• 제목/요약/키워드: Marine Force

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실선 예인실험을 통한 여객선형의 유압횡력계수 고찰 (The Lateral Current Force Coefficient in the Real Ship Towing Test)

  • 정창현;남택근
    • 해양환경안전학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.373-379
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    • 2016
  • 접이안이나 사고선박 예인 등 선체를 횡방향으로 이동시 유압력은 수심/흘수비(h/d)에 따라 상당히 달라진다. 하지만 h/d에 따른 유압횡력계수는 선종에 따라 다소 차이가 나는 것으로 알려져 있지만 OCIMF에서 제시하고 있는 유조선 이외의 선종에 대해서는 관련 연구가 많지 않다. 따라서 본 연구에서는 93 m 여객선형 선박에 대한 횡이동 실선실험을 통하여 h/d에 따른 유압력횡력계수를 이론식에 적용하여 상호 비교 평가하였다. 그 결과 대상선박은 h/d=1.6에서는 유압횡력계수를 1.9로 사용할 경우 총저항이 14.0톤으로 실측된 13.8톤의 장력과 거의 유사하였고, h/d=3.0에서는 유압횡력계수를 1.3으로 가정할 경우 19.9톤으로 실측된 장력 20.0톤과 거의 유사하였다. 또한 예인삭의 길이를 30 m에서 60 m로 변경하여 실시한 예인 결과 장력이 거의 유사한 패턴을 보이고 있어 예인삭을 30 m 이상 사용할 경우 배출류에 의한 영향은 거의 없는 것으로 판단된다.

Frequency domain analysis of Froude-Krylov and diffraction forces on TLP

  • Malayjerdi, Ebrahim;Tabeshpour, Mohammad Reza
    • Ocean Systems Engineering
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    • 제6권3호
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    • pp.233-244
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    • 2016
  • Tension Leg Platform (TLP) is a floating structure that consists of four columns with large diameter. The diffraction theory is used to calculate the wave force of floating structures with large dimensions (TLP). In this study, the diffraction and Froude-Krylov wave forces of TLP for surge, sway and heave motions and wave force moment for roll, pitch degrees of freedom in different wave periods and three wave approach angles have been investigated. From the numerical results, it can be concluded that the wave force for different wave approach angle is different. There are some humps and hollows in the curve of wave forces and moment in different wave periods (different wavelengths). When wave incidents with angle 0 degree, the moment of diffraction force for pitch in high wave periods (low frequencies) is dominant. The diffraction force for heave in low wave periods (high wave frequencies) is dominant. The phase difference between Froude-Krylov and diffraction forces is important to obtain total wave force.

Experimental and numerical study on the wave force calculation of a partially immersed horizontal cylindrical float

  • Liu, Bijin;Fu, Danjuan;Zhang, Youquan;Chen, Xiaoyun
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제12권1호
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    • pp.733-742
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    • 2020
  • Taking the cylindrical float of the floating fence of a floating litter collection device as the research object, based on the shallow immersion characteristics of the cylindrical float, the Morison equation is modified, and the interaction between regular waves and the partially immersed horizontal cylindrical float is discussed in combination with scale model test. The results show that the modified Morison equation can accurately predict the wave force of the horizontal cylindrical float and reveal the influence of amplitude, immersion depth and period on the wave force of the cylindrical float. For partially immersed cylindrical floats, the wave force increases with the increase in wave height and decays with the increase in period. The positive value distribution of the wave force is larger than that of the negative direction, and the difference between the positive and negative directions is mainly affected by the immersion depth.

우리나라 해역별 해양환경에 최적화된 확률모형 개발 (Development of Probabilistic Models Optimized for Korean Marine Environment Varying from Sea to Sea Based on the Three-parameter Weibull Distribution)

  • 조용준
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제36권1호
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    • pp.20-36
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    • 2024
  • 요 지 : 본 연구에서는 먼저 우리나라 해역별 해양환경 특성이 담긴 장기 파랑 관측자료로부터 Goda 모형을 활용하여 파력과 양력 시계열자료를 생성하였다. 이어 이렇게 생성된 시계열자료부터 Three-parameter Weibull distribution에 기반한 파력과 양력 확률모형을 개발하였다. 해역별로 다른 우리나라 해양환경은 파력과 양력 확률모형 모수에서도 그 차이를 확연하게 드러내었다. 충분히 발달한 풍성 파가 우월한 남해안의 경우 큰 Scale Coefficient, 작은 Location Coefficient, 1.3 전후의 Shape Coefficient로 특정되는 것을 확인하였다. 이에 비해 파랑의 성장이 취송거리에 의해 제한되는 서해를 마주하고 있는 군산의 경우 작은 Scale Coefficient, 큰 Location Coefficient, 2.0 전후의 Shape Coefficient로 특정되었다. 서해와 남해가 만나는 해역을 마주하고 있는 목포의 경우 작은 Scale Coefficient, 큰 Location Coefficient, 제일 작은 Shape Coefficient를 지녀 남해와 서해의 해양환경이 혼재한다는 사실도 확인할 수 있었다.

