• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.47-53
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• 2005

본 연구에서는 최적화기법과 전산유체역학의 기술을 이용하여 저항의 관점에서 최적의 형상을 가지는 선형을 개발하는 알고리즘을 개발하였다. 최적화기법으로는 SQP(sequential quadratic programming)을 사용하였으며, 목적함수인 저항을 구하기 위하여 먼저 조파저항은 비선형자유수면경계조건을 고려한 선체주위 포텐셜유동을 계산할 수 있는 수치해석기법인 상방향패널이동법을 사용하였고, 선체에 미치는 전저항을 구하기 위하여 ITTC 1957년 모형선-실선상관곡선을 이용하였다. 선형최적화 과정 중의 선체의 변경이나 계산 격자의 생성은 NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline)기법을 사용하여 구현하였다. 이와 같은 방법을 사용하여 개발된 선형최적화 기법의 타당성을 검증하기 위하여 선형이 비교적 잘 알려진 선형인 Wigley선형과 Series 60(C${_B}$=0.6)hull 선형에 대하여 설계속도 Fn=0.316에서 선형최적화를 위한 수치해석을 수행하고 그 결과를 초기선형과 서로 비교하였다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제3권4호
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• pp.225-232
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• 2011

In the present study, a new hull panel generation algorithm, namely panel cutting method, was developed to predict flow phenomena around a ship using the Rankine source potential based panel method, where the iterative method was used to satisfy the nonlinear free surface condition and the trim and sinkage of the ship was taken into account. Numerical computations were performed to investigate the validity of the proposed hull panel generation algorithm for Series 60 ($C_B$=0.60) hull and KRISO container ship (KCS), a container ship designed by Maritime and Ocean Engineering Research Institute (MOERI). The computational results were validated by comparing with the existing experimental data.

• 한국항해항만학회지
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• 제30권10호
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• pp.869-875
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• 2006

본 연구에서는 최적화기법과 전산유체역학의 기술을 이용하여 저항의 관점에서 최적의 형상을 가지는 선형을 개발하는 알고리즘을 개발하였다. 최적화기법으로는 SQP(sequential quadratic programming)을 사용하였으며, 목적함수인 저항을 구하기 위하여 먼저 조파저항은 비선형 자유수면 경계조건을 고려한 선체주위 포텐셜유동을 계산할 수 있는 수치해석기법인 상 방향 패널이동법을 사용하였고, 선체에 미치는 전 저항을 구하기 위하여 ITTC 1957년 모형선-실선상관곡선을 이용하였다. 선형최적화 과정 중의 선체의 변경이나 계산 격자의 생성은 NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline)기법을 사용하여 구현하였다. 이와 같은 방법을 사용하여 개발된 선형최적화 기법의 타당성을 검증하기 위하여 선형이 비교적 잘 알려진 건형인 Wigley선형과 Series 60(CB=0.6)선형에 대하여 설계속도 Fn=0.316에서 선형최적화를 위한 수치해석을 수행하고 그 결과를 초기선형과 서로 비교하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제43권6호
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• pp.638-646
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• 2006

In this paper a new hull-panel generation algorithm named 'Panel Cutting Method' was developed to solve the flow phenomena around a ship advancing on the free surface with a constant speed. In this algorithm the non-linearity of the free surface boundary conditions was taken into account using the iterative method and the raised panel was used at each iteration step. Numerical calculations were performed to investigate the validity of the developed algorithm using the series $60(C_B=0.60)$ hull The wave resistance coefficients, the wave patterns and the wave heights were compared between the computed and the experimental results at Fn=0.25 and 0.316. The comparison showed good agreement between computation and experiment.

• 대한조선학회논문집
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• 제37권3호
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• pp.21-26
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• 2000

연안항로용 선박에 있어서 수심은 선박의 흘수와 속도에 제한을 주는 요소로 작용함으로써, 설계에 있어서 상당히 중요한 요소라 할 수 있다. 본 연구에서는 제한수심에 따른 선박의 저항성능의 변화를 알기 위해, 천수장비를 이용하여 각기 다른 수심에서 선박의 저항 및 트림, 침하를 측정하였다. 천수영향에 대한 기초적 연구단계로서, 본 연구에서는 Series60($C_B=0.6$) 선형을 대상 선형으로 선정하였다. 실험은 기존의 실험 자료와 동일한 수심조건을 주어 그 결과를 비교하였다. 수심조건은 각각 모형선 수선간장의 10, 15, 20, 25% 로 하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.28-39
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• 1991

