• 한국항해항만학회지
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• 제44권2호
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• pp.53-64
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• 2020

This paper discusses the hydrodynamic characteristics of a catamaran at low speed. In this study, the Delft 372 catamaran model was selected as the target hull to analyze the hydrodynamic characteristics by using the RANS (Reynold-Averaged Navier-Stokes) numerical method. First, the turbulence study and mesh independent study were conducted to select the appropriate method for numerical calculation. The numerical method for the CFD (Computational Fluid Dynamic) calculation was verified by comparing the hydrodynamic force with that obtained experimentally at high speed condition and it rendered a good agreement. Second, the virtual captive model test for a catamaran at low speed was conducted using the verified method. The drift test with drift angle 0-180 degrees was performed and the resulting hydrodynamic forces were compared with the trends of other ship types. Also, the pure rotating test and yaw rotating test proposed by Takashina, (1986) were conducted. The Fourier coefficients obtained from the measured hydrodynamic force were compared with those of other ship types. Conversely, pure sway test and pure yaw test also were simulated to obtain added mass coefficients. By analyzing these results, the hydrodynamic coefficients of the catamaran at low speed were estimated. Finally, the maneuvering simulation in low speed conditions was performed by using the estimated hydrodynamic coefficients.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제15권4호
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• pp.465-472
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• 2001

A numerical study is carried out to clarify the characteristics of flow fields and breaking phenomena around a high speed catamaran hull advancing on calm water. Computations are carried out for Froude numbers between 0.2 and 1.0 and for ratios of the distance between hulls to the catamaran length varying between 0.2 and 0.5 for a mathematically defined Wigley hull. A Navier-Stokes solver which includes the nonlinearities of free surface conditions is employed. Computations are performed in a rectangular grid system based on the Marker & Cell method. For validation, present computation results are compared with existing experimental results. As an application, the results of the displacement catamaran are used for the breaking analysis.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.85-95
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• 1997

그동안 축적된 기술을 활용하여 차세대 "300인승 초고속 수중익 쌍동여객선"의 설계에 대한 연구를 수행하였으며 연구 수행이 극히 성공적으로 완료되어 모형시험을 통하여 확인된 성능은 설계목표를 훨씬 능가하고 있다. 본 연구를 통하여 설계 완료된 "초고속 수중익 쌍동여객선"의 건조 및 시운전은 이미 완료되었으며 가까운 장래에 시운전 결과를 발표하고자 한다.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.12-20
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• 1997

자유표면상을 항주하는 고속쌍동선의 저항성능 추정을 위한 포텐설기저 패널법을 개발하였다. 물체표면에 법선 다이폴과 쏘오스를 자유표면에는 쏘오스를 분포하였고, 선형화된 자유표면조건을 고속으로 진행하는 쌍동선에 적용하였다. 쌍동선이 고속으로 진행할 때 dernihull 사이의 내부유동과 쌍동선 주위의 외부유동의 속도차이로 인해 발생하는 해의 불안정성을 해결하기 위해 선미에 Kutta 조건을 적용하였다. 수치계산결과의 검증과 화류수조에서 고속선형에 대한 저항시험 가능성을 확인하기 위한 목적으로 회류수조에서 모형시험을 수행하였다. 모형시험 및 수치계산결과는 동일한 실험을 수행한 Insel[l]의 실험결과와 비교하였다. 이를 통해 회류수조에서의 실험결과가 정성적으로 타당한 결과를 보이고 있음을 확인하였다. 수치계산결과는 Kutta 조건을 사용함으로써 고속에서도 안정된 계산결과를 얻을 수 있었다. 선형화된 사유표면조건을 고속선에 적용한 본 연구결과는 모형시험결과에 비해 작게 나타났으나, 정성적으로 티당한 결과를 주고 있어 고속쌍동선의 선형설계에 적용될 수 있음음 보였다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2017년도 공동학술발표회
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• pp.260-260
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• 2017

• 한국항해항만학회지
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• 제33권3호
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• pp.167-174
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• 2009

