• 한국항해항만학회지
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• 제38권4호
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• pp.335-341
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• 2014

최근 고유가와 환율변동 등 어려운 시장상황 속에서 해운선사는 선박의 대형화와 고속화를 요구하고 있다. 선사들은 선박의 운용유지비 절감을 우선적으로 요구하고 있으며, 이에 조선소에서는 기술경쟁력 유지를 위한 방안으로 속도성능 향상에 중점을 두고 지속적으로 노력 하고 있다. 본 논문에서는 에너지 절약형 선형개발에 중점을 두고 유동제어 띠를 사용한 선박의 저항성능 향상에 관하여 소개한다. 본 연구는 혹등고래(Humpback Whale)의 배 주위에 있는 기다란 줄 무늬 형상을 응용하여 선체표면에 "오목하고 길게 팬 줄 형상 또는 볼록하고 기다란 줄 형상"(이하, 유동제어 띠라고 함)을 단일로 적용하였다. 현재, 제안된 형상은 특허출원이 되어 있다. 이 형상은 선체표면의 압력분포 변화와 압력강하 현상 등을 효과적으로 제어하는 역할을 한다. 실선 적용 시 장점은 블록조립이 완성된 후에 선체표면에 부가물을 부착하는 종래기술과 비교하여 볼 때 블록제작 단계에서 단면형상을 반영할 수 있다는 점에서 비용을 절약할 수 있다고 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권1호
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• pp.1-8
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• 2011

트리구조의 채널형태를 갖는 정방형 냉각판을 대상으로 형상법칙에 근거하여 유동저항이 최소화된 채널구조를 해석적인 방법으로 도출하였다. 두 가지(1차, 2차 형상)의 트리구조에 대해서 유동저항최적화를 수행한 결과, 시스템 크기가 증가할수록 최소화된 무차원 유동저항은 전반적으로 감소하는 경향을 보였다. 또한, 1차, 2차 형상모델 중 압력강하를 기준으로 성능을 판단할 경우, 시스템 크기가 $18^2$ 보다 큰 경우에는 1차 형상보다는 2차 형상이 우수한 결과를 나타내었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제38권1호
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• pp.9-26
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• 2001

본 논문에서는 연안과 운하에서 연계수송이 가능한 수송시스템의 개발을 위하여 설계된 바지(barge)와 푸셔(pusher)의 저항성능을 모형시험과 수치계산에 의하여 해석하고자 하였다. 무한수심 조건에서의 모형시험으로는 인하대학교 선형시험수조에서 저항과 침하, 선측파형 등을 계측하였으며, 유동장 해석을 위한 수치계산의 경우에는 MAC법을 기초로 한 유한차분법(Finite Difference Method)에 의하여 계산을 수행하였다. 먼저, 모형시험의 경우에는 계획속력을 6knots로 하는 설계선형에 대하여, 저속에서부터 계획속도이상의 구간까지 모형시험을 실시하여 각 속도에 따른 저항특성들을 비교하였다. 일련의 모형시험 결과들은 기존의 유사한 선형의 모형시험결과들과 비교하였다. 수치계산의 경우에는, 설계선형에 관하여 계획속도에서 푸셔와 바지선형 각각의 단독운항상태와 두 선체가 동시에 연결되어 운항하는 상태에 대한 계산을 수행하였다. 또한, 모형시험이 어려운 제한수로를 운항하는 상태에 관하여도 수치계산을 수행하였고, 각각의 계산결과들로부터 운항상태에 따른 선체주위의 유동장의 특성을 비교하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제33권2호
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• pp.187-192
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• 2013

크랙 계면에서의 접촉 열저항에 의해 만들어지는 온도 강하 특성을 적외선을 이용하여 측정함으로써 피로균열을 검사하였다. 크랙과 같은 불연속면을 지나는 열 유동은 연속체에서와는 달리 접촉경계면에서 급격한 온도구배를 나타내는데 이 변화를 표면에서의 적외선 방사량으로 측정하여 피로균열의 위치를 탐지하였다. 표준 피로균열 시편의 중앙부에 노치를 생성한 후 저주기 피로균열을 노치 끝단으로부터 발생시킨 다음, 이 시편의 한쪽 끝단에 할로겐램프를 이용하여 일정한 열을 가함으로서 시편의 길이 방향으로 열 유동이 일어나도록 하면서 시편의 표면온도 분포를 적외선 실험장치로 계측하였다. 열 유동이 크랙을 지나면서 온도구배가 크게 변화하는 것을 적외선 열화상 이미지로부터 알 수 있었으며 균열 면에서의 적외선 온도 데이터로부터 크랙의 위치와 크기를 평가할 수 있음을 실험적으로 확인하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제38권6호
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• pp.585-591
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• 2014