조파저항과 마찰저항이 최소가 되는 선수형상을 구하기 위한 최적화문제에 관한 연구를 수행하였다. 선미부는 기존선형으로 고정하며 선수부만의 offsets을 설계변수로 하였다. 구하고자 하는 최적선형을 기존선형과 이에 대한 미소변화량으로 나누어 조파저항계산시 기존선형에는 Neumann-Kelvin 이론을 적용하고 미소변화량에는 thin ship 이론을 적용하였으며 마찰저항은 ITTC 1957 모형선-실선 상관곡선을 이용하였다. 선체표면을 모양함수(shape function)를 이용하여 근사시켰고, 이로부터 목적함수인 조파저항과 마찰저항은 offsets에 대한 2차식 형태로 표현되므로 선형구속조건을 적용하면 2차계획(quadratic programing)문제를 세울 수 있으며 complementary pivot method를 이용하여 해를 구하였다. 대상선형은 Series 60 $C_{B}$=0.6이고 Fn=0.289에서 최적화하였으며, 적절한 구속조건을 주어서 현실적인 최적선수형상을 구하고자 하였다. 본 방법으로 구한 최적선형은 thin ship 이론만을 이용하여 구한 선형과 비교할 때 설계속도 Fn=0.289에서 약간의 조파저항성능 개선(1.92%)를 가져왔다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권4호
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• pp.467-474
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• 2018

본 연구의 목적은 2가지 선속에서 운항하는 선박의 선형 설계 자동화에 관한 것이다. 가장 기본적인 선박의 형상을 가지는 60계열($C_B=0.6$) 선박을 대상선박으로 선택하여 연구를 수행하였다. 선박 형상의 향상 방향은 저항성능 향상의 관점이며, 특히 선박의 형상과 밀접한 관계를 가지는 조파저항성능을 향상하기 위한 선박 형상 설계 자동화를 수행하였다. 본 연구의 목적을 실현하기 위하여 최적화 기법과 저항 성능을 예측하는 기법 그리고 선형의 형상을 변경하는 기법을 접목하여 선박 형상 설계 자동화 소프트웨어를 개발하였으며, 개발된 소프트웨어를 대상선박에 적용하였다. 최적화 기법으로는 순차이차계획법(sequential quadratic programming method)를 사용하였으며, 조파저항성능을 예측하기 위하여 포텐셜기저 패널법(potential-based panel method)을 사용하였다. 선박 형상의 변경은 가우시안형 수정함수법(Gaussian-type modification function method)를 개발하여 적용하였다. 개발된 소프트웨어를 사용하여 대상선박의 서로 다른 두 가지 선속에 대하여 설계를 수행하고 그 결과를 서로 비교하였다. 그리고 개발된 프로그램의 타당성을 검증하기 위하여 모형시험을 수행하여 구한 실험값과 수치해석을 수행하여 구한 계산값을 서로 비교하였다.

• International Journal of Ocean System Engineering
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• 제3권1호
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• pp.1-9
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• 2013

A design procedure for a ship with minimum resistance had been developed using a numerical optimization method called SQP (Sequential Quadratic Programming) combined with computational fluid dynamics (CFD) technique. The frictional resistance coefficient was estimated by the ITTC 1957 model-ship correlation line formula and the wave-making resistance coefficient was evaluated by the potential-flow panel method with the nonlinear free surface boundary conditions. The geometry of the hull surface was represented and modified by B-spline surface modeling technique during the optimization process. The Series 60 ($C_B$=0.60) hull was selected as a parent hull to obtain an optimized hull that produces minimum resistance. The models of the parent and optimized hull forms were tested at calm water condition in order to demonstrate the validity of the proposed methodolgy.

• 대한조선학회지
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• 제27권4호
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• pp.32-42
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• 1990

선체표면 및 자유표면에 Rankine Source를 분포하는 방법에 의하여 선체 주위의 유동의 수치계산을 수행하였다. 선체표면 및 자유표면은 사각형 Panel들로 표시되며 자유표면 조건은 이중모형 흐름에 의해 선형화 되어 C.W. Dawson의 유한차분법에 따라 교란없는 자유표면에 적용되었다. Wigley 선형 및 Series 60, $C_B=0.6$ 선형에 대한 Fixed Condition에서의 조파저항, 선측파고, 압력분포 및 Trim & Sinkage 등을 계산하였으며 계산된 결과는 국내외 수조에서의 계측치와 비교하였다. 또한, 선체표면과 자유표면의 Panel 분할조건 및 자유표면의 설정영역의 변화에 따른 계산치의 영향도 아울러 조사하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.66-72
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• 1992

유한수심에 대한 Michell적분의 계산을 위해 선각함수를 종방향 및 수직방향에 대해 Legendre다항식으로 전개하여 조파저항계수를 형상계수와 유체동력학적계수의 곱에 대한 4중급수로 구할 수 있는 식을 얻었다. 여기서 형상계수는 선각의 기하학적 형상만의 함수이고, 유체동력학적계수는 수심에 근거한 Fn와 수심과 홀수의 배의 길이에 대한 비들만의 함수이다. Wigley의 포물선형 선각과 Series 60의 $C_B$ 0.6에 대한 계산을 수행하고 그 결과를 기존의 실험결과(무한수심) 및 다른 이론결과(유한수심)와 비교하였다.