• 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.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.44-45
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• 2010

파랑 중에서 선체의 운동은 선체의 형상과 선속변화에 따라 다양하게 나타나며, 관련연구는 실험적 방법과 수치 해석을 함께 병행하여 지속적으로 진행되고 있다. 파랑조건에 적합한 최적 선형 확보는 선체의 운동응답 결과로 고찰할 수 있다. 파랑 중 선체의 운동응답을 알아보기 위해 초기 선형인 Wigley 선형에 적용하였으며, 수치해의 정도를 선행연구결과와 비교분석하였다. 그리고 서로 다른 모델에 대하여 나타나는 운동응답을 상호 비교하였다. 형상에 따른 Wigley 선형의 선체 운동응답에 대하여 일반화된 선형형상에서 나타날 수 있는 파랑 중 운동응답을 얻을 수 있었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.39-47
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• 1997

본 연구에서는 수치계산을 동하여 선체-부가물 주위의 난류유동을 해석하였다. 지배방정식으로는 Navier-Stokes방정식과 연속방정식을 사용하였으며, 선체 및 부가물의 3차원 형상을 정도 높게 표현하기 위하여 물체적합좌표계 (Body-Fitted Coordinate System)를 도입하였다. 지배방정식들은 유한체적법 (Finite Volume Method)을 이용하여 이산화 하였으며, 난류모형으로는 SGS (Sub-Grid Scale)모형을 사용하였다. 계산 대상 선형으로 실험 및 계산 자료가 많은 Wigley선형을 선택하고, $Rn=1.0{\times}10^6$인 경우에 대하여 계산을 수행하여 부가물이 선체 주위의 난류유동에 미치는 영향을 예측할 수 있음을 보였다.

• 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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• 제31권3호
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• pp.87-99
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• 1994

Reynolds Averaged Navier-Stokes 방정식을 수치해석하여 Wigley 선형 주위의 난류유동을 계산하였다. 정규격자상에서 공간의 이산화는 2차 정도의 유한차분법을, 시간의 적분에는 4단계 Runge-kutta법을 이용하였다. 시간 증분을 크게 하기 위하여 Jameson의 잔류항 평균 기법을 사용하였다. 압력 Poisson 방정식으로부터 압력장을 구하였고 난류닫음 조건을 만족시키기 위하여 Baldwin-Lomax의 난류 모형을 사용하였다. 수치계산은 레이놀드수가 $4.5{\times}10^6$에서 수행하였고 계산된 속도와 압력분포는 실험 결과와 비교적 잘 일치하는 것을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.27-38
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• 1997

본 논문에서는 Rankine Source 분포법에 의해 SWATH선의 조파저항 계산을 시도하였다. 자유표변조건은 이중모형근사형(Dawson형)의 자유표면조건과 free stream에 의한 근사형(Kelvin형)을 사용하고, 각각의 경우에 유한 차분법이 아닌 해석적인 방법을 사용하여 수치해석을 하였다. 위 두 가지 패널방법에 의한 수치계산결과, 얇은배 이론과 수정 세장체이론에 의한 계산결과 및 시험 탠값과의 비교를 통하여 각 방법의 특성을 논하였다. 저항실험은 단독형 스트러스와 탠덤값(tendem) 스트러트 SWATH선에 대해서 하였으며, 두 선체간의 거리변화에 따른 결과도 포함시켰다. 개발된 프로그램의 검증을 위해서 Wigley 단독선형 및 쌍동선형에 대해서 계산을 수행하여 발표된 시험결과와 비교하였다. Wigley 단독선형, 쌍동선형 및 SWATH 선형에 대해서 계산한 조파저항 값과 시험값, 관측한 파형과 계산한 파형을 비교하였다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.37-42
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• 2003

Fundamental Study for optimizing ship hull form using SQP(sequential quadratic programming) method in a resistance point of view is presented. The Wigley hull is used as an initial hull and numerical calculations are carried out according to various froude numbers. To obtain the ship resistance the wave resistance is evaluated by a Rankine source panel method with nonlinear free surface conditions and the ITTC 1957 friction line is used to predict the frictional resistance coefficient. The geometry of a hull surface is represented and modified by B-spline surface patch. The displacement and the waterplane transverse 2nd moment of inertia of the hull is fixed during the optimization process. And the shp design program called EzHULL is used to draw the lines of the optimized hull form to perform the model test.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.71-79
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• 1992

선체 표면상에 Havelock 쏘오스를 분포시켜 선체 표면상의 경계조건을 만족시키는 N-K 이론을 사용하여 선체에 작용하는 조파저항을 구하였다. 수치계산시 Havelock 쏘오스, 혹은 Green 함수는 Noblesse(1977)가 제시한 형태를 사용하였고, 국부교란항은 Newman(1987), 파도교란항은 Baar & Price(1988)를 따라 각각 수행하였다. 선체표면에 대한 수치적분은 Gauss 구적법을 사용하여 수행하였고, 쏘오스의 세기는 겹선형함수로 선체표면에 걸쳐 연속이라고 가정하였다. 또 조파저항계산은 원장에서의 자유표면을 나타내는 식을 사용하여 de Sendagorta & Grases(1988)의 방법에 따라 구하였다. Wigley선형에 대한 계산을 수행하여 선적분항에 미치는 영향을 고찰하였고, 계산치를 기존의 실험치와 비교한 결과 잘 일치하고 있음을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.61-71
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• 1997

본 연구에서는 일정속도로 자유수면상을 항주하는 수중익쌍동선의 저항성능을 모형시험 및 수치계산에 의하여 해석하였다. 대상선형은 Wigley선형을 변형한 비대칭형 트랜섬(transom) 선미의 단동체(demihull)를 갖는 수중익쌍동선으로서 전진속도 Fn = 0.2 ~ 1.0의 범위 및 수중익의 입사각도를 $0.0^{\circ}$에서 $3.0^{\circ}$까지 변화시켜 가며 실험과 계산을 수행하였다. 실험은 인하대학교의 선형시험수조에서 수행되었으며, 수치계산은 유한차분법(Finite Difference Method)에 의하여 수행되었다. 모형시험 및 수치계산결과는 포일(foil)을 부착하지 않았을 때의 결과와 비교, 검토되었다. 수치계산결과와 실험결과는 정성적으로 일치함을 보였으며, 포일의 형태와 각도에 따라 항주자세와 저항성능의 변화를 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제31권4호
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• pp.58-65
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• 1994

계산격자크기의 변화에 따른 해의 특성을 이해하는 것은 중요하며, 특히 벽함수를 사용하지 않는 난류모형을 사용할 때 더욱 그러하다. 본 논문에서는 배주위의 3차원 난류유동장에 대한 수치해의 격자의존성에 대한 수치계산적인 조사를 수행한다. 본 연구에서는 수정된 sub-grid-scale 난류모형과 함께 유한체적법을 사용하며 복잡한 배의 기하학적 형상에 적합한 비직교의 곡선좌표계를 수치적으로 만들어 사용한다. 그리고 수학선형인 Wigley 선형과 Series 60($C_B=0.8$) 선형에 대하여 수치계산적인 연구를 수행하고, 수치해의 격자의존성을 보이기 위하여 여러가지 격자크기에 대한 계산결과들을 서로 비교하였으며 실험결과와도 비교해 보인다.