• 해양환경안전학회지
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• 제26권6호
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• pp.587-593
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• 2020

국내 연안의 카페리선박의 고박안전성은 화물의 중량과 적재된 위치에서 발생할 수 있는 선체가속도를 기반으로 한 작용 외력과 고박장치의 고박력 비교를 통해 평가하고 있다. 고박안전성 평가에 기본이 되는 국내 기준상의 선체가속도는 선박의 특성 및 항해조건의 반영이 없이 적용되고 있다. 본 연구에서는 국내 연안 카페리선박의 선체가속도를 분석하고자 부산-제주를 통항하는 DWT 6,800톤급 선속 15.5 knots의 선박을 기준으로 선체의 4개 지점에서 총 12회의 가속도 계측을 수행하였고, 항해구역 인근 기상관측 부이의 데이터를 수집하였다. 한정된 계측 결과에 대한 이론적 비교 분석을 위하여 수치 시뮬레이션을 통하여 주파수 응답 해석을 통한 RAO를 해석하였고, RAO 결과를 바탕으로 4개 지점에 대한 가속도 해석을 수행하였다. 가속도 비교 결과 위치별 정도의 차이는 있으나 Y축 가속도의 경우 해석 1.81 m/s², 계측 1.47 m/s²로 해석 시뮬레이션 결과가 0.34 m/s² 높게 분석되었고, 고박안전성 평가기준 8.59m/s²와 비교해 볼 때 해석은 22 % 수준, 계측은 18 % 수준으로 분석되었다.

• 수산해양교육연구
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• 제26권4호
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• pp.686-694
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• 2014

Research on ship motion and seasickness is recognized as the important research area to ensure the pleasant operative environment in addition to the research of operation safety of ship. In this paper, The motion performance in waves for the training ship Kaya of Pukyong National University is obtained by using the computer program based on Strip method. To guarantee the pleasant seafaring in ocean, the vertical acceleration of ship motion is calculated according to the hull form modification. The results of calculation by changes of hull form are compared with the guideline of MSI(Motion Sickness Incidence). The degree of motion sickness is shown and discussed through the comparison between calculated vertical acceleration spectrum and MSI guideline.

• Ocean Systems Engineering
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• 제12권2호
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• pp.173-223
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• 2022

In oil and gas industry, FPSO concept is the most popular hull form and ship shaped hull form dominants the FPSO market. Only a non-ship-shaped hull in operations with minor market shares is the cylindrical FPSO hull with medium to small storage capability. To add contracting options and competitions to reduce field development costs, an innovative turretless low motion hull, eco-FPSO, with 1MM bbls oil storage capacity and suitable for installing topsides modulars and equipping with regular SCRs, was first introduced in Zou (2020a). Dynamic characteristic responses of the eco-FPSO compared to the traditional SS-FPSO hull and DD-Semi platform are presented and discussed in this paper, suitability and feasibility of the proposed hull have been demonstrated and validated through extensive analyses in 10-yrp, 100-yrp and 1,000-yrp hurricanes in ultra-deepwater central GoM.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제6권4호
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• pp.1111-1129
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• 2014

A 9300 TEU container carrier was equipped in 2006 with instrumentation aimed at wave induced accelerations, and motions. In 2010 the system was extended with strain sensors to include structural loads. Section loads for vertical bending could be readily obtained but the originally intended derivation of horizontal bending and torsion from the measured strains was found to be unreliable. This paper addresses an alternative approach that was adopted in the post processing of results. In particular the concept to use acceleration sensors to capture global hull deformations along the length of the hull, and the use of a data fusion procedure to obtain section loads from combined sensor data and finite element calculations. The approach is illustrated by comparison of actually measured accelerations and local strains with values obtained from the data fusion model. It is concluded that the approach is promising but in need of further validation and development. In particular the number and shapes of the modes used may not have been sufficient to represent the true deflection and thus strain distributions along the high loaded areas.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권4호
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• pp.457-464
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• 2021

카페리 선박의 안전 운항을 위한 요소 중 화물 고박안전성 분야는 2015년 이후 화물고박기준이 적용되어 파랑에 의해 발생하는 선체운동과 고박력을 상호 비교하여 평가하고 있다. 항해 중 카페리 선박의 안전 운항을 담보하기 위해서는 운항해역의 기상정보를 바탕으로 선체운동을 해석하여 화물의 이동을 방지할 수 있는 고박력을 결정하는 것이 중요하다. 이 연구에서는 부산-제주를 항행하는 총톤수 3,700톤급 카페리 선박을 대상으로 기상청이 운용하는 해상파고부이 3기의 최근 5년간 기상정보를 분석하였으며, 실제 해상에서 선체운동을 계측하고 수치시뮬레이션을 수행하여 선체가속도를 비교하였다. 태풍기간을 제외한 2~3월의 유의파고를 입력조건으로 선체운동을 해석한 결과, 유의파고 2.5 m 조건에서 횡방향 가속도가 실선계측에서는 1.5 m/s², 수치계산에서는 1.8 m/s²로 이론적 수치시뮬레이션의 결과가 크게 나타났다. 파고별 선체운동을 추정하는 가속도를 실선결과 기반으로 보정하는 근사식을 제안하여, 운송화물의 고박안전성 평가에 적용한 결과 풍랑경보 대비 일반 기상조건에서는 40 % 이하로 분석되었다. 운항해역의 기상정보를 바탕으로 실선계측에 따른 정량적인 가속도 결과를 활용하는 고박안전성 평가 기법이 널리 보급되어 국내 연안 카페리선박의 안전 운항 지침에 적용되기를 기대한다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제13권9호
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• pp.679-687
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• 2003

