• 선박안전
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• 제18권
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• pp.26-38
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• 2005

본 논문에서는 KRISO에서 개발한 선형설계 전용 프로그램인 HCAD와 조파저항 계산 프로그램인 WAVIS를 사용하여 소형 어선을 개발한 예를 보이고 있다. 소형 고속 어선으로 사용되고 있는 차인형 선형을 기준선으로 하여 둥근바닥 선형(Round Bilge Hull Form)을 설계한 과정과, 두 가지 선형에 대한 저항 특성을 이용하여 선체 주위의 유동장과 조파저항을 계산 하였다. 차인형 선형의 저항 특성이 둥근 바닥 선형에 비해 다소 크게 나타났으나 소형 조선소의 건조비를 감안하여 차인형 선형에 대한 저항 감소를 시도하였다. 차인형 선형은 최근 어선의 고속화에 따라 고속 운항시 과도한 선수파가 발생하기 쉽고, 심한 트림이 발생할 가능성이 있으므로, 이러한 문제를 해결하기 위해 선미웨지를 설계하였으며, WAVIS를 이용한 수치계산에 의해 저항 성능이 개선되었음을 확인하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-6
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• 2001

This study focuses on the potential flow analysis for a hull with the transom stern. The method is based on a low order panel method. The Kelvin type free-surface boundary condition which is known to better fit experimental data for a high speed is applied. To treat a dry transom stern effect a special treatment for the free-surface boundary condition is adopted at the free-surface region after the transom stern. Trim and sinkage, which are important in high speed ships, are considered by an iterative method. Pressure and momentum approaches are used to calculate the wave resistance. Numerical calculations are performed for Athena hull and these results are compared with the experimental data and also other computational results.

• 한국항해항만학회지
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• 제37권1호
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• pp.1-7
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• 2013

본 연구에서는 개발된 선미부에 수직날개를 부착한 선박의 조파저항성능을 예측할 수 있는 수치해석기법의 검증에 관한 것이다. 수치해석기법은 비점성 유동장 해석기법인 랜킨소오스 패널법과 와류격자법을 사용하여 개발하였으며, 자유수면 경계조건의 비선형성은 반복해법을 사용하여 만족시켰고, 선박의 트림과 침하량을 구하는 알고리즘을 포함하고 있다. 수치해석을 위한 선체표면의 패널을 생성하기 위하여 패널절단법을 사용하였다. 4000TEU 컨테이너 운반선을 대상 선박으로 하여 선미부 6개소의 서로 다른 위치에 수직날개를 부착하여 수치해석을 수행하였으며, 수치해석기법의 타당성을 검증하기 위하여 상용 점성 유동장 해석 프로그램인 FLUENT를 사용하여 선체 주위의 점성 유동장을 계산하였고, 모형시험을 수행하여 얻은 실험 결과를 수치해석 결과와 서로 비교하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제9권2호
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• pp.92-97
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• 2006

수치계산을 통해 소형 고속선의 선형설계를 수행하였다. 선형변환 프로그램인 HCAD를 사용하고 차인형 선형을 기준선으로 하여 둥근바닥 선형을 설계하였다. WAVIS를 시용하여 두 가지 선형에 대한 선체주위의 유동장과 조파저항 계산 결과를 보였다. 차인형 선형의 저항특성이 둥근 바닥선형에 비해 다소 크게 나타났으나 소형 조선소의 건조비를 감안하여 차인형 선형의 선수부 개량과 선미 웨지의 설계를 통해 조파저항의 감소를 시도하였다. 수치계산 결과 선미 웨지의 적용에 의해 차인형 선형의 조파저항성능이 고속영역에서 개선되었음을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제45권1호
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• pp.54-62
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• 2008

A new solution method was developed to solve the free surface flow around a hull and named as 'Variable Free Surface Panel Method'. In the method the non-linearity of the free surface boundary conditions was fully taken into account and the raised panel method was employed to effectively solve the problem. The transom stern flow was also considered and the panel on the hull was generated using the panel cutting method. Numerical calculations were performed for KCS(KRISO Container Ship) hull form and compared with the experimental data to confirm the validity of the method. The comparison with the conventional free surface panel method was also accomplished. It is confirmed that new method gives more reliable results than the conventional method.

