• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권1호
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• pp.94-100
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• 2012

본 연구는 벽면 근처에 놓인 정방형주의 모서리에 수직 분할판을 부착하여 유체력 제어 효과를 양항력 측정실험 및 PIV에 의한 가시화 실험으로 조사한 것이다. 분할판의 폭은 정방형주 폭의 10% 로 했다. 실험변수로서는 수직 분할판의 부착 위치 및 벽면과 사각주 사이의 간격으로 하였다. 정방형주 중심에서 후류방향으로 3.0B(B: 정방형주 한 변 길이) 떨어진 곳에서 와도의 변화가 가장 명확했다. 수직 분할판의 위치 및 유무와 관계없이 간격비 0.4~0.6에서 평균양력계수 및 Strouhal 수의 변곡점이 나타났다. 정방형주 윗면의 뒷 모서리에 수직 분할판을 설치한 경우 항력이 감소하였으며 각 간격비 평균 5.0%의 항력 저감 효과를 얻었다. 정방형주 윗면 박리영역의 크기는 앞쪽 모서리에 수직 분할판을 설치한 경우가 가장 컸고, 원형의 정방형주, 뒷쪽 모서리에 수직 분할판을 설치한 순서로 작았으며, 평균항력계수는 이 박리영역의 크기에 비례했다.

• 대한조선학회논문집
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• 제32권3호
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• pp.37-43
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• 1995

장거리 고속 수중익 쌍동 여객선의 실선 시운전중에 실시한 응력 계측과 분석방법에 대하여 기술하고자 한다. 고속 쌍동선에 설치된 수중익의 중앙부 스트럿부재에 응력 게이지를 부착하여 항해중인 선체에 작용하는 양력과 파랑 변동하중에 의하여 나타나는 수중익 응력을 계측하였으며 이로부터 수중익의 부재력과 수중익에 작용하는 동적하중을 평가하였다. 계측된 수중익 응력의 크기 성분 분포로부터 선박의 예정 취항 해역에서 선박의 수명 동안 나타날 수 있는 최대 기대 응력값과 수중익 양력을 장 단기 해석을 수행하여 추정하였다. 본 계측의 분석에서 채택한 장 단기 해석에서는 서로 유사한 결과를 얻을 수 있었으며 추정된 수중익의 최대 기대 응력값을 수중익 재료의 항복응력과 비교하므로서 본 쌍동선 수중익 구조의 안전성을 검증하고 최대 기대 수중익 양력을 설계에 적용된 하중변수와 비교하므로서 설계 과정에서 채택한 하중 연수의 타당성을 확인하였다. 본 연구에서 제안된 계측 방법과 데이타 분석 과정은 실선계측 자료를 효과적으로 설계에 활용할 수 있게 한다.

• 한국해양공학회지
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• 제32권3호
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• pp.202-207
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• 2018

This paper presents the efficiency of a floating vertical axis wind turbine with variable-pitch. A model was designed to use the lift force and drag force for blades with various pitch angles. The blade's pitch angle is controlled by the stopper. To validate the efficiency of the wind turbine discussed in this paper, a model test was carried out through a single model efficiency experiment and wave tank experiment. The parameters of the single model efficiency experiment were the wind speed, electronic load, and pitch angle. The wave tank experiment was performed using the most efficient pitch angle from the results of the single model efficiency experiment. According to the results of the wave tank experiment, the surge and pitch motion of a structure slightly affect the efficiency of a wind turbine, but the heave motion has a large effect because the heights of the wind turbine and wind generator are almost the same.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권1호
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• pp.10-17
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• 2007

