• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.238-240
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• 2017

파랑 중 선수파의 영향을 줄이기 위해 도입된 Axe Bow선형은 파랑 중 항해 시 선수부에 과도한 Spray현상이 발생한다. 이를 억제하고자 선수 부가물이 도입되었으나, 수치해석적 연구가 필요할 것으로 판단하였다. 선수 부가물은 Spray rail에서 착안하였으며, 구현이 쉽고 설계 파라미터를 제시 할 수 있는 Barge형상으로 적용하였다. 본 연구에서는 선수 부가물의 길이 변화에 따른 Axe Bow 선형의 Spray 억제를 수치해석적으로 고찰하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권5호
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• pp.601-608
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• 2019

본 연구에서는 선수 돌출의 반전형 선수 형상을 가진 고속 쌍동선의 선체부착 부가물에 의한 주행성능 영향에 대하여 수치해석과 회류수조 모형시험을 통하여 비교분석하였다. 반전형 선수 형상은 재래식 선수 형상보다 선수 발산파 파정의 생성위치를 선미방향으로 이동시켜 개선된 조파형상을 보이며, 저항 및 안정된 항주자세에 효과적임을 보였다(Kim et al., 2019). 본 연구에서의 반전형 선수 내측에 부착된 핀과 선미단 인터셉터(Interceptor)에 의한 파형과 항주자세 변화 등 주행성능에 대한 모형시험 결과에서는, 1) 반전형 선수의 Trim 특성 2) Fin에 의한 내측 파의 중첩 개선 3) Fin과 Interceptor에 의한 자세제어는 두 선체 연결갑판(Wetdeck) 충격을 줄이는데 효과적인 것으로 판단된다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.122-127
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• 2021

선수 주변의 쇄파 과정 및 작은 스케일의 특징과 같은 유동 특성을 조사하기 위해 수치적 연구가 수행되었다. 본 연구에 사용된 쐐기형 선수의 형상은 이전 연구 [1, 2]에서 가져온 것이며 계산 조건은 Re = 1.64 × 10⁵ 및 Fr = 2.93이다. 상업용 전산유체역학(CFD) 소프트웨어 중 하나인 Star CCM +을 사용하여 수치 시뮬레이션을 수행하였다. 전반적인 선수 주변의 파 프로파일, 플런징 제트 모양, 공기 혼입 및 쇄파 과정과 같은 결과는 다른 실험 및 수치 연구와 비교되었고 일치하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 선수파 프로파일은 쐐기 앞에서부터 뒤로 가면서 뒤집힘 제트가 형성되고 마지막으로 제트가 쇄파 되는 것을 볼 수 있다. 플런징 쇄파 현상도 쐐기 모양을 따라가면서 일어나는 것을 알 수 있고 이전 플런징 쇄파에서 나타나는 플런징 쇄파의 4가지 과정을 보여 주고 있다. 플런징 쇄파 시 제트 주위의 속도가 급격하게 커지는 것을 확인할 수 있다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.9-11
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• 2018

선박의 파랑 중 조종성능 변화를 추정하기 위하여 선박해양플랜트연구소 공학수조에서 KCS 선형의 모형선으로 파랑 중 자유항주모형시험을 수행하였다. 파향, 파고, 파장 등이 변화는 규칙파 상태에서 KCS 선형의 35도 선회시험을 수행하여 파 중 선회궤적변화를 관찰하였고, 정상선회 상태에서 속도기반 궤적밀림 지수를 계산하였다. 계산된 속도기반 궤적지수를 정수 중 초기선회 상태에 외력으로 작용하여 그 시뮬레이션 결과를 보정하고 이를 파랑 중 초기선회 성능과 비교분석하였다. 그 결과 초기 선회 중 도출되는 선회성능인 전진거리, 전술선회직경은 선수파일 경우, 모형선의 전진방향 속도 변화를 추가적으로 고려해야함을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권7호
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• pp.923-929
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• 2018

본 연구에서는 쌍동선체의 선수형상에 대해 일반적으로 적용되고 있는 재래식과 선수 돌출의 반전형 선수 형상에 대한 저항성능 및 항주자세를 수치해석을 통해 분석하고, 반전형 선수형상에 대해서는 모형시험을 통하여 수치해석과 비교분석하였다. 반전형 선수형상은 재래식 선수형상보다 선수 발산파 파정의 생성위치를 선미방향으로 이동시켜 개선된 조파현상을 보였으며, 저항 및 안정된 항주자세 결정에 효과적이며 선체 저항이 약 2.95 % 개선되었다. 반전형 선수형상에 대한 수치해석 및 모형시험 비교분석 자료는 향후 선형설계 활용에 유용할 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권5호
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• pp.437-444
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• 2020

