• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권3호
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• pp.191-197
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• 2016

선박이 고출력화, 대형화 됨에 따라 추진축의 강성은 증가한 반면에 선체는 고장력 후판을 사용하므로 이전의 선체보다 훨씬 더 쉽게 변형되는 실정이다. 흘수변화에 따른 선체변형은 축계를 구성하는 각각의 베어링 옵셋 및 반력에 연쇄적인 영향을 미치게 된다. 이는 기존의 선박보다 더욱 정교한 축계정렬이 요구됨을 의미한다. 본 연구에서는 최근 친환경 고효율 선박으로 등장한 5만 DWT급 석유화학제품운반선을 대상으로 선박의 흘수 변화에 따른 선미부 구조해석을 실시하고 구조해석으로부터 얻어진 축계의 상대변위를 이용하여 축계정렬 해석을 수행하였다. 구조해석은 선박의 통상 운항조건에서 최대 흘수 변화를 고려한 2개 조건에서 수행하였다. 이를 바탕으로 선체변형에 따른 베어링 옵셋 변화가 축계정렬에 미치는 영향을 검토하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제50권3호
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• pp.145-152
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• 2013

Recently, with oil price jumping and environmental issues, Green ship is paid deep attention to by ship owner, operator, builder, class and government. Fuel efficiency and reduction of $CO_2$ emissions are expected to have a strong influence on the design and operation of merchant ships. Many ship owners and operators are seeking the more economic method by the best operating route and the application of reliable and effective energy saving devices. With the Energy Efficiency Design Index (EEDI) in 2013 attention will more than ever be focused at achieving maximum fuel economy in the hydrodynamic design of hull forms, their appendages and propellers. IMO requirements for $CO_2$ emission for ships will now be implemented for vessels ordered from 1st January 2013. So far, a lot of new idea and patents have been proposed, tested, claimed and applied for various kinds of ship type. This paper shows numerical and experimental work related to a study on a energy saving devices particularly for fuller ship such as merchant vessel of Tanker and Bulker. From the bare hull wake measurements, typical upper/lower asymmetry of hull wake at the propeller disk was found. The pre-swirl duct have been designed and reviewed to recover the loss of propeller running in that condition. The general function of the pre-swirl duct was set to work against this asymmetry of wake and generate pre-swirled flow into the propeller against the propeller rotating direction.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제52권3호
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• pp.613-632
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• 2014

In the early design stage of ships, the two most important structural analyses are performed to identify the structural capacity and safety. The first step is called global strength analysis (longitudinal strength analysis or hull girder strength analysis) and the second step is local buckling analysis (stiffened panel strength analysis). This paper deals with the ultimate strength performance of Arctic Sea Route-going commercial ships considering the effect of low temperature. In this study, two types of structural analyses are performed in Arctic sea conditions. Three types of ship namely oil tanker, bulk carrier and container ship with four different sizes (in total 12 vessels) are tested in four low temperatures (-20, -40, -60 and $-800^{\circ}C$), which are based on the Arctic environment and room temperature ($20^{\circ}C$). The ultimate strength performance is analysed with ALPS/HULL progressive hull collapse analysis code for ship hulls, then ALPS/ULSAP supersize finite element method for stiffened panels. The obtained results are summarised in terms of temperature, vessel type, vessel size, loading type and other effects. The important insights and outcomes are documented.

• 대한조선학회논문집
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• 제56권4호
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• pp.343-351
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• 2019

Green water impact may sometimes cause some structure damages on ship's bow deck. Prediction of proper design pressure against the green water impact is an essential task to prevent the possible damages on bow deck. This paper presents a computational method of the bow deck's design pressure against the green water impact. Large heave and pitch motions of ship are calculated by the time domain nonlinear strip method. Green water flow and pressure on bow deck are simulated by the predictor-corrector second kind upstream finite difference method. This green water simulation method is based on the shallow water wave equations expanded for moving bottom conditions. For various kind of ships such as container ship, VLCC, oil tanker and bulk carrier, the green water design pressures on bow deck are computed and discussed. Also, the obtained results of design pressure on bow deck are compared with those of the classification society rules and discussed.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권6_1호
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• pp.1773-1784
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• 2021

