• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제13권1호
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• pp.24-34
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• 2021

This paper predicts the speed-power-rpm relationship in regular head waves using various indirect methods: load variation, direct powering, resistance and thrust identity, torque and revolution, thrust and revolution, and Taylor expansion methods. The subject ship is KVLCC2. The wave conditions are the regular head waves of λ/LPP = 0.6 and 1.0 with three wave steepness ratios at three ship speeds of 13.5, 14.5 and 15.5 knots (design speed). In the case of λ/LPP = 0.6 at design speed, two more wave steepness ratios have been taken into consideration. The indirect methods have been evaluated through comparing the speed-power-rpm relationships with those obtained from the resistance and self-propulsion tests in calm water and in waves. The load variation method has been applied to predict propulsive performances in waves, and to derive overload factors (ITTC, 2018). The overload factors have been applied to obtain propulsive efficiency and propeller revolution. The thrust and revolution method (ITTC, 2014) has been modified.

• 해양환경안전학회지
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• 제20권4호
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• pp.419-425
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• 2014

본 연구는 격자수, 첫 번째 격자까지의 거리($Y_P+$), 난류모델 그리고 이산화 방법에 따른 해의 변화량을 조사하였다. 대상선박은 KVLCC이며, 격자구성과 유동해석은 상용코드인 Gridgen V15와 FLUENT를 사용하였다. 검토는 2가지 파트로 나누어서 수행하였다. 첫 번째 파트는 격자수, 난류모델 그리고 이산화 방법의 조합에 따른 해의 영향성을 평가하였다. 두 번째 파트는 적합한 $Y_P+$ 선정에 초점을 두었다. 격자수와 이산화 방법이 동일한 경우 마찰저항은 난류모델에 따라 약 1 % 내에서 차이를 보였으나, 압력저항은 약 9 %의 큰 차이를 보였다. $Y_P+$와 이산화 방법이 동일한 경우 $Y_P+$를 30과 50으로 설정하였을 때 마찰저항은 난류모델에 따라 약 1 % 내에서 차이를 보였으나, 100에서는 약 3 % 차이를 보였다. 반면, 압력저항은 $Y_P+$값에 무관하게 난류모델에 따라 약 10 % 차이를 보였다. 난류모델과 이산화 방법이 동일한 경우 격자 수 변화 따라 마찰저항, 압력저항 그리고 전 저항 모두 큰 차이를 보이지 않았다. 난류모델과 이산화 방법이 동일한 경우 $Y_P+$의 변화에 따라 마찰저항은 5~8 %의 큰 차이를 보였고, 압력저항은 큰 차이를 보이지 않았다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제17권3호
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• pp.205-211
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• 2014

IMO에서 제시한 EEDI를 만족시키기 위해 에너지 절감 장치에 대한 관심이 증대되었다. 본 논문에서는 전류고정날개를 부착한 KVLCC2를 대상선으로 선정하여 에너지 절감 선박에 대해 연구하였다. 계산 결과의 정도를 검증하기 위해 모형선의 공칭반류를 모사하여 실험과 비교하였으며, 실선 스케일 계산에서는 격자 민감도에 대해 불확실성 평가를 하였다. 모형선과 실선 스케일 계산결과를 보면 전류고정날개는 추진기로 유입되는 반류의 회전성분을 변화시켜 추력에 도움을 주었다. ITTC에서 제시한 방법을 이용하여 실선의 성능을 예측해 보았으며, 이를 보안하는 방법을 제안하였다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제7권1호
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• pp.53-74
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• 2017

Ship shaped FPSO (Floating Production, Storage and Offloading) units are the most commonly used floating production units to extract hydrocarbons from reservoirs under the seabed. These structures are usually much larger than general cargo ships and have their natural frequency outside the wave frequency range. This results in the response to first order wave forces acting on the hull to be negligible. However, second order difference frequency forces start to significantly impact the motions of the structure. When the difference frequency between wave components matches the roll natural frequency, the structure experiences a significant roll motion which is also termed as second order roll. This paper describes the theory and numerical implementation behind the calculation of second order forces and motions of any general floating structure subjected to waves. The numerical implementation is validated in zero speed case against the commercial code OrcaFlex. The paper also describes in detail the popular approximations used to simplify the computation of second order forces and provides a discussion on the limitations of each approximation.

• 대한조선학회논문집
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• 제51권3호
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• pp.231-238
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• 2014

In this study, the self-propulsion tests are performed in INHA towing tank. And the effective wake characteristics of the KVLCC2 and the KCS models are compared by the experimental results. The form factor is independent of Reynolds number. To estimate the hydrodynamic performance of a full scale ship, the form factor is determined to consider attendant on Reynolds number. In this research, the power predictions are carried out considering the form factor difference of model and full scale ship. The results of this research could be used as one of the fundamental data to the powering performance prediction.

