• 한국해양공학회지
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• 제11권3호
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• pp.107-115
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• 1997

비성형 동력학계로 모델링된 부유수송체의 동적응답을 조사하고 그 운동의 안정성을 해석하였다. 종동요 모우드의 고유주파수가 횡동요 모우드의 고유주파수의 두배가 되는, 즉, 2:1 내부공진 혹은 자기계수공진인 조건하에서, 이부유수송체는 한 운동 모우드의 직접가진에 의해 간접가진된 다른 모우드가 대진폭 응답을 보일 수 있음을 밝혔다. 또항, 종동요 모우드의 감쇠력은 비교적 넓은 범위의 운동에 대해 선형적임에 반해, 횡동요 모우드의 감쇠력은 점성의 영향이 대단히 커서 비선형성이 대단히 강한 것으로 알려져 왔다. 이 문제를 수학적으로 모델링하기 위하여, 종동요 모우드의 운동방정식에는 선형및 제곱형의 합의 형태인 감쇠력 모형을 사용하였다. 다중척도법을 사용하여 이 두가지 운동 모우드의 주기적 응답및 그의 안정성에 미치는 제곱형 비선형 횡동요 감쇠력의 영향을 밝혔다. 조우주기가 횡동요 모우드의 고유주기와 근사한 경우에 대하여 이 비선형계의 응답을 구하고 주파수-응답 곡선으로 나타내었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제56권6호
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• pp.550-558
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• 2019

The roll motion of a general vessel, which is more influenced by resonance as compared to other motions, adversely affects the passenger and hull. Therefore, reducing the roll motion through an anti-rolling system is critical, and most ships use various devices such as anti-rolling tanks, bilge keels, and fin stabilizers to accomplish this. In this study, a simplified model is developed for the application of an anti-rolling device for unmanned semi-submersible vessels. The applied anti-rolling device is installed on the stern and stem of a ship using a pair of servo motors with added weight, and the motor is controlled through the Arduino. The moment of the motor is designed and implemented based on a mathematical model such that it is calculated through the restoring force according to the heel angle of the ship. The performance of the proposed system was verified by utilizing the roll damping coefficient calculated by the free-roll decay test and logarithmic decrement method and was validated by a towing tank test. The system is expected to be used for unmanned vessels to perform sustainable missions.

• 대한조선학회논문집
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• 제52권6호
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• pp.460-470
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• 2015

In general ships and FPSOs, roll damping is very small and consequently roll motion is very large at the roll resonance frequency. Proper evaluation of the roll damping coefficient at the resonance frequency is an important task in the study of roll motion and usually it is done by the analysis of free roll decay tests. The relative decrement method based on energy relation has been used mainly for the evaluation of roll damping coefficient from the roll decay test so far. As another method, the logarithmic decrement method based on equivalent linear decay assumption can be used for the same purpose and it is relatively simple. In this paper, both of the relative decrement method and the logarithmic decrement method are used for the evaluation of roll damping coefficient including quadratic damping from the free roll decay tests, and their results are cross-checked for verifying the obtained damping coefficients. Through applications to a box-type floating body equiped with bilge keels, it is shown that the two methods give almost the same damping coefficients in a practical view point and the cross-check of their results is to be a good tool to prevent a possible error. And also the quantitative effects of the bilge keels on the roll damping of box-type floating body are shown and discussed.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권6호
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• pp.688-696
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• 2023

본 연구에서는 어선의 운동성능을 향상하기 위해 부착되는 부가물의 조합과 파라미터 변경에 따른 어선의 자유 횡 동요 감쇠와 저항 성능을 평가하였다. 성능 평가를 위해 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics)을 이용한 수치해석을 수행하였으며, 주요 부가물인 빌지킬과 선저킬의 조합과 치수 변경에 따른 횡 동요 주기와 감쇠 계수의 변화를 확인하였다. 선저킬의 경우 길이가 변화함에 따른 횡 동요 감쇠 계수의 변화가 상대적으로 크지 않음을 확인하였다. 반면 빌지킬의 경우 길이와 각도의 증가에 따라서 횡 동요 감쇠 계수가 증가함을 확인하였다. 4가지 부가물 조합 조건과 나선의 저항 성능을 비교하였으며, 부가물에 의한 어선의 자세와 압력분포의 변화로 인해 저항이 증가함을 확인하였다. 본 연구 결과를 통해 부가물 크기와 배치가 어선의 운동 및 저항 성능에 미치는 영향을 확인할 수 있었으며, 어선 적용 시에 도움이 될 수 있을 것으로 기대한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권9호
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• pp.791-798
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• 2016

