• Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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• 제4권3호
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• pp.105-114
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• 2018

In the past, traditional methods of research on ship maneuvering performance were estimated in calm waters. However, the course-keeping ability and the maneuvering performance of a ship can be influenced by the presence of waves. Therefore, it is necessary to understand the maneuvering behavior of a ship in waves. In this study, the force acting on a moving ship and a rudder behind the model ship will be performed in regular waves in Changwon National University (CWNU). In addition, the prediction force acting on the rudder in calm waters was carried out and compared with those of Computational Fluid Dynamics (CFD). Model test in regular wave was performed to predict the force acting on the ship and the rudder behind the model ship in various wave directions. The effects of wavelength and wave direction on hydrodynamic forces acting on the ship hull versus rudder angle is discussed.

• 한국해양공학회지
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• 제32권6호
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• pp.419-426
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• 2018

Recently, in an effort to reduce the energy efficiency design index (EEDI), studies on energy saving devices (ESDs) have been conducted. In this study, we designed a post-device suitable for a KRISO container ship (KCS) using computational fluid dynamics (CFD). In order to increase the efficiency of the post-device, a twisted rudder was used, which has a proven performance (showing a 1.34% reduction in DHP compared to the bare hull at 24 knots) in previous research at Pusan National University. In addition, an increase in efficiency was expected by the use of a rudder bulb, including the discontinuous section of the twisted rudder and a divergent propeller cap to prevent the contraction of the wake. The optimization criterion was the case where the delivery power was the least compared with the bare hull. We analyzed the cause of the efficiency increase through an analysis of the self-propulsion factor. The case study for optimization was divided into 4 types (1. clearance of the bulb and cap, 2. shape of the bulb, 3. size of the bulb and cap, and 4. asymmetric bulb). Finally, with a clearance of 50 mm from the ship, a spherical bulb with the cap having an angle of $5^{\circ}$, and an asymmetric rudder bulb with a bulb diameter of 1.2HH/1.4H (horizontal/vertical) showed a 2.05% reduction in DHP compared to the bare hull at 24 knots. We will fabricate a post-device that will be optimized in the future and verify the performance of the post-device through model tests.

• 대한조선학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.88-99
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• 2000

선박의 조종성능 추정 및 향상을 위한 이론적, 실험적 연구의 일환으로 최적방향타 설계를 위한 실험적 연구를 수행하였다. 본 연구는 크게 보아 방향타의 성능을 결정짓는 세 가지 주요특성, 즉 단면형상, 투영형상 및 가로세로비(aspect ratio)에 대한 연구와 특수단면형상에 대한 연구로 구성되어 있으며 각각의 특성에 대하여 실용적으로 유용한 설계방향 및 결론을 도출하였다. 특히 특수단면 형상중 돌고래꼬리형 단면형상(dolphin-tail type section shape)은 방향타의 단면으로 사용될 경우 방향타의 성능을 현저히 향상시킬 수 있는 가능성이 있음을 보여주고 있다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.387-388
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• 2010

선박의 조종성능 향상을 위해 적용되고 있는 쌍동타의 유체력 평가를 위해 $Re=1.5\times10^4$에서 쌍동타의 상 하부 리더 간격을 변화시켜 주위 유동을 계측하였다. 영각에 따른 쌍동타 주위에서 생성되는 와의 생성과 소멸 메커니즘을 이해하기 위해 속도 및 에너지 분포를 2-프레임 그레이레벨 상호상관 PIV기법을 이용하여 비교 분석하였다. 쌍동타의 상 하부 간극의 영향에 따른 측압력은 0.75L에서 향상되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권2호
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• pp.235-243
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• 2022

우리나라에 등록 된 선박은 2019년 기준 전체 97,623척이다. 그 중 어선이 차지하는 비율은 약 67 %로 65,835척이 등록되어 있다. 어선의 비율만큼이나 해양사고의 빈도수도 높다. 2020년 기준 전체 사고 3,535건 중 2,331건이 어선에서 발생했다. 즉 국내어선의 안전성 향상을 위한 여러 제도적 마련이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 어선의 안전향상을 위한 다양한 부분 중에서 어선과 관련된 국내외 조종성능에 대한 국내외 평가 규정을 살펴보았다. 또한 상선에 비하여 설계 기준이 명확히 정립되지 않은 어선의 타면적 설계 현황을 살펴보기 위하여 국내 조업 중인 153척의 어선 타면적 비율를 조사하였다. 그 결과 대다수의 어선이 국제적 기준에 미달하여 타면적을 설계하고 있음을 통계적으로 확인하였다. 향후 이러한 분석 결과는 국내 어선의 조종성능 향상을 위한 타면적 설계 기준마련을 위한 기초 자료로 활용하고자 한다.

