• 대한조선학회논문집
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• 제49권5호
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• pp.367-375
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• 2012

In this study, hull form of main vessel of Korean large purse seiner fishing industry is developed for the improvement of resistance performance as well as for the satisfaction to the Standard of Fishing Convention, ILO. Through the modification of reference hull form parameters and local characteristics, the hull form development is carried out. The optimum hull form parameters are searched by Sequential Quadratic Programing(SQP) method with the power estimation method of Holtrop & Mannen. To minimize the wave resistance, bulbous bow parameters are determined by the bulbous bow design method of Alvarino. The plasmatic curve is redesigned from that of the reference hull by using Lackenby method. The resistance performances of the reference and designed hull forms are estimated by using numerical simulation method. Also, the judgment of seakeeping ability and the estimation of intact stability for the designed hull form is carried out. As a result, the optimum hull form is proposed. To verify the improvement of resistance performance, model tests are carried out in towing tank. The results show that the resistance of the designed hull form is about 14% smaller than that of the reference hull from at design speed. A new hull form proposed in this study can contribute to the development of the main vessel hull form of Korean large purse seiner fishing system.

• 대한조선학회논문집
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• 제51권4호
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• pp.321-327
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• 2014

A wide scope of numerical simulations was performed to predict model-ship resistances by using STAR-CCM+ and OpenFOAM. The numerical results were compared with experimental measurements in towing tank to analyze statistical reliability of the present simulations. Based on the normal distribution of resistance errors in 113 cases of container carriers, tankers and very large crude-oil carriers, the confidence intervals of numerical error were estimated as [-2.64%,+2.32%] and [-1.82%, +1.87%] with 95% confidence in STAR-CCM+ and OpenFOAM, respectively. The resistance errors of liquefied natural gas carriers with single- and twin-skeg were confident in the ranges of [-2.51%,+2.64%] and [-2.29%, +1.46%], respectively. The grid uncertainty of resistance coefficients for KCS was also quantitatively analyzed by using a grid verification procedure. The grid uncertainty of OpenFOAM (5.1%) was larger than 4.4% uncertainty of STAR-CCM+ although OpenFOAM provided statistically more confident results than those of STAR-CCM+. It means that a grid system verified under a specific condition does not automatically lead to statistical reliability in general cases.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.83-87
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• 2002

종강도 위주의 일반 상선의 LMC 의 경우는 단지 선박을 l 차원 Beam Model 로 단순화하여 선미로부터 선수까지의 Weight Distribution 과 Buoyancy Distribution 을 계산하여 두 값의 차이를 Shear Force 로 계산하고 Shear Force 적분값을 Bending Moment 로 계산한다. 횡강도가 중요시되는 Barge 선의 경우 Global Transverse Strength 같은 경우에는 위의 식을 적용할 수 있으나 복수의 바지선을 Hinge Type 이 아닌 Fixed Type 으로 고정시켜 사용할 경우 각각의 Connector 에 작용하는 Strength 값이 횡강도의 큰 비중을 차지한다. 일반적인 Load Master Computer 의 경우 이와 같은 계산이 불가능하며 NAPA 와 같은 전용 계산 프로그램의 경우 하나의 Condition 을 계산하는데 소요되는 시간이 많아 실질적인 Monitoring 은 불가능하다. 이에 특수목적의 Load Master Computer(ShipManager-88) 를 제작하게 되었고 이 Program 을 이용하여 Loadout 과 Floatoff 의 Simulation 을 수행하고 Monitoring 하였다. ShipManager-88 은 Barge 선의 종강도 횡강도, Stability, Trim & Draft 등을 계산하며 Sequence 기능으로 실제 LOADOUT 과 FLOATOFF 시의 모의시뮬레이션을 수행해 볼 수 있으며 Online Interlace 제공으로 Tank 에 설치된 센서에서 Level 값을 받아 실시간으로 현재 선박의 상태를 정확하게 계산할 수 있다. 실제 LOADOUT and FLOATOFF 를 수행하면서 Check 한 부분은 종강도, 횡강모 Stability, Deform, Connector Strength, Level 등을 Check 하였고 종방향의 LOADOUT 이 불가능한 Project 를 위해 Transverse LOADOUT 을 이용할 계획이다.

