• 한국해양공학회지
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• 제1권1호
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• pp.33-38
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• 1987

The first order mation responses of a floating structure and the hydrodynamic forces in regular waves are obtained by means of the linear potential theory. The first order potential is obtained directly from the numerical solution of the improved Green integral equation which is characterized by the combined surface distribution of sources and normal doublets. The mean second order wave drift force is also calculated by means of the near field method. It seems that the present method gives more accurate numerical results than other methods and the agreement between numerical and experimental results appears to be satisfactory.

• 한국해양공학회지
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• 제16권3호
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• pp.8-18
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• 2002

Formulation of the far-field method for the prediction of time-mean hydrodynamic force and moment acting on a 3-D surface-piercing body in waves is reviewed. It is found that the inequality between the weight of the floating body and its buoyancy force permits the replacement of the fluid particles inside the control surface by the fluid particles outside the control surface. Under such circumstances, momentum exchanges across the control surface make the time-mean value of the time rate of the momentum of the fluid inside the control surface non-vanishing. It is a second-order quantity which is hard to calculate by the far-field method. The drift forces and moments on half-immersed ellipsoids are calculated by both the far-field method and the near-field method. The discrepancy between two numerical results is presented and discussed.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.40-53
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• 1996

해저 원유개발이 점차 심해역으로 옮겨감에 따라 부유식 생산시스템이 자켓과 해저파이프라인으로 구성된 종래의 시스템을 대체하고 있다. 계류부유체의 해상에서의 거동은 계류계로 인한 저주파수 파강제력과의 공진에 의해 커질 수 있다. 대진폭 전후동요를 정확하게 추정하기 위해 감쇠계수를 알아야 하며, 감쇠력중에서 표류감쇠가 주요 성분으로 알려져 있다. 본 논문에서는 부유구조물의 전진속도가 작다는 가정아래 표류감쇠를 구하는 근사적인 방법을 채택하였다. Green함수와 속도 포텐셜을 Brard수 ${\tau}$에 관해 점근전개하여 1차항까지 취한 다음 동유체력 및 1차항 파강제력은 전진속도가 없는 경우와 같은 방법으로 구한다. 평균표류력의 전진속도에 대한 변화율로 표류감쇠를 구하였다. 계산방법의 유용성을 검증하기 위하여 선수파에서의 Series 60(Cb=0.7)선형과 Esso-Osaka유조선에 대한 표류력을 계산하여 다른 계산결과와 비교하였다. 선수사파에서의 효과를 고찰하기 위하여 작은 편류각에 대한 계산을 하여 표류감쇠를 추정하였다. 계산결과와 비교하기 위하여 실험을 하였으며 이들은 비교적 잘 일치하였다.

• 대한조선학회지
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• 제24권4호
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• pp.1-8
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• 1987

In this paper negative drift forces are discussed, which act on a two-dimensional cylinder exposed to slightly modulated waves in water of finite depth. By combining matched asymptotic expansion method with multiple scale technique, it is clearly shown that the slowly-varying drift force can be negative under certain circumstances: i) Incident waves are irregular or slightly modulated. ii) The water depth is finite compared to the wave length of carrier waves. iii) The gap between the keel of the cylinder and ocean floor is narrow. Then the negative drift forces are caused by the unbalance of hydrostatic force associated with set down. Real fluid and wave breaking effects are not considered.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권6호
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• pp.613-619
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• 2017

최근의 초대형 컨테이너선들은 점차 거대화되고 있으며, 흘수의 증가로 인한 연안해역 및 항만 등과 같은 저수심 수역에서의 안전항해에 많은 주의가 필요하다. 이러한 저수심 해역을 항행하는 초대형 컨테이너선은 정수중 뿐만 아니라 파랑중에서의 선박 운동 특성을 파악하여야 할 필요가 있다. 저수심 해역에서는 특히 선박의 상하운동에 의한 스쿼트 현상이 안전 항해의 중요한 평가 요소가 될 수 있으며, 수평방향으로 작용하는 파표류력은 선박의 조종성능에 미치는 영향이 매우 크다고 할 수 있다. 본 연구에서는 저수심 해역을 항행하는 초대형 컨테이너선을 대상으로 선박에 수직방향으로 작용하는 파랑강제력과 수평방향으로 작용하는 파표류력에 대하여 전산유체역학에 의한 수치시뮬레이션을 실시하였다. 그 결과 천수역에서 정수중 전저항 값이 큰 폭으로 증가하고 있는 것을 알 수 있었다. 파랑중 단파장 영역보다는 장파장 영역이 될수록 수심과 관계없이 파표류력은 작아지고 있는 모습을 보여주고 있다. 또한 파랑강제력은 천수역에서 다른 수심의 유체력 값에 비해 상당히 크게 작용하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 선체중앙 부분의 파고는 낮아지고 선미쪽 파고는 더욱 높아지는 현상을 파악할 수 있었다.