• 대한조선학회논문집
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• 제46권3호
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• pp.268-278
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• 2009

The present study focused on evaluation for the performance of the Flow Control Flat Plate (FCFP) attached in the stern side of the ship. The important function of this FCFP is to enhance the resistance performance through the decrease of stern sinkage and the propulsive performance by the adjustment of inflow velocities in the propeller plane. Two different hull forms were considered to identify the effects of the FCFP. The attachment position, the angle and the size of the FCFP were studied in this numerical simulation. In this paper, the roles of the FCFP were intended to analyze fully through the numerical interpretation.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.9-18
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• 1996

본 논문은 불균일한 선미 유동장에서 작동하는 프로펠러의 성능 해석을 위한 포텐셜을 기저로 한 판요소법을 기술하고 있다. 본 방법은 법선 다이폴과 쏘오스를 프로펠러의 날개, 허브, 그리고 후류면에 분포하였고, 비정상 유동의 해석 방법으로는 시간 전진법에 의한 방법을 취함으로써 다이폴의 세기를 미지수로 하는 적분방정식을 얻고, 이산화하여 수치적으로 계산하였다. 2차원 날개에 대한 수치해석을 수행하여 해석해와 비교함으로써 시간간격에 대한 수렴성을 확보하였다. 또한, DTRC 4118 프로펠러에 대하여 조화반류하에서 작동하는 프로펠러의 비정상 성능을 해석하여 실험치와 비교함으로써 시간영역에서 프로펠러의 비정상 성능해석이 가능함을 보였다.

• 한국해양공학회지
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• 제18권5호
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• pp.57-63
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• 2004

Various propulsion systems, applicable for a G/T 47,000 class mid-size cruise ship, are discussed and a comparative study on stern forms and hull resistance characteristics is carried out, in relation to these propulsion systems. Based on shipyard production logs on similar cruise ships, a reference hull form of a single shaft propulsion system with center-skeg, is generated. Then two new stern hull forms are derived by using a hull transform technique: consisting of one stern form using a twin-skeg system and the other using the Azipod system. Using a CFD-based commercial flaw analysis program, WAVIS (WAve and VIScous flaw analysis system for hull form development), various hydrodynamic characteristics, including wave profiles and ship hull resistance, are compared for three hull forms.

• 대한조선학회지
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• 제27권2호
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• pp.1-12
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• 1990

선미후류에 포함된 보오텍스 시스템과 프로펠러와의 상호작용을 이론적으로 해석하여 유효반류를 계산하는 방법을 제안하였다. 선미주위의 복잡한 유동을 Poincare의 방정식을 사용하여 수학적으로 표시하였고 임의의 점에서의 교란속도를 물체 표면에 분포되어 있는 쏘오스 및 보오텍스에 의한 유기속도의 표면적분과 유체중 위치하는 쏘오스 및 보오텍스에 의한 유기속도의 체적적분의 함으로 표시하였다. 이 식으로부터 유효속도(effective velocity)를 유체중 보오텍스에 의한 유기속도의 체적적분으로 정의하였다. 유체중의 보오텍스의 위치와 세기는 불균일한 호칭속도(nominal velocity)분포에 포함되어 있는 보오텍스로부터 프로펠러가 작동할 때의 유선변화를 고려하여 보오텍스 운동역학(vortex dynamics)을 만족하도록 결정된다. 이론을 검증하기 위한 계산예로써 축대칭 전단류(shear flow)중 원판형 추진장치가 작동할 때 프로펠러에 의한 유선변화 모형을 변화시켜 유효속도를 계산하였고 양력판 이론에 의한 값과 비교하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권7호
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• pp.1082-1087
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• 2021

프로펠러축은 프로펠러 하중 및 편심추력의 영향으로 인해 정적, 동적, 과도상태 각각 거동의 패턴이 달라져 선미관 후부베어링의 국부하중 변화를 일으킴으로써 선박 축계의 안정성에 큰 영향을 미치며, 결과적으로 축 지지 베어링의 손상위험을 증가시킨다. 이를 방지하기 위한 일련의 축계정렬연구는 선급강선규칙과 조선소 지침을 기반으로 준정적 상태에서 축과 선미관 베어링간의 상대적 경사각과 유막유지, 선체변형에 따른 영향평가를 최적화 하는데 중점을 두어 진행 되어왔다. 그러나 보다 진일보한 형태의 추진축계의 안정성을 보장하기 위해서는 조타장치의 전타시 발생하는 급격한 선미유동장 변화와 같은 과도동적상태변화 조건에서의 상세 연구가 필요하다. 이러한 관점 하에 본 연구에서는 50,000 DWT 중형 유조선을 대상으로 스트레인 게이지법과 변위센서을 이용하여 선박운전 중 대표적 과도상태인 좌현 전타시의 프로펠러 축 거동이 선미관 베어링에 미치는 영향을 교차검증한 결과, 프로펠러 편심추력변동이 선미관 베어링의 하중을 일시적으로 저감시켜 베어링 하중을 완화시키는 것을 확인하였다.