• 대한조선학회논문집
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• 제41권2호
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• pp.61-69
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• 2004

In this study, flow around rudder is analyzed by utilizing the numerical calculation, and the rudder open water test is performed to validate the calculation. The aim of this study is to design the new rudder shape to improve manoeuvring performance. In first, flow around two-dimensional rudder section is analyzed to understand the characteristics of section profile. And the calculation for all-movable rudders is performed and compared with results of rudder open water test. It is hard to numerically predict the drag force because the value is sensitive to the turbulence modeling and grid spacing near the wall. However, the lift force is predicted well. And we can prove that concave profile of the rudder section produce more lift and torque than convex one as a experiment. However PANEL method that ignore viscous effect cannot distinguish the difference of them. So, we can look for the numerical tool to be developed the new rudder shape.

• 대한조선학회논문집
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• 제48권4호
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• pp.346-356
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• 2011

Rudder is to be located in extremely complicated flows generated and disturbed behind a hull and a propeller in operation. In order to estimate the rudder efficiency, it is quite important to investigate the disturbed flows due to the interaction under the hull-propeller and rudder condition. The purpose of the present research is to investigate the interaction between the hull-propeller and a high-lifting horn-type rudder through both numerical computations and experiments. A horn-type rudder implementing the Coanda effect of USB (Upper Surface Blowing) type is selected for its high efficiency of lifting force, and a 1/85 scaled model of 47K PC(Product Carrier) is manufactured for the purpose of the model test. The forces acting on the rudder during the experiment are measured using a three-component force gauge. Both cases are investigated in the hull-propeller-rudder condition and rudder open-water condition, which confirms that the flows generated under the former condition is considerably different from that of the latter condition.

• 한국항해학회지
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• 제21권2호
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• pp.11-17
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• 1997

In this paper, we studied to improve Inoue's[1] and Kijima's[2] model used to predict ship's manoeuvrability in initial design stage. To perform this work, we had PMM(Planar Motion Mechanism) test and rudder open water test for 12 Models of low-speed blunt-ship which have horn type rudder and bulb in afterbody. Using MMG(Mathematical Modelling Group) model, we analyzed hydrodynamic and MMG experimetnal coefficidnts used to search sensitivities and to estimate ship's manoeuvrability, adn the results are performed by the regression analysis of principle parameters. We varified them to analyze ship's manoeubbrability , had simulate manoeubrability to check revised MMG model and compared them wiht Inoue's method. the result of PMM test and sea trial. Then it is found that the revised method can predict the maneuverability more accurately even for an unstable ship.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.387-388
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• 2010

선박의 조종성능 향상을 위해 적용되고 있는 쌍동타의 유체력 평가를 위해 $Re=1.5\times10^4$에서 쌍동타의 상 하부 리더 간격을 변화시켜 주위 유동을 계측하였다. 영각에 따른 쌍동타 주위에서 생성되는 와의 생성과 소멸 메커니즘을 이해하기 위해 속도 및 에너지 분포를 2-프레임 그레이레벨 상호상관 PIV기법을 이용하여 비교 분석하였다. 쌍동타의 상 하부 간극의 영향에 따른 측압력은 0.75L에서 향상되었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제34권5호
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• pp.325-330
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• 2010

선박의 조종성능 향상을 위해 적용되고 있는 쌍동타의 유체력 평가를 위해 $Re=1.5{\times}10^4$에서 쌍동타의 상 하부 러더 간격을 변화시켜 쌍동타 주위 유동을 계측하였다. 영각의 변화에 따른 쌍동타 주위에서 생성되는 와의 생성과 소멸 메커니즘을 이해하기 위해 속도 및 에너지 분포를 2-프레임 그레이레벨 상호상관 PIV기법을 이용하여 비교 분석하였다. 쌍동타의 상 하부 러더 간격 L=0.75C에서 물리적 한계영역으로 정의되었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.27-37
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• 1997

본 연구는 특수타의 채택으로 인한 침로 안정성 개선 효과에 관한 내용을 담고 있다. 구체적으로 여러 특수 형태의 타(본 연구에서는 특수타로서 볼록타, 오목타, 플랩타, 엔드플레이트타를 생각함)를 동일 선체에 설치하였을 때의 침로 안정성 개선 효과를 조사하기 위해서, 먼저 특수타의 타 단독 시험을 실시하여 양력 개선 효과를 조사하였으며, 또한 선체-프로펠러-타 시스템에서의 각종 구속 모형 시험을 실시하여, 특수타가 타수직력과 관련된 실험 정수들에 미치는 영향을 조사하였다. 그리고 실험 결과로부터 특수타의 채택에 따른 조종성 미계수의 변화를 구하고, 침로 안정성을 정량적으로 분석, 비교 및 검토하였다. 그 결과, 볼록타와 오목타 그라고 플랩타는 침로 안정화에 거의 기여하지 못하고, 엔드플레이트타는 침로 안정성을 크게 향상시킨다는 것을 확인하였다. 본 연구 결과는 초기 설계 단계 또는 선박 건조 후 침로 안정성이 문제시된 선박에, 선미 형상의 설계 변경없이 타의 형상 개조만으로 침로 안정성을 개선시키고자 할 때 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