본 논문의 주 목적은 프루드 수가 0.5 이상인 중형 경비정의 속도성능을 모형시험 이전에 CFD 결과를 바탕으로 기존의 모형시험자료를 활용하였다. 모형시험 이전에 CFD를 이용하여 선속 별로 추정된 제동마력이 주어진 엔진마력을 만족하는지를 평가 하였다. 대상선박은 선미가 서로 다른 두 가지 선형을 선정하였다. 점성 유동장 계산은 상용 CFD 코드인 STAR-CCM+를 사용하였으며, 자유수면과 자세 변화(동적 트림)를 모두 고려하였다. 알몸 선체의 저항 값은 CFD를 이용하여 추정되었다. 점성 유동 해석을 통해 두 가지 선형의 자유수면 파형, 압력분포, 한계유선 그리고 프로펠러 면에서의 속도분포를 비교하였다. 점성 유동 해석 결과를 바탕으로 두 가지 선형에 대한 유효마력 즉, 저항성능을 평가하였다. 부가물 부착에 따른 저항 증가량과 준추진효율 계수(ETAD, ${\eta}_D$)는 모형시험 자료를 활용하였다. 중형 경비정과 같은 고속선박에 관한 속도성능 추정법이 CFD와 기존 시험자료를 이용하여 개발되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.121-127
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• 2007

본 연구에서는 발사체 추진제 탱크에 적용되는 압력 릴리프 밸브에 대한 모델링 방법을 제시하였다. 압력 릴리프 밸브의 유동저항은 밸브 스탬의 정지 위치에 대한 이동거리에 의해서 결정된다. 밸브 스탬의 위치는 스탬의 질량, 스프링의 탄성계수, 마찰저항, 차압 등에 의존하며 일반적으로 시스탬 운용 시간에 걸쳐 변하게 된다. 본 연구에서는 이러한 밸브 스템부 운동 및 그에 따른 유동저항의 천이를 제시하였다. 다른 종류의 밸브와는 달리 압력 릴리프 밸브는 일반적으로 밸브 전 후단의 차압이 크기 때문에 밸브목 근처에서 유량이 음속에 의해 제한되는 쵸킹 현상이 발생한다. 따라서 압력릴리프 밸브 설계 시에는 이러한 쵸킹 현상을 고려해야 하며 본 논문에서는 쵸킹을 고려한 경우와 고려하지 않은 경우에 대한 결과를 비교하여 제시하였다. 또한 스탬부 직경 및 스프링 탄성계수에 의한 밸브의 벤트 성능을 제시하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권5호
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• pp.627-633
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• 2019

본 논문의 주 관심사항은 전산유체역학과 기존 모형시험 데이터를 활용하여 주어진 선박의 저항 및 추진성능을 추정하고 그 결과를 이용하여 에너지효율설계지표(Energy Efficiency Design Index, EEDI)를 평가하는 방법을 제시하는 것이다. 대상선박의 모형선 크기에서의 전 저항을 계산하기 위해 점성 유동 해석을 수행하였다. 유동계산은 STAR-CCM+를 사용하였으며 자유표면, 트림과 싱키지를 고려하였다. 점성 유동 해석 결과를 바탕으로 대상선박의 유효동력을 산정하였다. 준 추진효율 계수는 기 보유한 모형시험 데이터베이스를 이용한 추정식 및 유사선박의 시험자료를 활용하여 산정하였다. 최종적으로 EEDI 산정식에 대하여 유체동역학적 결과, 선박의 정보, 사용하는 연료에 대한 $CO_2$의 환산계수, 연료소모량 등을 바탕으로 일반화된 계산 프로그램을 작성하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제37권4호
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• pp.11-18
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• 2000

본 논문은 조파저항 성능 평가법을 비선형 계획법에 적용해서 선수 형상의 최적화에 응용한 연구결과이다. 조파저항은 비점성 포텐셜 유동의 가정으로 랜킨 소오스법(Rankine source method)을 이용하여 계산하였고 최적화 기법으로는 SQP(Sequential Quadratic Programming)법을 이용하였다. 선수형상의 표현과 변경은 스플라인(spline)함수를 이용하였으며 본 방법에 의하여 조파저항이 최소가 되는 선수형상의 결정이 가능하였다. 또한 마찰저항공식과 경험식으로 주어지는 형상영향계수(from factor)를 고려한 점성저항을 첨가하여 총 저항이 최소가 되는 선수 형상도 도출하여 서로 비교하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
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• pp.114.1-114.1
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• 2005

• 대한기계학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.1313-1320
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• 1993

본 연구에서는 가시화가 가능한 상승부를 가진 개방된2상 자연순환 회로를 설치하여 각 운전 조건에 따른 순환 유동 특성을 살펴보았다. 즉, 가열량 증가에 따 른 상승부에서의 2상 유동 양식의 변화를 관찰하였고 동시에 가열기 입구 과냉 액체의 순환 유속 및 상승부의 기공률(void fraction)을 측정하였다. 또한 가열기 입구 및 출구에 설치된 밸브의 마찰저항, 가열기 입구 액체의 과냉 정도, 그리고 충전수위등이 전반적인 유동특성에 미치는 영향을 연구하였다.