해상에서 발생하는 유출유 사고는 피해 최소화를 위해서 신속한 현황 정보 수집이 필수적이며, 인공위성은 해상에 유출된 기름을 탐지하는데 매우 유용한 도구이다. 최근에 활용 가능한 인공위성 수가 급속하게 증가함에 따라, 사고발생 이후 준실시간 수준의 해상 유출유 현황 정보 생성이 가능해졌다. 본 연구에서는 2021년 4월 27일 중국 칭다오항 앞바다에서 발생한 심포니호 기름 유출사고를 대상으로 다종 인공위성 영상을 이용하여 기름 유출 면적을 산출하였다. 특히, 2 m 공간해상도 정보 획득이 가능한 고해상도 상용 인공위성 영상을 이용하여 기름유출 면적 산출의 정확도 향상 가능성을 평가하였다. 4월 27일부터 5월 13일까지 Sentinel-1, Sentinel-2, LANDSAT-8, GEO-KOMPSAT-2B (GOCI-II) 및 Skysat 위성영상을 수집하였으며, 기상조건을 고려하여 탐지 가능한 5장의 영상을 대상으로 유출유 탐지를 수행하였다. 유출된 기름은 사고발생 지점으로부터 남서-북동 방향으로 확산하면서, 외해에서 육지 쪽으로 이동하였다. 이러한 이동 경향은 Skysat 영상에서 확인이 가능하였으며, 사고 위치로부터 기름 입자의 이동예측을 수행한 결과와 유사하게 나타났다. 고해상도 인공위성 영상 탐지결과 및 이동예측 결과를 이용하여, 5월 1일 Sentinel-1A 영상에서 사고지점 북쪽 해역의 패치는 유사 기름으로 추정하였다. 이러한 오탐지를 제거한 결과 유출유 면적은 사고발생 후 선형적으로 증가하는 경향을 나타냈다. 본 연구 결과는 향후 고해상도 광학위성의 사용이 유출유의 분포 면적을 더욱 정확하게 산출함을 보여주었으며, 해상유출유 대응 과정에서 효율적인 방제계획 수립에 기여할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.51-56
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• 2016

파형격벽은 보강격벽에 비해 많은 장점을 갖고 있어 살물선, 정유운반선, 화학제품 운반선의 화물창 격벽으로 사용되고 있다. 살물선 파형격벽의 최적 파형을 구하기 위한 연구는 비교적 활발하게 수행되어 왔으나, 고가의 재질로 구성되어 최적설계 시 경제적 효과가 가장 클 것으로 예상되는 화학제품 운반선에 대한 연구는 거의 찾아보기 어렵다. 화학제품 운반선의 파형격벽은 크게 수직 파형격벽과 수평 파형격벽으로 구분할 수 있으며, 수평 파형격벽은 다른 선종에서는 볼 수 없는 특별한 형태의 격벽으로 30K급 실적선의 경우 전체 파형격벽의 30% 정도를 차지하고 있다. 본 연구의 목적은 화학제품 운반선의 수평 파형격벽에 대한 최소중량설계 방법을 개발하는 것으로, 최적화 기법으로는 진화전략 기법을 도입하여 전체 최소점을 신뢰성 있게 탐색하였고 최적의 결과를 주는 설계변수 값이더라도 현장의 작업성을 위반하면 도태되도록 하여 현장 적용성을 높였다. 또한, 유한요소법에 의한 구조해석을 통해 도출된 최적설계 결과에 대한 구조 안전성을 검증하였다. 최적화 결과에 따른 수평 파형격벽의 설계는 실적선과 비교하여 동등 수준의 구조강도를 확보하면서도 약 14%의 중량 절감 효과를 보였으며, 이에 따라 설계 및 제작 공수를 줄이는데도 크게 기여할 것으로 기대된다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제10권2호
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• pp.180-187
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• 2018