Part 1에서 수행된 검정금파리의 “8자 운동”에 대한 해석결과는 와류들이 양력과 추력발생에 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다. 곤충날개에서 발생되는 공기역학적 힘은 레이놀즈수와 같은 공기역학적 요소와 더불어 진동수, 운동진폭, 운동성분 등과 같은 운동학적적 요소들 또 날개의 형태 및 개수등과 같은 형태학적 요소들에 따를 것으로 생각된다. 본 연구에서는 레이놀즈수, 진동수 그리고 운동성분에 따른 양력과 추력발생을 고찰함으로써 이들이 공기역학적으로 어떤 영향을 미치는가를 조사하였다. 이로써 part 1의 결과를 물리적으로 좀 더 상세하게 설명할 수 있는 근거를 찾고자 하였다. 해석결과 “8자 운동”을 구성하는 운동성분 중 회전운동이 추력발생에 지배적인 역할을 하고 있었으며, 또한 추력발생은 반시계 방향의 회전순환과 깊은 관련이 있었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제39권3호
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• pp.28-40
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• 2002

지면효과를 받는 2차원 날개 주위의 난류유동을 비압축성 RANS(Reynolds Averaged Navier Stokes) 방정식과 유한차분법(Finite Difference Method)을 이용하여 해석하였다. 높은 레이놀즈수에 효과적인 Baldwin-Lomax 난류모델을 사용하였다. 본 연구의 목적은 지면효과를 받는 2차원 날개단면에서의 각기 다른 두 바닥 경계조건(이동지면, 고정지면)에 따른 유동의 특성을 파악하는 것이다. Clark-Y(t/C 11.7%)날개단면의 계산 결과와 발표된 계산결과 및 실험 값과의 비교를 통해 본 수치해석 프로그램의 정확성을 검증하였다. NACA4412 날개단면에 대해 지면과의 높이변화에 대해서 두 바닥 경계조건에 대해서 유동해석을 수행하였다 계산결과에 의하면 이동지면과 고정지면에 대해서 양력과 모멘트는 별 차이가 없으나 항력은 고정지면의 경우가 이동지면의 경우보다 다소 작았다. 따라서 풍동시험에서 고정지면의 결과는 이동지면에 비해 상대적으로 저항이 낮게 평가될 가능성이 있다고 본다.

• 대한조선학회논문집
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• 제50권1호
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• pp.33-40
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• 2013

Since most of yacht sails are made of thin fabric, they form cambered sail shape that can efficiently generate lift power by aerodynamic interaction and by external force delivered from supporting structures such as mast and boom. When the incident flow and external force alter in terms of volume or condition, the shape of sail also change. This deformation in shape has impact on the peripheral flow and aerodynamic interaction of the sail, and thus it is related to the deformation of the sail in shape again. Therefore, the precise optimization of aerodynamic performance of sail requires fluid-structure interaction (FSI) analysis. In this study, the simplified sail without camber was under experiment for one-way FSI that uses the result of flow analysis to the structural analysis as load condition in an attempt to fluid-structure interaction phenomenon. To confirm the validity of the analytical methods and the reliability of numerical computation, the difference in deformation by the number of finite element was compared. This study reproduced the boundary conditions that sail could have by rigs such as mast and boom and looked into the deformation of sail. Sail has non-linear deformation such as wrinkles because it is made of a thin fabric material. Thus non-linear structural analysis was conducted and the results were compared with those of analysis on elastic material.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.49-56
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• 2019

전산해석과 풍동시험을 이용하여 유도형 활공탄약의 공력특성을 연구하였다. 전산해석으로는 반실험적 기법인 Missile DATCOM과 전산유체역학 해석프로그램인 FLUENT를 사용하였다. 유도형 활공탄약에 대해 양력 및 항력, 피칭모멘트 등을 계산하여 기본적인 공력특성을 확인하였으며 기존의 탄약과는 전혀 다른 공력특성을 갖는 것을 확인했다. 전산해석을 통해 얻은 결과는 풍동시험을 통해 얻은 결과와 대체적으로 유사했다. 반실험적 기법으로 얻은 결과 중 피칭모멘트 값은 풍동시험결과와 약간 차이가 났지만, 전체적으로 전산해석의 결과는 시험결과와 유사한 경향과 값을 나타냈다. 본 연구를 통해 유도형 활공탄약의 공력특성을 확인하였으며, 유도형 활공탄약 초기설계 시 공력특성 분석을 위해 반실험적기법 및 전산유체역학적 해석 기법을 적용할 수 있음을 확인하였다.