본 논문에서는 불규칙 선수파랑 조건에서 선박계류시스템의 전후동요를 억제하는 연구를 수행하였다. 두점식 계류시스템은 비선형복원력의 특성으로 인하여 규칙파 조건에서도 강한 비선형 응답 특성을 보인다. 종방향 불규칙 장파가 외란으로 선박계류시스템에 작용하게 되면 규칙파 외력이 입사하는 경우보다 변위와 속도에서 더욱 복잡한 비선형 거동이 발생한다. 계의 종동요 변위와 속도를 동시에 억제하기 위하여 슬라이딩모드 제어법(SMC)을 적용하였다. SMC는 매개변수의 불확실성 및 외란에 대한 강인성을 갖는 폐루프 시스템을 제공하지만, 채터링은 이 제어법을 사용할 때 큰 단점이 된다. 본 연구에서는 준 슬라이딩모드의 시그모이드 함수를 이용하여 불규칙 해양파의 외란 조건에서 채터링을 줄이고. 수렴의 정확성에 도달하는 목표를 달성하였다. 제어법의 유효성은 수치시뮬레이션을 통해 증명하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권4호
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• pp.489-497
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• 2019

거친 해상 조건에서 운항하는 선박은 파도와의 상대운동으로 인해 슬래밍 하중에 노출된다. 특히 선수가 자유수면으로 입수하는 과정에서 선체부는 일시적으로 큰 슬래밍 충격하중을 받게된다. 일반적으로 대형 컨테이너선박의 경우, 큰 플레어를 가지는 특징이 있으며, 이로 인해 플레어 슬래밍 충격하중으로 인한 구조적 손상이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 슬래밍 수치시뮬레이션을 위해 먼저 신뢰할 만한 실험결과와의 비교검증을 수행하였으며, 선수 및 사파에서 선수플레어 슬래밍 하중을 추정하였다. 그 결과 슬래밍 하중이 발생되는 위치는 0.975st이며, 최대 충격 하중은 선수파 조건에서 약 475kPa임을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권6호
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• pp.832-838
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• 2021

본 연구는 최근 해양사고가 점차 증가하고 있는 10톤 미만 소형어선의 규칙파 중 운동응답 특성에 대하여 수치해석을 통하여 분석하였다. 10톤 미만의 소형선박들을 크기별로 구분하여 해양사고 분석에 이용되고 있기 때문에 본 연구에서도 서로 다른 크기의 소형어선 3척을 대상으로 운동응답 해석을 이행하였다. 선수파인 경우 장파장 영역에서 속력이 높아질수록 상하동요 및 종동요 응답도 커지고 있는 현상을 확인하였다. 가장 작은 3톤급 어선의 운동응답이 다른 크기의 어선보다 더 크게 나타나는 특성을 보여주었다. 선수사파 상태에서의 횡동요 운동은, 선박의 크기와 관계없이 점차 속력이 높아질수록 운동응답의 최대값이 장파장 영역으로 이동되는 특성을 확인할 수 있었다. 선수사파와 횡파에서 3척의 소형어선 모두 속력이 가장 높은 15노트에서 횡동요 운동이 가장 크게 나타나는 것을 알 수 있었다. 선수파 및 선수사파를 받으면서 항행할 경우 속력을 낮추는 것이 종운동과 횡운동 영향을 감소시킬수 있는 방법이라고 보여진다. 횡파에 의한 횡동요는 속력 및 선박의 크기와 관계없이 특정 파장에서만 급격히 커지는 경향을 보여 주었다. 전진속력이 있을 경우 선수 사파에 비해서 선미사파에서의 확연한 횡동요 감소 현상을 확인할 수 있었다. 선박의 크기 및 속력에 따라 선체운동응답의 최대값이 나타나는 특정 영역이 있으므로 이 운동 영향을 최소화 시킬 수 있는 운항방법이 고려되어 실행되어야 한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제37권5호
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• pp.481-486
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• 2013

본 연구에서는 18미터급 쌍동형 선형의 선수벌브 유무에 따른 운동응답특성을 선형 스트립이론에 기초한 상용코드(Seakeeper)를 이용하여 추정하였다. 계산조건으로는 ITTC 파스펙트럼에 기초한 뷰포트 풍력계급 3 ($\bar{T}=2.98s$, $H_{1/3}$ =0.6m), 4 ($\bar{T}=3.85s$, $H_{1/3}$ =1m) 및 5 ($\bar{T}=5.44$, $H_{1/3}$ =2m)의 파스펙트럼을 산출하였고, 조우각은 선수파, 선수사파 및 횡파를 적용하여 종동요의 선체운동응답스펙트럼을 해석하였다. 선수벌브가 적용된 쌍동선 선형은 선수파와 선수사파에서 최대 20%의 종동요 응답이 감소하는 효과를 나타냈다.

• 대한조선학회논문집
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• 제45권2호
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• pp.124-131
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• 2008

This paper presents the analysis of resistance performance and bow waves for the resistance-minimized hull form of small fishing boat by using numerical simulations and model tests. The resistance-minimized hull form is developed from an original hull form which is selected from existing small fisher boats in our country. In order to estimate the resistance performance for the original and the developed hull form, several numerical simulations and model tests are carried out. Marker and Cell(MAC) method and Marker-Density method are adopted to simulate the free-surface bow waves around advancing hull surface. The results of numerical simulations are compared with the model tests in towing tank. The results show that the resistance performance of the resistance-minimized hull form is improved than that of the original hull form. The results of this study will be a good guide to the hull form development of small fishing boats in future.