Corrugated bulkhead has been adopted for cargo tank bulkheads of commercial vessels such as bulk carriers, product oil carriers and chemical tankers. It is considered that corrugated bulkhead is a preferred structural solution, compared to the flat stiffened bulkhead, due to several advantages such as lower mass, easier maintenance and smaller corrosion problems. Many researches to find the optimum shape of corrugated bulkhead have been mostly carried out for bulk carriers. Compared to corrugated bulkheads of bulk carriers, ones of chemical tankers are more complicated since they are composed of transverse and longitudinal bulkheads, and they are made of higher priced materials. The purpose of this study is the development of minimum weight design method for corrugated bulkhead of chemical tankers. Evolution strategy is applied as an optimization technique. It has been verified from many researches that evolution strategy searches global optimum point prominently by using multi-individual searching technique. Multi-individual searching methods need excessive time if they connect to 3-D finite element model for repetitive structural analyses. In order to resolve this issue, 2-D beam element connected to deck and lower stool is substituted for a corrugated structure in this study. To verify the reliability of the structural responses by idealized 2-D beam model, they have been compared with ones by 3-D finite element model. In this study, optimum design for corrugated bulkhead of 30 K chemical tanker has been carried out, and the results by developed optimum design program have been compared with design data of existing ship. It is found out that optimum design is about 9% lighter than one of existing ship.

• 한국항해항만학회지
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• 제38권6호
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• pp.577-583
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• 2014

A ship-to-ship (STS) lightering operation takes place in order to transfer cargo (e.g. crude oil or petroleum products) between an ocean-going ship and a service ship alongside it. Instrumental measurements to accurately determine the relative speeds and distances during the approach between the vessels would benefit the operational safety and efficiency. A velocity information GPS (VI-GPS) system, which uses the instantaneous velocity measures from carrier-phase Doppler measurement, has been applied in a field observation onboard a service ship (Aframax tanker) approaching a ship-to-be-lightered (VLCC) in open waters. This article proposes to apply VI-GPS as the input sensor to a guidance and decision-support system aiming to provide accurate velocity information to the officer in charge of an STS operation. A method for precise velocity measurement using VI-GPS was described and the measurement results were compared each other with the results of Voyage Data Recorder (VDR) and VI-GPS that showed the concept of a guidance and decision-support system applying VI-GPS with the field test results during STS operations. Also, it turned out that VI-GPS has sufficient accuracy to serve as an input sensor from the field test results.

• 동력기계공학회지
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• 제18권6호
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• pp.180-185
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• 2014

Due to the larger and high-speed vessels recently constructed, output and speed of the engines for propulsion or power generation is increasing. These high-power and high-speed engine of the ship is becoming as a major contributor causing excessive noise and vibration. Other fittings as well as equipment installed on board, it makes equipment failure or other defect by resonance. This causes a lot of M/H(Man Hour) for repairs and the reliability of the company is invading even be negative because the clients give much comment. Thus, it's being studied for any fittings installed on board to maintain the safe operation and to prevent any problem during the performance in any operating conditions. In this study, it was investigated to solve these problems for the supports of the various fittings for easy installation-related support that each type of intensity and shape and manufacturing method using structural analysis program(DNV Nauticus Hull 3D Beam). Namely, it would be applied to the very large crude carriers in consideration of mechanics of materials of the support equipment by providing the fact that dynamics analysis of the structural characteristics of the equipment and the support of the production installation is easy and productivity can be high standards for geometry and thereby to simplify the analysis task to design changes at the same time and to minimize the reinforcement for the supports.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권4호
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• pp.412-418
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• 2020

선박 축계를 구성하는 프로펠러축은 엔진출력, 프로펠러 하중 및 편심추력의 영향으로 인해 거동의 양상이 달라져 선미관 후부베어링의 국부하중 변화를 일으킴으로써 선미관 베어링 손상의 위험을 증가시킨다. 이를 방지하기 위해 수행된 추진축계 정렬연구는 선급강선규칙을 중심으로 주로 축과 지지베어링간의 상대적 경사각과 유막유지를 최적화 하는데 중점을 두어 진행 되어왔다. 그러나 보다 상세한 평가를 통한 추진축계의 안정성 확보를 위해서는 전타와 같은 급격한 선미유동장 변화에 기인한 과도상태를 포함한 동적상태의 고려가 필요하다. 이러한 관점에서, 본 연구는 50,000 DWT 선박을 대상으로 스트레인 게이지법을 이용하여 밸러스트 흘수 상태에서 정격회전수로 운전 중 대표적 동적 과도상태인 우현 전타상태에서의 프로펠러 축 거동이 추진축계에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과 변동된 프로펠러 편심추력은 프로펠러축을 일시적으로 강하게 내려 누르는 힘으로 작용하여 선미관 베어링의 국부하중을 증가시켜 축계 안정성에 부정적 영향을 미침을 증명하였다.