• 수산해양기술연구
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• 제38권2호
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• pp.164-171
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• 2002

본 연구에서는 중층 트롤 어구 시스템의 운동을 예측하기 위한 운동방정식을 정의하였고 중층 트롤 어구 시스템의 운동을 유체역학적으로 해석하여 시뮬레이션에 적용하여 계산한 결과를 해상에서 실험한 결과들과 비교하여 시뮬레이션의 정확도를 검증하였다. 해상실험은 1997년 8월 28일부터 1997년 8월 30일까지 동해상(36$^{\circ}$05'N, 130$^{\circ}$25'2E~36$^{\circ}$20'N,130$^{\circ}$47'E)에서 부경대 실습선 가야호를 이용하여 실시하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1. 중층 트롤 시스템의 운동을 해석하기 위해 사용된 운동 방정식은 m$_{i}$equation omitted/=f$_{i}$으로 기술하였고, 여기서 m과 /equation omitted/는 각각 질점 i의 질량과 가속도이며, f$_{i}$는 질점에 작용하는 힘이다. 2. 각 질점에 작용하는 힘은 내력과 외력으로 구성되며, 내력은 질점 사이에서 작용하는 힘으로 어구 시스템 구성에 사용된 각 종 줄과 그물실의 탄성에 의한 힘이며, 외력은 질점에 작용하는 저항, 부력 그리고 중력 등이다. 3. 시뮬레이션의 결과를 해상실험의 결과와 정량적으로 비교하기 위해 끌줄길이 250m, 예망속력 2m/s에서의 전개판 간격, 전개판 수심 망고 그리고 망폭을 비교하였다. 이 때 전개판 사이의 간격과 망폭은 계산치와 실험치가 거의 일치하며, 전개판의 수심과 망고는 각각 5m와 4m의 오차를 가지고 있었다. 4. 시뮬레이션 도중 끌줄의 길이, 예망속력, 부력 그리고 전개판 면적을 증가시키면서 어구의 형상을 계산한 결과를 앞선 해상 실험들의 결과와 비교하였다. 이 때 끌줄길이를 증가시킨 경우 어구의 예망수심이 깊어졌으며 전개판의 간격이 증가하였다. 예망속력을 증가시킨 경우 어구가 수면으로 부상하였으며 전개판의 간격이 줄어들었다. 부력을 증가시킨 경우에도 어구가 수면으로 부상하였으며 전개판의 간격과 망폭이 줄어들었다. 마지막으로 전개판의 면적을 증가시킨 경우에는 전개판의 전개력이 증가하여 전개판 사이 간격이 커지고 망폭이 증가하였다.

• Journal of Ship and Ocean Technology
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• 제12권1호
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• pp.16-27
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• 2008

The interaction between advancing ships and the waves generated by them plays important roles in wave resistances and ship motions. Wave breaking phenomena near the ship bow at different speeds are investigated both numerically and experimentally. Numerical simulations of free surface profiles near the fore bodies of ships are performed and visualized to grasp the general trend or the mechanism of wave breaking phenomena from moderate waves rather than concentrating on local chaotic irregularities as ship speeds increase. Navier-Stokes equations are differentiated based on the finite difference method. The Marker and Cell (MAC) Method and Marker-Density Method are employed, and they are compared for the description of free surface conditions associated with the governing equations. Extra effort has been directed toward the realization of extremely complex free surface conditions at wave breaking. For this purpose, the air-water interface is treated with marker density, which is used for two layer flows of fluids with different properties. Adaptation schemes and refinement of the numerical grid system are also used at local complex flows to improve the accuracy of the solutions. In addition to numerical simulations, various model tests are performed in a ship model towing tank. The results are compared with numerical calculations for verification and for realizing better, more efficient research performance. It is expected that the present research results regarding wave breaking and the geometry of the fore body of ship will facilitate better hull form design productivity at the preliminary ship design stage, especially in the case of small and fast ship design. Also, the obtained knowledge on the impact due to the interaction of breaking waves and an advancing hull surface is expected to be applicable to investigation of the ship bow slamming problem as a specific application.

• 수산해양기술연구
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• 제47권4호
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• pp.435-442
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• 2011

In an attempt to respond to the increase in international oil prices and reduce operating expenses, ship remodeling was carried out on a 740ton class tuna purse seiner. To strengthen the competitiveness of the fisheries industry by improving vessel performance, a bulbous bow was newly equipped. The slipway and rudder area were also lengthened and enlarged with the propeller and main engine remained unchanged. To reduce the hull resistance, a circle type bulbous bow was attached on the hull behind bow thruster and thus the cost for exchanging electrical equipment for bow thruster was reduced. The new rudder area was expanded 15% more than the old one within the extent that the existing mechanical control part and rudder stock were not changed. To prevent fishing net damage and stabilize wake field, slipway was lengthened to the optimal position. All of the new design of remodeling parts went through the model tests in towing tank and CWC. Besides resistance test, all of necessary model test results were delivered for hydrodynamic character for the modified ship. The maneuvering simulation to verify that the remodeled ship satisfies the IMO rules was performed in both zigzag and turning tests. The estimated resistance with new bulbous bow and lengthened stern was reduced by 4.8% in the 2-dimensional analysis and 17.4% in the 3-dimensional analysis in comparison of conventional ship. The average reduction of resistance was estimated about 10%. Maneuvering character of modified hull form was found to satisfy all regulations under IMO. The remodeling of tuna purse seiner can not only improve fishing performance but also contribute to reduction of operating cost by saving energy for the fisheries industry.