자기 체결 마찰 클러치의 전달 토크에 관한 연구 (A Study on the Transmitted Torque of Self Clamping Friction Clutch)

  • 왕지석;김종도;윤희종
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제32권8호
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    • pp.1149-1156
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    • 2008
  • The principle of self clamping friction clutch is presented in this paper and the transmitted torque capacity is also calculated. In order to enlarge the friction force, a part of rotating force of driving side is converted to normal force of friction materials by clamping arm. The increased normal force of friction materials assures the large friction force and the transmitted torque capacity of clutch becomes large. The self clamping friction clutch is adopted in the tube type air pressure clutch and the condition of stability is investigated. It is proven that the inclined angle of clamping arm and the friction factor of friction materials are the essential elements in stability and torque capacity of self clamping friction clutch. The transmitted torque capacity of self clamping friction clutch is compared with air pressure clutch. The normal force of friction lining is magnified by 1/(1-k) and the transmitted torque capacity is also magnified with same proportion comparing with air pressure clutch. The larger the friction factor of friction lining, the larger the magnification factor. The longer the clamping arm, the smaller the magnification factor. It must be also noted that the value of k=${\mu}Y/X$ is the criterion of stability. If the value of k=${\mu}Y/X$ is greater than or equal to 1, the self clamping friction clutch is unstable and it can not be used as clutch.

타력 증대가 저속 운항 선박의 조종성능에 미치는 영향에 관한 수치적 연구 (A Numerical Study on the Effects of Maneuverability of Ship with Low Forward Speed by Increasing Rudder Force)

  • 김현준;김상현;김동영;김인태;한지수
    • 대한조선학회논문집
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    • 제53권3호
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    • pp.217-227
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    • 2016
  • Recent accidents of crude oil tankers have resulted in sinking, grounding of vessels and significant levels of marine pollution. Therefore, International Maritime Organization (IMO) has been strengthening the regulations of ship maneuvering performance in MSC 137. The evaluation of maneuvering performance can be made at the early design stage; it can be investigated numerically or experimentally. The main objective of this paper was to investigate the maneuvering performance of a VLCC due to the increase of rudder force at an early design stage for low speed in shallow water conditions. It was simulated in various operating condition such as deep sea, shallow water, design speed and low speed by using the numerical maneuvering simulation model, developed using MMG maneuvering motion equation and KVLCC 2 (SIMMAN 2008 workshop). The effect of increasing the rudder force can be evaluated by using numerical simulation of turning test and ZIG-ZAG test. The research showed that, increasing the rudder force of a VLCC was more effective on improving the turning ability than improving the course changing ability especially. The improvement of turning ability by the rudder force increasing is most effective when the ship is sailing in shallow water at low forward speed.

사고 선박의 예인력 계산 및 실험에 관한 연구 (A Study on the Calculation of Towing Force for the Disabled Ship and Its Experiments)

  • 남택근;정창현;김진만;최혁진
    • 한국항해항만학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.463-470
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    • 2014
  • 본 논문에서는 선박의 예인에 필요한 예인력의 계산과 이를 검증하기 위한 실험 결과에 대해 언급하고 있다. 먼저 예인력의 계산에 있어서는 선박의 마찰저항, 풍압저항, 조파저항을 고려하였다. 아울러 프로펠러가 고착된 상태를 가정하여 프로펠러 저항을 계산하였다. 이와 더불어 예인 시 사용되는 예인삭에 걸리는 부가저항을 노드분석법을 적용하여 계산하였고, 선체 저항과 예인삭에서의 부가저항을 합하여 최종적인 예인저항을 도출하였다. 계산된 결과값의 유효성을 검증하기 위하여 목포해양대학교 실습선 새유달호를 활용하여 해상에서 예인실험을 수행하였고 이론적인 계산 결과와 실험 결과에 대한 비교를 행하였다. 소요 예인력의 이론적인 계산에서 주요한 요소는 예인속력임을 알 수 있었고, 예인속력의 증가에 따라 프로펠러 고착 저항이 저항의 주요한 부분을 차지하는 것을 확인하였다. 실제 실험을 통해서는 선박의 요잉에 의한 저항 증가분을 고려하는 것이 필요하다는 것을 알 수 있었다.