• 수산해양기술연구
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• 제47권1호
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• pp.37-45
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• 2011

Reduction of ship's rolling is the most important performance requirement for improving the safety of the crew on board and preventing damage to cargo as well as improving the comfort of the ride. It is a common experience for mariners, to see that steering with a rudder generally induces rolling of the ship, though the original aim of the rudder is to keep the ship's heading to the required course. At the first stage, when a rudder is steered, usually a ship heels in an inward direction, due to the roll moment acting on the rudder. At the next stage in steering, the main heel may change to an outward. This coupling between rudder and roll motion has become an attractive problem from the point of view of roll stabilization using the rudder, because it is a natural in sight that if the rudder action is skillfully related to the change of roll as well as to the course deviation, the roll can be reduced to a certain degree. The main aim of this paper is to discuss the results of the actual full-scale sea trials carried out on steer gear No.1 and No.1 2, the individual quartermaster and to make clear their statistical properties, using the actual data which included measurement of roll angle, roll rate and the comparative tests were carried out immediately after each other, in order to minimize any statistical variation in sea conditions. It can be concluded that the steer gear No. 1 2 reduced the roll motion on average by about 21% in comparison with the No.1 and confirmed the some difference as per a ability of quarter-master's maneuver.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.170-176
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• 2020

본 연구는 선박의 조종성능에 직접 영향을 미치는 방향타의 양력, 항력 및 모멘트를 전산유체역학을 이용하여 연구하였다. 힘과 모멘트에 영향을 미치는 전형적인 선박 방향타 중 하나는 바다에서 조종하는 동안 선수 타이다. 따라서 선박 선수타에 대한 힘과 모멘트를 연구하였다. IFS 선수 타 시리즈 중 균형 IFS 54 BR 15는 연구에 사용되었다. 난류 모델로는 표준 k-epsilon이 연구에 적용되었다. 선수 타의 유체 역학, 특히 양력, 항력 및 모멘트 계수는 서로 다른 공격 각도에 대해 계산되었다. 본 연구에 사용된 유동과 선수 타 사이의 받침각은 0도에서 5도 간격씩 35도까지 총 6개이다. 선박의 운동 성능에 미치는 영향에 대한 계산 결과는 이전 실험 연구 결과와 비교되었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권1호
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• pp.22-29
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• 1999

선박의 고속화에 따라서 선체를 부양시키거나 자세를 제어하기 위하여 높은 양력을 발생시키는 장치의 필요성이 증대하게 되었다. 뿐만 아니라 해양오염방지를 위하여 IMO 등의 국제기구에서는 대형 신조선에 대하여 충분한 조종성능을 확보할 것을 권장하고 있어서 높은 양력을 발생시키는 타의 필요성이 증대하게 되었다. 높은 양력을 얻는 문제는 항공분야에서 오래 전부터 핵심적인 문제로 다루어져 왔으며 그중 대표적인 것이 Coanda장치이다. 방형비척계수가 크고 길이-폭비가 작은 저속비대선에서는 통상적인 타를 부착한 경우에 높은 양력을 얻기 어려우므로 플랩이 부탁된 타를 선정하고 이에 Coanda장치를 도입하였을 때 성능이 향상되는 것을 선형시험수조에서 실험적으로 확인하고자 하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제47권4호
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• pp.543-552
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• 2010

The Coanda effect is noticeable when a jet stream is applied tangential to a curved surface since then the jet stream remains attached to the surface beyond the point where flow separates otherwise and results in augmentation of circulation and lift. Numerous experimental and numerical studies have been performed in various fields of aerodynamics to exploit the Coanda effect and many of them found to be useful. It can be speculated that the Coanda effect may have practical application to the field of marine hydrodynamics as well since various control surfaces are being used to control behaviors of ships and offshore structures. In the present study, the Coanda effect has been applied to a horn type rudder and a series of numerical computations and model experiments are performed to find the practical applicability. The results indicate that the Coanda jet increases the lift coefficient of the rudder as much as 52% at the momentum coefficient $C_j$ = 0.1 and the rudder angle ${\alpha}=10^{\circ}$.

• Corrosion Science and Technology
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• 제7권5호
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• pp.274-282
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• 2008

Ships' hull is typically protected by a combination of protective coating system and electrical cathodic protection system, which has been an economical and effective measure for ship's hull to date. However, ships' rudder and adjacent hull areas are known to be subjected to premature corrosion damages, which require more frequent coating repair than other hull areas. Conventional organic coating system for ship's hull has been known only to remain intact just for 2~3 months on the rudder and adjacent area, especially for the fast-going ships such as container carriers or naval vessels. In this study, special organic/inorganic coating materials, which are commercially available, were tested in terms of cavitation resistance as an alternative to existing rudder & hull protection system. Both standard ultrasonic tester and in-house developed ultra water jet test method were employed as a means to evaluate their performance against cavitation induced damages. Additionally, the overall cost evaluation and workability at actual shipyard were discussed.