• 대한조선학회논문집
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• 제44권6호
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• pp.564-571
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• 2007

In the present study, stern form optimization has been carried out using computational fluid dynamics (CFD) techniques. The viscous pressure drag has been minimized to optimize stern shape. Parametric modification function has been used to modify the shape of the hull. By the use of the parametric modification function and algebraic scheme to grid manipulation, the initial ship geometry was easily deformed according to change of design parameters. For purpose of illustration, KRISO 319K VLCC (KVLCC) is chosen for example ship to demonstrate stern form optimization. The numerical results indicate that the optimized hull yields a reduction in viscous resistance.

• 대한조선학회논문집
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• 제46권3호
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• pp.259-267
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• 2009

Recently, ship maneuverability has been very important issue due to accidents of frequent occurrence at sea. IMO standards for ship maneuverability were applied from January 1, 2004. In this study, maneuverability model tests were considered through a 2m-class KVLCC1 in the Ocean Engineering Wide Tank at University of Ulsan(UOU). Circular Motion Test(CMT) was performed to obtain the maneuvering coefficients by using X-Y Carriage. The trajectories simulated using the coefficients are compared with those of PMM test and free running test.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.7-8
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• 2018

파 중 선박 조종운동시험을 위하여 선박해양플랜트연구소 공학수조 내 자유항주시험 시스템을 구성하였다. 모형선 내에 제어계측 장비와 PC를 탑재하고 육상 관제 PC에서 원격 통제, 모니터링하며, 레이저 추적 방식으로 모형선 실시간 위치를 계측하였다. 준비된 시스템으로 KVLCC2 1/100 축소모형선의 규칙파 중 선회시험을 수행하였다. 파 중 선회성능은 초반의 전진거리, 전술직경, 정상선회 시의 궤적밀림 거리, 각도 등으로 지수화할 수 있다. 각 지수를 추출하여 분석하였고, 동일한 파장 조건에 대한 궤적밀림 경향은 유사함을 보였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.347-348
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• 2022

자율운항선박 도입에 관한 논의가 국제해사기구에서 본격적으로 시작됨에 따라 자율운항선박 관련 기술개발이 세계적으로 활발하게 진행되고 있다. 그러나, 통신, 보안, 고장진단, 유지보수 등의 기술개발이 아직 미흡하여, 자율운항선박의 상용화까지는 많은 시간이 소요될 것으로 예상된다. 이러한 기술들은 문제가 발생할 경우 선박에 막대한 피해를 발생시킬 수 있으며, 특히, 연안을 항해하는 선박보다는 대양을 항해하는 선박에 더 치명적이기 때문이다. 본 연구에서는 대양항해 시 자율운항선박에 발생할 수 있는 문제들을 극복하기 위한 방안으로 여러 척의 선박을 하나의 그룹으로 묶어 항해하는 그룹항법시스템을 제안한다. 하나의 그룹은 한 척의 유인선박인 리더선박과 여러 척의 무인선박인 추종선박으로 구성되어 있으며, 항해하는 동안 일직선 형태를 유지한다. 리더선박은 출발지에서 목적지까지 미리 설정된 변침점을 따라 항해하며, 추종선박은 리더선박의 경로를 추종하여 항해한다. 선박의 침로를 제어하기 위한 타각 제어기는 선박에서 주로 사용되는 PD 제어기를 구현하여 사용하였다. 그룹항법시스템을 검증하기 위해 선박해양플랜트연구소에서 공개한 KVLCC2의 축소 모형인 L-7 모델을 사용하여 시뮬레이션을 진행하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제46권6호
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• pp.554-561
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• 2022

자율운항선박 관련 기술개발이 전 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 그러나, 통신, 사이버 보안, 긴급대처능력 등 기술적으로 해결되지 못한 문제들이 아직 많이 남아있기 때문에, 자율운항선박이 상용화되기까지는 많은 시간이 필요할 것으로 예상된다. 이 연구에서는 기술적으로 완전하지 않은 자율운항선박의 대체 방안으로 한 척의 리더 선박과 여러 척의 추종 선박을 하나의 그룹으로 묶어 항해하는 선박 그룹항해시스템을 제안한다. 이 시스템에서는 리더 선박이 항행을 개시하면 추종 선박은 리더 선박의 항행 경로를 자율적으로 추종하며, 경로 추종을 위해 PD 제어를 적용하였다. 또한, 각 선박들은 충돌방지를 위해 안전거리를 유지하면서 일직선 형태로 항해한다. 선박 간의 안전거리유지는 속력 제어를 통해 구현된다. 선박 그룹항해시스템의 유효성을 검증하기 위해 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션에 사용된 선박은 관련 데이터가 공개되어 있는 KVLCC2의 L-7 모델이며, 선박조종운동에는 일본조선학회에서 제안한 MMG standard method를 사용하였다. 시뮬레이션 결과, 리더 선박은 미리 정해진 항로를 따라 항해하였으며, 추종 선박은 리더 선박의 경로를 따라 항해하였다. 세 척의 선박은 시뮬레이션 중 일직선 형태를 유지하였으며, 선박 간 안전거리를 유지하는 것으로 나타났다. 이 연구에서 제안하는 선박 그룹항해시스템은 자율운항선박의 문제점들을 해소하는 항행시스템으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.