좌초선의 이초 계획 수립을 위한 정적 평형 기반의 자세 계산 방법 (A Calculation Method of the Ship's Posture Based on the Static Equilibrium for the Refloating Plan of the Stranded Ship)

  • 이우용;함승호;구남국
    • 대한조선학회논문집
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    • 제59권1호
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    • pp.55-63
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    • 2022
  • A stranded ship means a ship which is stuck on a rock or a seabed, and cannot move by itself. The lightening plan is required to refloat the stranded ship. For this, we have to understand the forces and moments acting on the ship, which is composed of the gravity, buoyancy, and reaction force due to the touched area below the ship. This study defines those forces and moments, and proposed the calculation method to find the posture based on the static equilibrium. It is divided by two steps. In the first step, the magnitude and position of the reaction force are obtained based on the known information such as initial trim angle and draft of the ship. In the second step, the reaction force and the posture is calculated due to the three cases such as addition, reduction, and movement of the cargo. It is applied to three examples in order to calculate the reaction force, and the trim angle due to changes of the cargo. As a results, we successfully obtain the magnitudes and positions of forces acting on the stranded ship and to check the posture of the stranded ship.

연료비 절감을 위한 선박용 연료유 균질기 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Marine Fuel Oil Homogenizer for Fuel Costs Saving)

  • 한상구;최정식;박노성;김대헌;류경부;천강우;윤석훈;최재혁
    • 해양환경안전학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.584-590
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    • 2012
  • 본 연구에서는 고정자와 회전자에 의해 발생하는 전단력(Shearing force)을 이용한 선박용 연료유 균질기(Homogenizer) 개발에 관한 연구를 수행하였다. 균질기의 균질화 및 미립화 정도에 대한 성능을 조사하기 위하여 IFO 380 cSt Bunker-C 시료에 전처리(Pre-treatment)를 시행하였다. 전처리한 시료의 슬러지(Sludge) 저감 효과를 확인하기 위하여 유청정기(Oil purifier)를 이용하였다. 실험결과 균질기로 전처리한 시료에서 슬러지양이 약 13 % 감소하는 것을 확인하였다. 또한, 전처리 후 유청정한 시료를 실제 보일러 시스템에서 연소시켜 CO가 감소하는 연소특성 경향을 확인하였다. 이와 같은 결과를 통해 개발된 선박용 연료유 균질기를 실선에 적용할 경우 연료비 및 운항비용 절감 효과가 있을 것으로 판단된다.

정수중 및 파랑중 저수심에서의 초대형 컨테이너선에 작용하는 유체력 특성에 관한 연구 (Study on Hydrodynamic Forces Acting on a Very Large Container Vessel at Lower Depths in Both Still Water and Waves)

  • 이상민
    • 해양환경안전학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.613-619
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    • 2017
  • 최근의 초대형 컨테이너선들은 점차 거대화되고 있으며, 흘수의 증가로 인한 연안해역 및 항만 등과 같은 저수심 수역에서의 안전항해에 많은 주의가 필요하다. 이러한 저수심 해역을 항행하는 초대형 컨테이너선은 정수중 뿐만 아니라 파랑중에서의 선박 운동 특성을 파악하여야 할 필요가 있다. 저수심 해역에서는 특히 선박의 상하운동에 의한 스쿼트 현상이 안전 항해의 중요한 평가 요소가 될 수 있으며, 수평방향으로 작용하는 파표류력은 선박의 조종성능에 미치는 영향이 매우 크다고 할 수 있다. 본 연구에서는 저수심 해역을 항행하는 초대형 컨테이너선을 대상으로 선박에 수직방향으로 작용하는 파랑강제력과 수평방향으로 작용하는 파표류력에 대하여 전산유체역학에 의한 수치시뮬레이션을 실시하였다. 그 결과 천수역에서 정수중 전저항 값이 큰 폭으로 증가하고 있는 것을 알 수 있었다. 파랑중 단파장 영역보다는 장파장 영역이 될수록 수심과 관계없이 파표류력은 작아지고 있는 모습을 보여주고 있다. 또한 파랑강제력은 천수역에서 다른 수심의 유체력 값에 비해 상당히 크게 작용하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 선체중앙 부분의 파고는 낮아지고 선미쪽 파고는 더욱 높아지는 현상을 파악할 수 있었다.