• Ocean Systems Engineering
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• 제10권1호
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• pp.87-110
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• 2020

Catamaran has recently been a choice to support a typical vertical axis turbine in floating tidal current energy conversion system. However, motion responses associated with the catamaran can reduce the turbines efficiency. The possibility to overcome this problem isto change the catamaran parameter by varying and simulating the demi-hull separations to have lower motion responses. This simulation was undertaken by Computational Fluid Dynamic (CFD) using potential flow analysis. Cases of demi-hull separation were considered, with ratios of demi-hull separation (S) to the breadth of demi-hull (B), ^S/_B of 3.45, 4.95, 6.45, 7.2 and 7.95. In order to compare to the previous works in the literature, the regular wave was set with wave height of 0.8 m. Furthermore, the analysis was carried out by irregular waves with significant wave height, H_s, of about 0.09 to 1.5 m and the wave period, T, of about 1.5 to 6 s or corresponding to the wave frequency, ω, of about 1.1 to 4.2 rad/s. The wave spectrum was derived from the equation of the International Towing Tank Conference (ITTC). For the case of turbines-loaded catamaran under consideration, the new finding is that the least significant amplitude response can be satisfied at the ratio ^S/_B of 7.2. This study indicates that selecting a right choice of demi-hull separation ratio could contribute in reducing motion responses of the tidal current turbines-loaded catamaran.

• 대한조선학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.318-328
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• 1991

본고는 진동수주(Oscillating Water Column:OWC)와 에어터어빈으로 구성된 고정식 파력발전장치의 특성파악을 위한 실험적 연구를 다루고 있다. 실험의 단순화를 위하여 에어터어빈은 이에 등가한 압력강하를 주는 와이어메쉬 스크린으로 대치하여 챔버내 공기유동 및 파랑운동간의 상호작용을 시뮬레이션하였다. 실험은 예인수조에 설치된 조파기를 이용하여 주파수 범위 0.22-0.75Hz인 규칙파 중에서 실시되었다. 실험결과는 홍도천 등 [4]의 2차원 포텐시얼 수치해석결과와 비교되었으며, 상호 잘 일치된 결과를 줌을 확인할수 있었다. 와이어메쉬 스크린을 사용한 공기터어빈의 시뮬레이션 결과로부터 OWC챔버에 미치는 스크린의 영향은 본 연구에서 설정한 실험범위 내에서는 무시할 만한 것으로 나타났다. 정성적으로 볼때 본 형상을 갖는 약 6m정도의 시제품을 제작한다면 주파수 0.3Hz 이내의 해양파중에서 실제 사용이 가능할 것으로 여겨진다.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권5호
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• pp.345-351
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• 2007

부산 북항 접근 수역은 입출항 선박의 교통량이 많고 바람으로 인한 풍압력과 조류의 영향으로 횡압류가 작용하여 선박 운항자 가항행에 큰 부담을 느끼는 해역이다. 해당 해역에 대한 통항 선박의 해상교통조사 실시 결과 다수의 선박이 협소한 방파제 사이를 안전하게 진입하기 위해서 입항 항로의 경계를 벗어나 항행하는 것으로 조사되었다. 따라서 본 연구에서는 부산항 제1항로 진입항로의 선박 통항 안전성을 증대시키기 위하여, 교통조사를 통한 통항선박의 항적 분석 및 진입항로에 대한 통항 개선을 위한 선박조종시뮬레이션을 실시하였다. 선박조종 시뮬레이션은 현행 통항분리대 방식과 진입 선박의 통항 개선을 위해 도출된 두 가지 통항분리대 개선안에 대해 각각 실시하여, 그 결과를 분석 평가함으로써 항로 개선안의 타당성을 검증하였다. 또한 부산항 제1항로 접근 해역에서의 통항안전과 해양사고 예방을 위한 방안으로 수심 준설 구간, 예인선 및 예부선의 통항 확보 방안 및 해군 함정에 대한 관제 강화 등을 제안한다.