최근 해양 레저문화 확산에 따라 요트와 같은 레저선박의 설계기술이 요구되고 있다. 현재 까지 요트 설계 및 생산을 위한 국내 기술개발은 해양 레저 선진국에 비해 활발하지 않으나 최근에 요트 설계 및 생산기술기술의 발전으로 인하여, 관련 요소 기술의 개발이 필요시 되고 있다. 본 연구에서는 해양레저 선박으로서 쌍동선 요트에 대한 기본 구조 설계 및 구조 해석을 위한 기법을 제시한다. 요트와 같이 길이 50미터 이하 길이와 폭/비가 12보다 작은 소형 고속 선박의 강도 해석에 대한 규정이나 방법론은 아직 까지 선급 등에서 공식적으로 제안되지 않고 있다. 따라서 본 논문에서 부재의 스캔틀링은 DNV(Yachts, Design Principles, Design Loads, Hull Structural Design)기준과 KR(FRP선 규칙적용 지침)을 사용하였다. 또한, 구조해석 평가에 있어서는 ABS가이드 라인을 적금하여, 구조안정성을 평가하였다. 본 연구를 통하여, 38피트 보급형 쌍동선 요트의 실선 제작에 피드백 역할이 가능하게 되었다. 또한, 연구 결과는 앞으로 고속 쌍동형 요트의 구조설계 및 구조해석에 관련된 기본적인 자료로 유용하게 활용될 것으로 예상된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.36-43
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• 1996

현재 전 세계적으로 해상교통의 주역이 되리라고 생각되는 고속선에 대한 시험 연구를 수행하였다. 본 논문은 주행중 고속선에 가장 문제가 되는 파도중의 운항자세를 제어하는 시험을 수행한 결과이다. 선형은 카타마란 선형을 선택하였으며, 운항자세를 제어하기 위하여 선수와 선미부분에 제어판을 장치하였다. 자세제어 시스템으로는 제어판과 제어판 구동장치, 운동 계측장비로 되어있으며, 운동 계측장비로부터 데이타를 취득하고, 제어판 구동장치로 신호를 보내기 위하여 A/D, D/A보드를 각각 1장씩 사용하였다. 이 장비를 이용하여 규칙 정면파중의 고속선의 운항자세를 제어하는 시험을 수행하였으며, 실험결과로부터 자세제어 시스템이 작동하지 않을 때와 작동할 때의 차이를 비교하였다. 비교결과 종동요(Pitch)는 진폭이 많이 감소하였으나, 상하동요(Heave)는 많이 감소하지 않았다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.29-34
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• 2000

This paper describes a numerical study to make clear the characteristics of flow around a high speed catamaran hull advancing on calm water. The simulation is carried out at Froude number of 0.5 with a separation to length rations of 0.2 to 0.5. To simulate the flows, the Navier-Stokes solver is employed in which the free surface condition is included. Computations are performed in a rectangular grid system based grid system based on the Marker & Cell method. For the validation, the computation results are compared with the experiments.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제5권2호
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• pp.302-312
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• 2013

While displacement type Deep-V mono hulls have superior seakeeping behaviour at speed, catamarans typically have modest behaviour in rough seas. It is therefore a logical progression to combine the superior seakeeping performance of a displacement type Deep-V mono-hull with the high-speed benefits of a catamaran to take the advantages of both hull forms. The displacement Deep-V catamaran concept was developed in Newcastle University and Newcastle University's own multi-purpose research vessel, which was launched in 2011, pushed the design envelope still further with the successful adoption of a novel anti-slamming bulbous bow and tunnel stern for improved efficiency. This paper presents the hullform development of this unique vessel to understand the contribution of the novel bow and stern features on the performance of the Deep-V catamaran. The study is also a further validation of the hull resistance by using advanced numerical analysis methods in conjunction with the model test. An assessment of the numerical predictions of the hull resistance is also made against physical model test results and shows a good agreement between them.

• 한국항해항만학회지
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• 제34권6호
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• pp.447-452
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• 2010

내항성능이 우수한 선체는 나쁜 해상상태에서도 효과적으로 운항이 가능하고, 여객과 화물을 안정된 상태로 유지시키게 된다. 이러한 선체의 운동은 선속과 파도의 조우주파수와 밀접한 관계를 가지고 있다. 운동응답에 대한 평가는 입사파에 대하여 3자유도 운동에 대한 계산이 수행되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 카타마란형 레저보트의 선형설계를 수행하여 이에 대한 운동성능을 고찰하고자 하였다. 조우각과 선속의 변화에 따른 카타마란의 3자유도에 대한 RAO 및 RMS 값의 반복적인 평가를 통하여 양호한 운동응답을 보였다.