본 연구에서는 상용 점성 유동 해석 소프트웨어인 Star-CCM+를 이용하여 110m급 해양작업지원선의 빌지킬 효과에 따른 횡동요 성능에 관한 연구를 수행하였다. 해양작업지원선에 관한 연구에 앞서 DTMB 5512 선형에 대한 수치 시뮬레이션을 통해 실험과 비교 검증하였다. 검증된 결과를 바탕으로 빌지킬 유무에 따른 해양작업지원선의 자유 횡동요 시뮬레이션을 수행하였으며, 이를 통해 각각의 무차원 감쇠 계수와 횡동요 응답진폭함수를 산출하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제49권1호
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• pp.52-59
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• 2012

Among many factors to be considered for higher safety level requirements, the hull stability in intact and damaged conditions in seaways is of utmost importance. Since the assessment of a damaged ship is complicated due to the highly non-linear behavior, it is widely acknowledged that computational fluid dynamics (CFD) methods are one of the most feasible approaches. Although many research activities are being reported on the damaged ship stability recently, most of them are not designed for validation of CFD studies. In this study, well-designed model tests were performed to build a CFD validation database, which is essential in developing better CFD methods for the damage stability assessment. The geometry of the damaged compartment and test conditions were determined based on preliminary CFD simulations. Free roll decay tests in calm water with both intact and damaged ships were performed and the roll motion characteristics were compared. The damaged ship showed a larger roll damping coefficient and more rapid decrease of roll amplitude than the intact ship. The primary reason of these efforts can be explained by the movement of the flooded water.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.188-192
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• 2004

A Numerical analysis method is developed in order to compute the flaw and wave field for 2-dimensional floating body in the free roll motion with 3 degrees of freedom. Navier-Stokes and continuity equations are gaverning equations in tire present study. Finite Difference method is introduced to discretize the governing equation. The free surface is traced by the interface tracking method and the grid system is fitted to boundaries including free surface and body surface, which is moving in the flow field. The numerical scheme is based on Maker and Cell method. For the sake of validation of the numerical method, the computed roll decay factors according to tire midship section shapes are compared with measured results. The numerical results are discussed in order to understand the effect of midship section shape on roll motion.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권5호
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• pp.339-347
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• 2012

예인줄을 여러 개의 유한요소로 분할 한 뒤 각 요소들에 Newton의 운동 제 2법칙을 적용하고 각각에 작용하는 외력은 성분별로 장력, 항력, Coriolis 힘, 중력, 부력, 입수 충격력 등으로 구분하여 예선과 부선을 연결하는 예인줄의 동역학 모델을 정립하였다. 일반적으로 예인줄 요소의 병진 운동만을 고려하는 이전의 연구들과는 달리 본 논문에서는 예인줄 요소의 운동을 횡동요를 제외한 5자유도로 확장하고 외력 고려가 용이한 물체고정좌표계에서 기술하였다. 예인줄 요소들 간에는 연결점에서 인장만 되는 스프링과 감쇠기로 연결하고, 스프링의 강성계수는 실제 적용되는 예인줄의 강성계수와 등가가 되도록 설정하였다. 정립된 예인줄 모델의 검증을 위하여 예인줄의 공기중 및 수면 바로 위에서의 자유낙하, 예인선의 가속운동, 예인선의 조화운동 시나리오에 대하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과, 예인선, 부선, 예인줄 요소들의 운동 시계열 값들은 실제 예상치와 유사한 경향을 보이는 것을 확인하였다.