Shock wave reduction in electrorheological(ER) smart structures is studied. ER insert is a composite structure comprising two elastic outer layers between which is sandwiched layer of ER fluid. When a voltage is applied across the outer layers. the shear modulus and the loss factor of the ER fluid are enabled, and thus the dynamic properties of the composite structure is altered. For the shock wave reduction in a hull mount of a submerged structure, ER inserts are made on the hull mount structure. To investigate the ER insert shape. many types of ER insert pattern are considered. Modal test of ER insert structures is performed to obtain the mode shapes, natural frequencies and the acceleration transmissibility. The acceleration transmissibility is reduced at such a frequency region when an electric field is applied. It is observed that the natural frequencies and mode shapes can be tunable by applying electric field. The ER-inserted hull mount is installed in an integrated system and the overall performance of shock wave reduction is tested. The possibility of shock wave reduction in the hull mount is demonstrated.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.47-54
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• 2014

선체 내구성은 기존 선급 규격에 의하여 구조 치수를 결정한 후 이러한 치수의 선체구조에 대하여 스펙트랄과 결정론적 및 간이 방법에 의하여 평가되고 있다. 이러한 방법은 선체재료를 선급 규격에서 제안하고 있는 재료로 구성하는 경우에는 적용할 수 있으나 선체 재료를 신소재로 구성하는 경우에는 적용할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 폴리에틸렌 보트 선체에 대한 피로 손상을 평가하기 위하여 선체에 부하되는 단기간 선체 가속도를 직접 측정하고 이러한 데이터를 기초로 구조설계와 피로수명평가방법이 확립되지 못한 소형 선박의 선체 내구성을 선형누적손상 법칙으로 평가하는 방법을 제안하였다. 개발된 폴리에틸렌 보트의 경우 최대 가속도 상태에서 보트에 부하되는 최대 Von-Mises 응력은 1.8MPa로서 $1{\times}10^9$ 사이클 피로강도 5.9MPa 아래에 있고 유한피로수명개념을 적용한 폴리에틸렌 보트의 내구수명은 415년으로 평가되어져 거의 무한수명을 가지고 있다.

• 한국음향학회지
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• 제38권2호
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• pp.193-199
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• 2019

본 논문에서는 선체부착형 음향센서의 플랫폼 진동유기 소음 차단 특성을 확인하기 위한 수중 진동 실험을 수행하고 결과를 분석하였다. 음향수조 환경에서 음향센서가 설치된 선체모사구조물과 가진기를 이용하여 플랫폼 진동유기 소음 조건을 구현하였고, 선체모사구조물 및 음향센서에 설치된 표준 가속도계와 음향센서의 출력신호 측정을 통해 음향센서의 진동차단율, 삽입손실 및 진동민감도와 같은 성능지수를 산출하였다. 산출된 성능지수 결과를 토대로 음향센서의 주파수별 소음 차단 특성을 분석하고 실험 기법의 유효성을 검토하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제31권5호
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• pp.335-339
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• 2017

This study investigated the sea trial performance of a wave piercing high speed planing hull (WPH). The bow shape of the boat is sharp, and it has no chine or spray strip like a normal planing boat. The skeg is attached to the bottom of the boat in the longitudinal direction from the bow to the stern. The speed performance was analyzed as the speed dropped in a wave, and the seakeeping performance was compared with that of a planing boat with a similar velocity coefficient by measuring the vertical acceleration of the bow in the wave. The turning circle was compared with Lewandowski's estimation for a planing boat. As a result of this study, it was confirmed that the velocity drop of the developed WPH was not large in a wave, and the vertical acceleration was greatly reduced compared with that of a normal planing boat. The turning circle was somewhat larger than the estimated results for a planing boat, but the overall tendency was the same.

• Ocean Systems Engineering
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• 제2권2호
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• pp.83-97
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• 2012

In the present work, design procedure and computer simulation of an AUV are documented briefly. The design procedure containing the design of propulsion system and CFD simulation of hydrodynamics behavior of the hull leads to achieve an optimum mechanical performance of AUV system. After designing, a comprehensive one dimensional model including motor, propeller, and AUV hull behavior simulates the whole dynamics of AUV system. In this design, to select the optimum AUV hull, several noses and tails are examined by CFD tools and the brushless motor is selected based on the first order model of DC electrical motor. By calculating thrust and velocity in functional point, OpenProp as a tool to select the optimum propeller is applied and the characteristics of appropriate propeller are determined. Finally, a computer program is developed to simulate the interaction between different components of AUV. The simulation leads to determine the initial acceleration, final velocity, and angular velocity of electrical motor and propeller. Results show the final AUV performance point is in the maximum efficiency regions of DC electrical motor and propeller.