• Wind and Structures
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• 제28권5호
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• pp.285-298
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• 2019

For super long-span bridges, the aerodynamic forces induced by the flow passing the box girder should be considered carefully. And the Reynolds number sensitively of aerodynamic characteristics is one of considerable issue. In the study, a numerical study on the Reynolds number sensitivity of aerodynamic characteristic (flow pattern, pressure distribution and aerodynamic forces) of a twin-box girder were carried out using large eddy simulation (LES) with the dynamic Smagorinsky-Lilly subgrid model. The results show that the aerodynamic characteristics have strong correlation with the Reynolds number. At the leading edge, the flow experiences attachment, departure, and reattachment stages accompanying by the laminar transition into turbulence, causing pressure plateaus to form on the surface, and the pressure plateaus gradually shrinks. Around the gap, attributing that the flow experiences stages of laminar cavity flow, the wake with alternate shedding vortices, and turbulent cavity flow in sequence with an increase in the Reynolds number, the pressures around the gap vary greatly with the Reynold number. At the trailing edge, the pressure gradually recovers as the flow transits to turbulence (the flow undergoes wake instability, shear layer transition-reattachment station), In addition, at relative high Reynolds numbers, the drag force almost does not change, however, the lift force coefficient gradually decreases with an increase in Reynolds number.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제13권1호
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• pp.599-616
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• 2021

The semi-submersible with three circular columns is an original concept of efficient multifunctional platform, which can be used for marginal oil, gas field, and Floater of Wind Turbines (FOWT). However, under certain flow conditions, especially in uniform current with specific velocities, the eddies will alternatively form and drop behind columns, resulting in the fluctuating lift force and drag force. Consequently, the semi-submersible will subject to the Flow-Induced Motions (FIM). Based on the Detached Eddy Simulation (DES) method, the numerical studies were carried out to understand the FIM characteristics of the three-column semi-submersible at two different parameters, i.e., current incidences (0°, 30°, and 60°-incidences) and reduced velocities (4 ≤ U_r ≤ 14). The results indicate that the lock-in range of 6 ≤ U_r ≤ 10 for the transverse motions is presented, and the largest transverse non-dimensional nominal amplitude is observed at 60°-incidence, with a value of A_y/D = 0:481. The largest yaw amplitude A_yaw is around 3.0° at 0°-incidence in the range of 8 ≤ U_r ≤ 12. The motion magnitude is basically the same as that of a four-column semi-submersible. However, smaller responses are presented compared to those of the three-column systems revealing the mitigation effect of the pontoon on FIM.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제36권1호
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• pp.20-36
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• 2024

요 지 : 본 연구에서는 먼저 우리나라 해역별 해양환경 특성이 담긴 장기 파랑 관측자료로부터 Goda 모형을 활용하여 파력과 양력 시계열자료를 생성하였다. 이어 이렇게 생성된 시계열자료부터 Three-parameter Weibull distribution에 기반한 파력과 양력 확률모형을 개발하였다. 해역별로 다른 우리나라 해양환경은 파력과 양력 확률모형 모수에서도 그 차이를 확연하게 드러내었다. 충분히 발달한 풍성 파가 우월한 남해안의 경우 큰 Scale Coefficient, 작은 Location Coefficient, 1.3 전후의 Shape Coefficient로 특정되는 것을 확인하였다. 이에 비해 파랑의 성장이 취송거리에 의해 제한되는 서해를 마주하고 있는 군산의 경우 작은 Scale Coefficient, 큰 Location Coefficient, 2.0 전후의 Shape Coefficient로 특정되었다. 서해와 남해가 만나는 해역을 마주하고 있는 목포의 경우 작은 Scale Coefficient, 큰 Location Coefficient, 제일 작은 Shape Coefficient를 지녀 남해와 서해의 해양환경이 혼재한다는 사실도 확인할 수 있었다.