• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.117-118
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• 2013

최근 들어 전 세계적으로 항공모함과 첨단 구축함 등 대규모의 최신 함정위주의 해상전력을 강화하는 상황에서 잠수함의 중요성이 더욱 부각되고 있다. 이에 따른 잠수함의 운동조종을 위한 정밀한 동유체력 미계수 값이 운동방정식에서 요구된다. 수직면 평면운동시험(VPMM)장비를 이용한 동유체력을 측정하였다. 심도를 변화하면서 잠수함 모형에 상하요, 종요 운동을 각각 주었고, 이를 로드셀을 이용하여 힘과 모멘트를 각각 획득 하였다. 그 결과, 푸리에 해석을 통한 수중잠수함 모형의 동유체력 계수를 얻었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.100-103
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• 2015

본 연구에서는 선박의 내항 및 조종성능평가를 위해 사용되는 2차원부가질량계수와 파랑감쇠계쉬를 desingularized indirect boundary integral method를 이용하여 주파수영역에서 계산하였다. 본 방법을 Rankine source를 유체경계면 전체에 분포하는 방법으로 수학적으로 간단하고 경계조건의 변경 및 적용이 용이하다는 장점이 있다. 하지만 물체표면, 자유수면 그리고 방사경계면의 계산영역 및 요소의 배치에 따라 계산정확도에 차이가 발생한다. 따라서 본 연구에서는 수치시험을 통해, 자유수면과 방사계면의 적절한 계산영역과 요소의 개수를 결정하였다. 계산의 정도와 효율성을 확보하기 위하여, 자유수면과 방사경계면의 계산영역과 요소의 분포를 파의주파수에 따라 달리 적용하였다. 본 연구에서 제안된 수치방법을 활용하여 계산된 동유체력과 실험에서 계측된 동유체력을 비교하여 본 방법의 정도를 확인하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제39권3호
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• pp.173-178
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• 2015

최근 국내외적으로 수중 유도무기체계 개발로 다양한 형태의 수중운동체 기술이 발전되고 있다. 특히 수중운동체 중 하나인 잠수함은 한국의 특수한 상황에서 최적의 선형설계를 위한 신뢰도 높은 조종성 평가 기술이 요구되며, 이를 위한 정확한 동유체력 계수의 추정 또한 중요한 연구 분야라 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 잠수함 모형을 대상으로 구속모형시험인 VPMM (Vertical Planar Motion Mechanism) 시험을 실시하여 정밀도 높은 동유체력 계수를 추정하였다. 그리고 추정된 연직면 운동에 대한 선형 (Linear) 동유체력 계수 (Hydrodynamic derivatives)들을 이용하여 동안정성 (Dynamic Stability)을 판별하였다. 그 결과, 이론추정치와의 비교를 통해 동유체력 계수의 타당성이 검증되었으며, 잠수함의 연직면 동안정성도 양호한 것으로 평가되었다. 즉, 무한수심으로 정의되는 심도 6.0의 깊은 수심으로 갈수록 주기에 따른 변화가 작아지며, 이론추정치에 근사함을 확인할 수 있었다. 한편 연직면 동안정성 판별에 있어서는, 0보다 큰 양(+)의 값을 가짐으로서 연직면 운동에 대한 동안정성을 만족하는 것으로 나타났다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.125-127
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• 2010

예부선 운항시 부선의 전방에 위치한 예선에 의한 유동 변화가 부선에 작용하는 동유체력 변화에 미치는 영향을 회류수조 모형시험을 통하여 분석하였다. 이를 위하여 예선에 의한 간섭영향계수를 예부선의 상태변수와 간격 거리 등의 함수로 모델링하고, 모형시험 조건을 도출하였다. 회류수조 모형시험을 수행하여 예부선 상태에 따른 간섭력 계측, 파형 변화 현상 해석, 예선 간섭 유체력 분석을 수행하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제45권1호
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• pp.16-25
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• 2021

동유체력 미계수는 수중운동체의 조종성능을 예측하기 위해 정확히 추정되어져야 하며 추정 방법의 일환으로 다양한 모형시험이 수행되어오고 있다. 수중운동체는 횡동요 모멘트 변화에 민감하므로 관련 동유체력 미계수를 추정하는 작업은 정확히 수행되어져야 한다. 본 연구에서는 횡동요 운동과 관련한 동유체력 미계수를 간단하게 추정할 수 있는 순수 횡동요 장비를 새롭게 설계하였다. 횡동요 운동은 간단한 기계적 메커니즘을 통하여 구현하였으며, 메커니즘의 원리와 적용과정 그리고 설계한 장비의 system identification에 대해 기술하였다. 또한 순수 횡동요 시험의 해석방법을 제시하고 설계한 장비에 대해 반복시험을 거쳐 결과의 재현성을 확인하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-7
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• 2011

