• 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.

• 대한조선학회논문집
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• 제55권3호
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• pp.215-221
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• 2018

The structural design of offshore installations against explosions has been required to protect vital areas (e.g. control room, worker's area etc.) and minimize the damage from explosion accidents. Because the explosion accident will not only result in significant casualties and economic losses, but also cause serious pollution and damage to surrounding environment and coastal marine ecosystems. Over the past two decades, an incredible efforts was made to develop reliable methods to reduce and manage the explosion risk. Among the methods Quantitative Risk Assessment and Management (QRA&M) is the one of cutting-edge technologies. The explosion risk can be quantitatively assessed by the product of explosion frequency based on probability calculation and consequence analyzed using computer simulations, namely Computational Fluid Dynamics (CFD) and Finite Element Analysis (FEA). However to obtain reliable consequence analysis results by CFD and FEA, uncertainties associate with modeling and simulation are needed to be identified and validated by comparison with experimental data. Therefore, large-scaled explosion test procedure is developed in this study. And developed test procedure can be helpful to obtain precious test data for the validation of consequence analysis using computer simulations, and subsequently allow better assessment and management of explosion risks.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.70-75
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• 1997

본 연구는 선박을 이용한 핫코일 화물의 안전하고 효과적인 운송 방법에 관하여 다루고 있다. 기하학적으로 불안정한 화물인 핫코일을 양측에서 쐐기로 지지함으로써 안전성을 지켜주는 카세트(cassette)를 활용한 자동 선적/하역 시스템이 효율적이고 타산성이 있는 것으로 간주되고 있다. 카세트 위의 핫코일의 안전 및 나아가서 전체 운반선의 안전은 카세트의 지지경사각에 의해 직접적인 영향을 받는다. 카세트 경사각의 최적설계를 위하여 핫코일과 카세트간의 상대운동을 허용하지 않는 구속조건하에서 핫코일-카세트 화물의 동역학 모델이 개발되었다. 파랑중 운반선의 운동에 기인되어 핫코일에 작용하는 관성력의 합력과 카세트 경사면 반력 사이의 힘의 평형 조건식이 유도되었으며, 그에 따라서 수치시뮬레이션 프로그램이 개발되었다. 수치 시뮬레이션에 의하여 핫코일의 동안전성과 카세트 구조 강도를 고려한 최적의 카세트 경사각은 약 37도로 선정되었다. 설계된 카세트 경사각의 성능은 축소 벤치 테스트를 동하여 검토 및 입증되었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제45권6호
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• pp.620-630
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• 2008

The characteristics of complicated propeller wake influenced by hull wake are investigated by using a two-frame PIV (Particle Image Velocimetry) technique. As the propeller is significantly affected by the hull wake in a real marine vessel, the measurements of propeller wake under the hull wake would be certainly necessary for more reliable validation and the prediction of numerical simulation with wake modeling. Velocity field measurements have been conducted in a medium-size cavitation tunnel with a hull wake. Generally, the hull wake generated by the boundary layer of ship's hull produces the different loading distribution on the propeller blade in both upper and lower propeller planes. The difference of the propeller wake behaviors caused by the hull wake is discussed in terms of axial velocity, vorticity and turbulence kinetic energy distribution in the present study.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.59-66
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• 2011

본 연구에서는 함정에 탑재돼 운용되는 대잠헬기의 잠수함 탐지능력 증대시키기 위한 임무 할당 방안을 제안하였다. 이를 위해 대잠헬기가 대잠 탐색 임무 중에 수행하는 행동 및 행동들 간의 연간관계를 분석하여 모델링하였다. 또한 대잠 헬기가 수행하는 대잠 탐색 임무의 효과도를 정량적으로 측정하기 위한 지표들을 정의하였다. 설계된 모델링 결과를 이용해 효과도를 분석하기 위한 시나리오를 구성하였으며, 시나리오 및 대잠 탐색 임무 시 대잠 헬기와 상호작용하는 아군 수상함 및 적 잠수함과 관련된 주요 설정값을 적용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과를 활용해 임무의 효과도에 영향을 줄 수 있는 대잠 헬기 디핑 소나의 운용 간격, 반복적인 탐색 임무 수행 시의 패턴에 따른 효과도를 분석하여, 효과적인 대잠 탐색 임무 할당 방안을 제안하였다.

• 한국음향학회지
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• 제38권1호
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• pp.96-105
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• 2019

능동소나 시뮬레이터에서 실제와 유사하고 실시간 운용 가능토록 설계하는데 가장 제한적인 요소는 잔향음이다. 잔향음 모의는 계산시간이 많이 소요되어 시뮬레이터에 반영하고 실시간으로 신호를 생성하는데 한계가 있었다. 본 연구에서는 Harrison의 에너지 플럭스 해저 잔향음 모델을 기반으로 함정 기동에 따른 도플러 효과와 자기회귀 모델을 적용하여 해저 잔향음 시계열 신호를 모의하였다. 최종적으로 해군연구국 잔향음 워크숍-I 11번 문제와 동해 해양환경을 토대로 모의 한 결과, 실제와 유사한 특징의 해저 잔향음 신호를 생성할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권1호
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• pp.115-120
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• 2011

본 논문에서는 해양 풍력발전기를 해상 크레인으로 리프팅하기 위해 두 개의 탄성 붐을 가진 해상 크레인을 모델링 하고 동적 거동을 시뮬레이션 하였다. 운동 방정식은 강체와 탄성체가 포함된 다물체계 동역학을 기반으로 구성하였다. 외력으로는 유체정역학 힘, 규칙파에 의한 유체동역학 힘, 와이어로프의 장력, 계류력, 그리고 중력이 고려되었다. 두 개의 탄성 붐을 사용한 시뮬레이션 결과는 탄성 붐 한 개를 사용한 경우와 비교하여 모델의 타당성을 검증하였다. 5-MW(megawatt)급 해양 풍력 발전기를 해상 크레인이 리프팅하는 경우에 대해 동적 거동을 시뮬레이션하고 그 결과를 분석하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.109-115
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• 2020

아군을 위협하는 해상 표적이 저고도화, 소형화 및 고속화됨에 따라 해상 상태에 따른 클러터 변화 분석 및 모델링의 필요성이 증가하고 있다. 해상 상태에 따른 클러터는 저고도 소형 해상 표적의 탐지율을 저하시키는 등 레이다 성능에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 함정용 다기능 레이다의 탐지 성능 분석을 위하여 여러 해상 클러터 모델 중 레이다가 운용될 환경에 적합한 해상 클러터 모델을 선정하고 클러터 환경 하에서의 저고도 소형 표적 탐지에 대한 분석을 진행하였다. 기 설치된 해상 표적 탐지용 레이다의 실측 데이터를 활용하여 기존에 알려진 4가지 해상 클러터 모델을 해상상태별로 구현하고 이를 비교, 분석하였다. 이를 통해 실제 레이다 환경을 가장 잘 반영한 클러터 모델을 선정함으로써 클러터 모델에 대한 신뢰성을 확보하였다. 이후 선정된 모델을 활용하여 저고도 소형 표적 (RCS 1㎡)에 대한 탐지가능 거리를 분석하였다.