최근 우리나라는 일반인들의 레저에 대한 관심이 고조되고 있고, 선진국형 해양레저에 대한 관심과 수요가 크게 증가하고 있는 실정이다. 특히, 해양레저의 꽃이라 할 수 있는 세일링요트 및 관련 장비 경우에는 대부분 전량 수입에 의존하고 있어 국산화 개발이 시급히 요구되고 있는 실정이다. 따라서 세일링요트 중에서 넓은 갑판면적 및 안정된 운항성능을 가지는 카타마란형 세일링요트의 선형설계와 형상에 따른 성능/특성 검증 위한 선형시험 등을 수행하여 국내에 적합한 카타마란형 세일링요트의 기초 자료를 정립하여 중소형조선소의 레저선박 관련 기술경쟁력 확보와 해양레저 활성화에 도움을 주고자 한다.
This study gives the vertical motion analysis due to changes in Submerged shape of Multi-Purpose Small Floating Body in irregular waves using the commercial code(MAXSURF v.20) based on the Panel method. To verify the commercial code prior to the analysis, we guarantees the reliability of this paper's results using the commercial code by comparing with the results of experimental results on Catamaran. The anlysis conditions are ITTC wave spectrum, each encounter angle. Finally, we analyze the result of ship's response spectra for vertical motions.
Recently, the SWATH concept hull form which is capable of high speed navigation with small oscillatory motions in waves, was developed from the catamaran type hull forms. This paper discribes a method to predict motion responses of a SWATH ship in regular waves using the strip theory. The 2-dimensional hydrodynamic problem was solved using the improved Green integral equation which is free from the irregular frequencies. The effects of viscous drag which is dominant in heave damping of the SWATH ship are taken into account. Further, the effects of the stationary stabilizing fins which is important in high speed performance of the SWATH ship are included in the equation of motions. It seems that the motion responses calculated by the present method show better agreement with experimental results than other existing numerical results.
본 연구는 수중 및 여가활동에 대한 수요 증가에 따른 다이버들을 위한 보트의 구조 건전성에 관한 것이다. 대상 선박은 선체 중앙부에 Moon Pool 구조를 갖추고 있는 소형 쌍동선이며, 연구수행은 ISO Rule 기반의 허용응력 산정을 통한 유한요소 해석법을 이용하여 연구를 수행하였다. 연구수행 방법은 ISO 12215-5와 TC118.1225-7에서 정의하고 있는 계수를 산정하고, 종방향굽힘 모멘트, 비틀림 모멘트, 선저슬래밍 하중 등을 적용하여 ISO 기준과 허용응력 설계법(ASD)에 의한 적합성 여부를 판정하고 유한요소해석(FEA)를 활용한 극한강도 설계법을(LFRD)를 적용하여 수행하였다. 연구결과 문풀형 구조를 가진 선박도 ISO규정, KR규정을 적용하여 설계시 구조적 건전성을 확보하는 것으로 사료된다.
The SWATH concept hull form which is capable of high speed navigation with small oscillatory motions in waves, was developed from the catamaran type hull forms. This paper describes how the motion of a SWATH ship in irregular waves can be reduced by regulating the stabilizing fins. The optimal regulator and LQG (Linear Quadratic Gaussian) controller for vertical plane motion have been applied for both platforming mode and contouring mode controls. The calculations of hydrodynamic coefficients and external forces are possible for defining the system equation for the design purpose of motion control. Performances of the controlled system are compared with those of original system.
There are various hull types on the mid-size superyachts around $30\;{\sim}\;45m$. In any case, it is important to design the proper hull shape in viewpoint of the reduction of wave resistance, because small vessels such as superyachts are running at relatively higher Froude Number than other merchant ships. FLUENT with a VOF option was employed to investigate the flow fields around the superyachts having three-typical hull types: U-, V-types and catamaran. Overall performances including free surface flow were compared to figure out hydrodynamic characteristics of superyachy by numerical simulation.
지금까지 우리나라에서 수행된 소형 다동체 레저낚시어선의 선형개발 현황을 살펴보면 배의 길이 LOA 15 m, LBP 12 m, 총톤수 9.77톤, 경하배수량 15.1톤인 쌍동선은 이미 선형개발이 완료되어 건조후 운항 중에 있는데, 이는 선박검사기술협회의 주관으로 충남대학교, 인하대학교, 서울대학교와 조선소인 (주)어드밴스드마린테크가 공동참여하여 낚시전용어선으로 선형개발한 것으로서 선체의 재질은 FRP(Fiber Reinforced Plastics)이고, 주기관은 디젤엔진 $360ps{\times}2800rpm{\times}2sets$(시제선은 $283ps{\times}2600rpm{\times}2sets$ 장착)에 워터제트(Water Jet) 추진시스템을 채용하였다. 이러한 사항을 바탕으로. 이 논문에서는 배의 길이 LOA 17 m, LBP 14m(Side Hull 6 m), 총톤수 9.77톤, 경하배수량 11.2톤인 삼동선형의 개발을 목표로 추진되었던 인하대학교 황해권 수송시스템 연구센터(CTYS)사업과 관련하여 소형 다동체 레저어선의 선형설계에 관하여 기술하고자 한다.
A Mobile Harbor is a new transportation platform which can load and unload has containers to and from very large container ships on the sea. Currently designed Mobile Harbor a catamaran type which is equipped with precisely controlled gantry crane on the deck, and can transport 250 TEUs at a time. Loading and unloading works by crane require very small motion of Mobile Harbor in waves, because it may be operated outside of harbors. In this project, applicability of both tuned-type anti-rolling tank and maglev-type active mass driver is studied as anti-rolling systems.
본 연구에서는 쌍동형 카페리에 대한 기본 구조 설계 및 구조 해석을 위한 기법을 제시한다. 카페리와 같이 길이 50미터 이상 길이와 폭/비가 12보다 큰 중/소형 고속 선박의 강도 해석에 대한 규정이나 방법론은 아직까지 명확하게 제시되지 않고 있다. 따라서 본 논문에서 부재의 스캔틀링은 한국선급기준을 적용하였고, 설계안에 대한 구조강도 검증을 위해서 카페리 전용선박 기준에 의해 추가적으로 검증하였다. 특히, 카페리 전용선박 기준을 적용하여, Hull girder ultimate strength를 추가적으로 수행하여, 현재 기준에 의한 설계의 모호성을 극복하도록 제안하였다. 본 연구를 통해 도출된 연구 결과는 앞으로 고속 쌍동형 카페리의 구조설계 및 구조해석에 관련된 기본적인 자료로 유용하게 활용될 것으로 예상된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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