Close-Fit method. These numerical results for the oscillating cylinder without drift velocity have shown better agreements with experimental data than the numerical results of Kobayashi[2]. The motion responses for a drifting cylinder are calculated ignoring the drift velocity effect in the free surface condition. The accuracy of these calculations can not be verified, because the experimental data are not available. Through these numerical calculations to so concluded that drift velocity effects on the body motion are signiffcant.
선박은 충돌회피 및 변침을 목적으로 선회를 수행한다. 부적절한 화물 적재 및 선회 중 과도한 타각을 사용하면 전복사고로 이어질 수 있다. 선회 중 선박동적상태가 실시간으로 변화하기 때문에 항해사들은 선회 중 횡경사의 위험을 인지하기 어렵다. autopilot에서 추정된 조종성 지수를 이용하여 선회 중 횡경사를 예측하였다. Autopilot의 Kalman filter를 통하여 추정된 조종성 지수는 실시간으로 예측이 가능하며, 추정된 선회성 지수로부터 선회반경을 구하고 선회 중 횡경사의 계산이 가능하였다. 본 연구는 선회 중 위험횡경사 예방에 관한 기초자료로 활용하고자 한다.
This study represents a fundamental research for a passenger-ship escape guidance system that is a ship-borne agent, and it is for the support of escape decision-making by providing accurate maritime safety information in real time. We conducted a passenger escaping experiment on a training ship, SAEYUDAL, using the situation-aware escape guidance system, which has been developed for on-board application based on products for buildings. It is shown that the system contributes to the shortening of the escape duration and the dispersion of the escaping persons by generating and guiding the safe escape routes which dangerous areas are considered. From the experiment on ship's heeling condition, it is revealed that the heeling angle is linearly related to the escape duration. Therefore, this study shows that the shortening of the escape duration enables a safe and rapid mustering that is the most important process under emergency and appropriate incident responses to minimize loss of lives.
본 연구는 세월호 침몰 상황 시의 실제 힐링각 변화를 환경조건으로 하고 476명의 승선자에게 정상적인 탈출명령이 전달되었을 경우를 가정한 승객 탈출시나리오를 선박용 인적피난시뮬레이션을 활용하여 예측, 분석하였다. 연구 결과, 평지에서의 평균보행속도가 각각 1.48 m/s, 2.04 m/s인 경우 힐링각 $0^{\circ}$인 시나리오와 힐링각 $30^{\circ}$인 시나리오에서 탈출 소요시간은 다르지만 모든 승객이 매우 높은 확률로 탈출에 성공할 것으로 예측되었다. 또한 세월호 사고의 힐링각 변화를 반영한 시나리오의 시뮬레이션에서는 평지 평균보행능력을 2.04 m/s로 설정한 경우 Nav. deck(5층)의 우현 슈트로만 퇴선하는 시나리오(Sc-Va)에서는 평균 3.1 %, 우현의 모든 갑판으로 퇴선하는 시나리오(Sc-Vb), 우현의 모든 갑판과 선미로 향하는 통로를 이용해 퇴선하는 시나리오(Sc-Vc)에서는 각각 11.1 %, 20.0 %이 탈출에 성공하지만, 평지 보행속도를 1.48 m/s로 설정할 경우 각각의 시나리오에 대해 0.8 %, 3.8 %, 10.7 %만이 탈출에 성공할 것으로 예측되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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