The radiation of water waves by a heaving truncated circular cylinder with damping plate is solved in the frame of the three-dimensional linear potential theory. The damping plate has a distinct advantage in reducing the motion response of a floating circular cylinder by increasing the added mass and the damping coefficient. Using the matched eigenfunction expansion method, the characteristics of hydrodynamic added mass and the damping coefficient are investigated with various system parameters, such as the radius and submergence depth of the damping plate. It is found that both added mass and the damping coefficient are significantly increased due to the arranged features of the larger damping plate with shallow submergence, which are positive factors as a motion reduction device of the floating offshore platform. Also the numerical results for an oscillating submerged disk show that the added mass is negative and that the damping coefficient has a peak value at resonant frequency when submergence depth is sufficiently small.

• 한국항해항만학회지
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• 제35권3호
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• pp.197-204
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• 2011

회류수조에서의 대각도 정적(static) 모형실험을 통해 Manta형 무인잠수체에 작용하는 동유체력을 측정하였으며, 동유체력에 미치는 Reynolds수의 영향을 고찰하였다. 이를 위해 동유체력을 cross-flow drag과 양력(lift force)으로 성분 분석을 하였으며, 양력 성분에는 Reynolds수의 영향을 무시하고, cross-flow drag 성분에만 Reynolds수의 영향을 고려하였다. 그 후 이들 두 성분을 다시 합성함으로써 실물 무인잠수정에 작용하는 동유체력의 추정 기법을 제시하였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제20권2호
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• pp.81-87
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• 2015

For Underwater vehicles, Unwanted roll excursions are inevitable as they are caused by induced propeller torque, disturbances, and banking motion during turns. To estimate the manoeuvring performance of underwater vehicle, it is necessary to obtain the roll coefficient of body. This paper was covered estimation of roll coefficient of underwater vehicle using STAR-CCM+, commercial CFD(Computational Fluid Dynamics) code. The RANS equations for incompressible fluid flows was solved numerically by using a finite volume method. An MRF(Moving Reference Frame) Method was Also adopted for rotations of body. For the validation, the flow around a DARPA SUBOFF bare hull model was simulated and good agreement with experiments was obtained. And Pure roll coefficients were calculated and campared with the experimental data which were presented by Seoul National University. Finally, an underwater vehicle model with propeller was simulated and analyzed for estimation of roll coefficient variation caused by induced propeller torque.

• 한국해양공학회지
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• 제28권2호
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• pp.119-125
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• 2014

A vertical planar motion mechanism(VPMM) test was used to increase the prediction accuracy for the maneuverability of an underwater glider model. To improve the accuracy of the linear hydrodynamic coefficients, the analysis techniques of a pure heave test and pure pitch test were developed and confirmed. In this study, the added mass and damping coefficient were measured using a VPMM test. The VPMM equipment provided pure heaving and pitching motions to the underwater glider model and acquired the forces and moments using load cells. As a result, the hydrodynamic coefficients of the underwater glider could be acquired after a Fourier analysis of the forces and moments. Finally, a motion control simulation was performed for the glider control system, and the results are presented.

• 대한조선학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.1-13
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• 2000

본 논문에서는 무한수심의 해양에서 파랑 중의 세장선에 작용하는 선형 및 비선형 동유체력의 계산을 위해 unified 이론을 적용하고자 한다. 세장선은 전진속도를 가지지 않는 것으로 가정하였으며, 이러한 가정은 FPSO, shuttle tanker 등과 같은 선박에 적용된다. Unified 이론을 적용하기 위해 우선 스트립 이론의 결과를 필요로 하며, 이를 위해 NIIRID를 이용하였다. 선형이론을 적용하여 선박의 동유력체 계수 및 운동응답특성들을 살펴보았으며, 이들 결과를 이용하여 2차 비선형 동유체력을 구하였다. Unified 이론은 2차원 결과를 단순히 합한 스트립 이론에 3차원 수정항을 더하기 때문에, 선형이론의 경우 heave 및 pitch 운동에 대해 3차원 panel 프로그램들과 비슷한 정확도를 기대할 수 있다. 특히 본 연구에서는 이러한 선형이론을 2차 동유체력의 계산으로 확장하였으며, 이러한 확장이 합리적인 결과를 주고 있음을 확인할 수 있었다.