• 대한조선학회지
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• 제27권4호
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• pp.27-31
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• 1990

양력면(揚力面)의 양력계산(揚力計算)에 흔히 쓰이고 있는 방법(方法)을 크게 나누면 Vortex Lattice 법(法)과 Mode Function법(法)이 있다. 잘 알려진 것 처럼, Vortex Lattice법(法)은 해(解)의 수렴성(收斂性)은 좋으나 계산시간(計算時間)이 많이 걸리는 문제점(問題點)이 있고, Mode Function법(法)은 계산시간(計算時間)은 짧으나 해(解)가 특이(特異)해 지는 경우가 있다. 그러므로 본(本) 논문(論文)에서는 양방법(兩方法)의 장점(長點)들을 살리도록, 양력면(揚力面)을 Span 방향(方向)으로 분할(分割)하고 각(各) Strip Mode Function을 사용하여 Vortex를 분포(分布)시켜, 양력면이론(揚力面理論)으로 양력(揚力)을 계산(計算)하였다. 우선 Horn Type의 반균형타(半均衡舵)에 본(本) 계산법(計算法)을 적용(適用)하여 타직압력(舵直壓力)을 계산(計算)하고 타(舵) 단독시험(單獨試驗)을 병행(竝行)하여 계산법(計算法)의 유용성(有用性)을 검증(檢證)하였다. 그 결과(結果), Stall과 같은 비선형적(非線形的) 유체현상(流體現象)이 일어나지 않는 한(限), 본(本) 계산법(計算法)은 유용(有用)하다는 결론(結論)을 얻었다. 끝으로, 본(本) 계산법(計算法)을 평행(平行)하게 늘어선 한척(隻)의 장방형타(長方形舵)에 적용(適用)하여 두 타(舵) 사이의 상호간섭(相互干涉)도 계산(計算)하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제35권3호
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• pp.38-45
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• 1998

본 논문에서는 계열 모형시험을 통하여, 길이/폭 비가 작은 컨테이너선의 조종성능에 미치는 선미 부가물, 타 및 선미형상의 효과에 대해서 조사 연구되었다. 타, 선미부가물과 선미형상을 변화시키면서 각 경우에 대하여 타 단독시험과 PMM 시험이 수행되었다. 실험적으로 구한 유체력 미계수와 일본에서 개발된 MMG 수학모형을 사용하여 조종성능 해석을 수행하였다. 그 결과 선미형상의 변화와 선미벌브 밑부분에 부가물을 부착시키는 것이 불안정한 선박의 방향안정성을 향상시키는데 있어 가장 효과적이었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제35권1호
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• pp.46-53
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• 1998

본 논문은 초기 설계단계에서 조종성능추정에 널리 사용되고 있는 Inoue 및 Kijima 추정법을 개선하였다. 이를 위하여 당연구소는 Horn 형태의 타와 선미벌브 형태를 갖는 저속비대선에 대해 12척의 계열 PMM 시험과 타단독시험을 수행하였다. 조종수학모델은 일본에서 개발된 MMG 방법을 사용하여 유체력미계수 및 MMG 실험 계수를 해석하였고, 그 결과를 이용하여 기본제원에 의한 회귀분석을 수행하여 민감도 조사 및 조종성능 해석을 수행하였다. 본 논문의 유효성을 검토하기 위해 개선된 회귀식으로 조종성능 해석을 수행하고 그 결과를 Inoue 추정법, PMM 시험에 의한 추정법 및 실선 시운전 결과를 서로 비교하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제47권6호
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• pp.305-314
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• 2023

본 연구에서는 연안 및 항만 내에서 운항이 빈번한 총톤수 9.77톤급 소형어선을 대상으로 구속모형시험을 수행하고, 선속 별 운항성능을 추정하였다. 연안 및 항내에서는 소형 어선이 주로 중저속 운항함을 고려하여, 구속모형시험은 8노트 이하에서 수행하였다. 실선을 1/3.5 축소한 모형선을 대상으로 선형예인수조의 프로펠러 단독특성, 저항, 자항추진 시험을 통하여 실선 선속 별 저항추진성능을 추정하였다. 그리고 타 단독특성, 3자유도 정적 및 동적 HPMM 시험을 수행하고 수평면 운항모델 내 유체력 미계수들을 도출하였다. 특히 사항 및 순수선수동요시험은 2~8노트 영역에서 수행되었고, 주요 선형 유체력 미계수들이 선속에 따라 현저하게 변화함을 파악하였다. 선형 유체력 미계수들을 Froude 수에 대한 함수화 한 후, 선속 별 시뮬레이션을 통하여 대상 어선의 조종성능을 검토하였다.