• 한국해양공학회지
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• 제24권6호
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• pp.1-6
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• 2010

A far field approximate solution of the slowly varying force on a 3 dimensional offshore structure in gravity ocean waves is presented. The first order potential, or at least the far field form of the Kochin function, of each frequency wave is assumed to be known. The momentum flux of the fluid domain is formulated to find the time variant force acting on the floating body in bichromatic waves. The second order difference frequency force is identified and extracted from the time variant force. The final solution is expressed as the circular integration of the product of Kochin functions. The limiting form of the slowly varying force is identical to the mean drift force. It shows that the slowly varying force components caused by the body disturbance potential can be evaluated at the far field.

• 한국해양공학회지
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• 제2권2호
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• pp.27-36
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• 1988

For the purposes of drilling oil field and extracting oil deep water in more rough weather, the size of drilling rigs must be estimated. In this paper, the three dimensional source distribution method is used and we assume 10 deg. heeling and trimming condition of the drilling rig(SR-192). Also, the effects of the hydrodynamic forces which include the drift forces for field method, and the motion responses are studied with changing the incident wave direction in the assumed inclining condition. The theory and numerical codes used in this thesis appeared to be very useful for the preliminary design of drilling rigs.

• 대한조선학회논문집
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• 제39권4호
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• pp.24-31
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• 2002

계류된 FPSO와 DP로 위치를 유지하는 셔틀탱커에 있어 장주기 표류운동의 특성은 매우 중요하다. 장주기 공진 운동 해석에 있어 표류감쇠력의 중요성은 아무리 강조해도 지나침이 없으나 감쇠력 발생의 원인이 너무도 다양하기 때문에 아직까지 이론에 의해 정확한 감쇠력을 추정하기가 어렵다. 따라서 모형시험을 통한 표류감쇠력을 이용하는 것이 시뮬레이션에서 장주기 운동예측치의 신뢰성을 높이는 방법이다. 본 논문에서는 FPSO, 셔틀탱커 등의 표류감쇠력의 실험 예측치를 구하기 위해 탱커 선형의 장주기 표류운동 감쇠력을 계측하였다. 파도, 바람, 조류 등에 의한 영향을 살펴보았으며 추진기 작동유무에 따른 장주기 운동감쇠력의 변화를 고찰하였다.

• 대한조선학회지
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• 제20권1호
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• pp.47-58
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• 1983

A study is made, in the framework of linear potential theory, to investigate the hydrodynamic characteristics of two-dimensional wave-energy absorbers as like the Salter's duck and an oscillating cam with Lewis-form section, which undergo uncoupled heaving and rolling motions in an incident linear gravity wave in deep water. Wave energy is supposed to be extracted by a linearly damped generator with an spring. Some well-known formulae in ship hydrodynamics such as Haskind-Newman relation and Bessho-Newman relation are utilized in forms of Kochin functions to derived expressions for efficiency, breaking effect and drift force of the absorber. Maximum ideal efficiency of 100% can be arrived at an prescribed tuning frequency. Coupling effect is also examined to assess the detrimental effect of sway on efficiency. From numerical calculations for both types of two-dimensional devices it may be concluded that a wave-energy absorber functions at the same time as a wave breaker and that the drift force acting on the device becomes smaller when it absorbs wave energy than as it oscillates freely. Finally the study is extended to an infinite array system, equivalent to a body in a canal, to show that all incident wave energy can be absorbed regardless of the absorber's size, only if the optimum space and the optimum condition of control are realized.

• 대한조선학회지
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• 제20권4호
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• pp.33-40
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• 1983

The drift force acting on a freely-floating sphere in water of finite depth is studied within the framework of a linear potential theory. A velocity potential describing fluid motion is determined by distribution pulsating sources and dipoles on the immersed surface of the sphere. Upon knowing values of the potential, hydrodynamic forces are evaluated by integrating pressures over the immersed surface of the sphere. The motion response of the sphere in water of finite depth is obtained by solving the equation of motion. From these results, the drift force on the sphere is evaluated by the momentum theorem, in which a far-field velocity potential is utilized in forms of Kochin function. The drift force coefficient Cdr of a fixed sphere increases monotononically with non-dimensional wave frequency ${\sigma}a$. On the other hand, in freely-floating case, the Cdr has a peak value at ${\sigma}a$ of heave resonance. The magnitude of the drift force coefficient Cdr in the case of finite depth is different form that for deep water, but the general tendency seems to be similar in both cases. It is to note that Cdr is greater than 1.0 when non-dimensional water depth d/a is 1.5 in the case of freely-floating sphere.