• 제목/요약/키워드: Hull Roughness

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선박의 표면조도에 관한 연구 : 추정법 및 선박성능에 미치는 영향 (A Research on Ship Hull Roughness : Estimation Method and Effect on Ship Performance)

  • 권영중;주동국
    • 대한조선학회논문집
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    • 제33권2호
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    • pp.30-35
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    • 1996
  • 선박의 경제적인 측면에서나 기술적인 측면에서 Service Power Margin을 신빙성있게 산출하여야 한다는 것은 주지(周知)의 사실이라 하겠다. 하지만 기존의 산정법이 문제가 될 정도로 너무 부정확하므로 이의 개선이 절실히 요청되며, 이를 위해서는 특히 선체의 표면조도(表面組度)영향 고려법과 관련된 연구가 필요하다는 것은 이미 10여년 전부터 많은 학자들에 의해서 강조되어 오고 있다. 예를 들면, 제 15 및 제 16 회 국제수조회의(ITTC)의 성능분과 위원회는 보고서의 결론에서 이점을 연속적으로 강조한 바 있다. 하지만 이 분야에서는 이론적 연구의 어려움 때문에 실용성있는 연구결과를 얻기 위하여는 실선자료를 이용해서 분석해야 하는 것으로 알려져 있으며, 연구를 위한 실선자료 수집 기간이 매우 길 수 밖에 없다는 어려움이 있다. 이러한 특성 때문에 표면조도(表面組度)영향 고려법에 관한 이제까지의 연구는 매우 부진한 형편이라 하겠다. 이를테면, 1가지 종류의 선박에서 실선자료를 수집하기 위한 이상적인 기간은 선박의 년령과 같은 17년~25년이 될 것이다. 또한, 일반적인 법을 찾기 위해서는 여러 종류의 선박 자료가 필요할 것이다. 이에 본 논문에서는 15년 동안 수집된 자료를 회기분석법을 이용해서 분석함으로서 선령(船齡)에 따른 표면조도를 예측할 수 있는 관계식을 찾아 보았다. 아울러 V.L.C.C.를 예를 들어서 해상에서의 바람 및 파랑등의 기상 영향과 표면조도의 영향과를 비교하여 보았다.

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Pb-Free 도금용액 및 피막의 신뢰성평가 (A Reliability Test for Pb-Free Plating Solution and its Deposit)

  • 허진영;구석본;이홍기
    • 청정기술
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    • 제11권3호
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    • pp.153-164
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    • 2005
  • This study found a reliable evaluation for four kinds of pb-Free plating solutions and it's layers, through pure Sn, SnAg, SnBi and SnCu. These four kind of solutions are widely used to pb-Free plating. Hull-cell, Harring-blum, coverage, throwing power, current efficiency, stability, life-time, composition, hardness, roughness, abrasion, scratch, solderability, corrosion, contact angle, morphology, SIR(Surface insulation resistance) and Whisker test were experimented. Also, Using ICP, XRF, FE-SEM, EDS, temperature/humidity chamber, solderability tester, hardness tester, roughness tester, abrasion tester, salt spray tester, contact angle tester, SIR tester, and microscope. In this paper could be shown the systematic and various analysis for reliability about four kinds of pb-Free plating solutions, processes and it's deposit surface.

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선박 최적운항시스템을 위한 추진성능 데이터베이스 생성 연구 (A Study on the Database Generation of Propulsion Performance for Ships Optimum Routing System)

  • 김은찬;강국진;이한진
    • 한국항해항만학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.97-103
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    • 2016
  • 최적의 선박 운항 항로를 찾기 위해서는 선박의 정확한 추진성능을 추정하는 것이 매우 중요하다. 본 논문은 선박 최적운항시스템의 추진성능 데이터베이스를 생성하기 위한 전산프로그램의 개발에 대해 기술하고 있다. 실해역에서의 추진성능은 표류와 표면 거칠기 등 선체 상태뿐 만 아니라 파랑과 바람 등 해상 상태의 영향을 받는다. 이 부가저항 추정 방법들은 ISO 15016:2002 표준의 실선 속력시운전 해석법을 근간으로 하고 있으며, 추가로 바람과 선체 표면 거칠기에 대한 몇 가지 추정 방법이 보완되었다. 이 추정 방법들은 종합적인 전산프로그램으로 만들어졌다. 그리고 향후 최적 운항경로 계산에 활용될 쇄빙연구선 아라온 호에 대해서 데이터베이스 계산이 수행되었다. 이 프로그램은 모든 선박의 항로 최적화 계산에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

손상 선박의 예인력 추정을 위한 선박 저항 계산 프로그램 개발 (Development of the Ship Resistance Calculation Program for Prediction of Towing Forces for damaged Ships)

  • 최혁진;김은찬
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.150-155
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    • 2012
  • 예인선의 주요 목적의 하나는 구난 작업시 다른 선박을 예인하는 것이다. 예인선이 이러한 작업을 안전하게 수행하기 위해서는 적절한 예인력을 가질 수 있어야 한다. 따라서 예인 작업중 피 예인선박에 대한 저항을 추정하는 것은 매우 중요하고도 필수적인 과정이다. 본 논문에서는 예인력을 추정할 수 있는 선박의 저항 계산 프로그램을 연구하였다. 계산 프로그램은 정수중의 기본 선체 저항과 바람, 표류, 선체 표면 거칠기, 파랑, 천수 및 조류에 의한 부가저항을 계산하는 기능을 가지고 있다. 모든 추정값은 도표 또는 수식을 이용하는 통계적이고 경험적인 방법으로 계산된다. 본 프로그램에 의한 계산 결과는 미국 해군의 예인 매뉴얼로부터 계산된 결과와 비교하였다. 그 결과 본 프로그램은 손상 선박의 저항을 적절히 추정할 수 있는 유용한 프로그램이라고 판단된다.

빙마찰계수에 따른 쇄빙탱커의 빙저항 변화 (Change of Ice Resistance of Ice-Breaking Tanker According to Frictional Coefficient)

  • 조성락;이승수;이용철;염종길;장진호
    • 대한조선학회논문집
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    • 제58권3호
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    • pp.175-181
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    • 2021
  • This study describes the model tests in ice according to the frictional coefficient of an ice-breaking ship and the change in ice resistance by the analysis method for each component of ice resistances. The target vessel is a 90K DWT ice-breaking tanker capable of operating in ARC7 ice conditions in the Arctic Ocean, and twin POD propellers are fitted. The hull was specially painted with four different frictional coefficients on the same ship model. The total ice resistance can be separated by ice breaking, ice buoyancy, ice clearing resistances through the tests in level ice, pre-sawn ice and creep test in pre-sawn ice under sea ice thickness of 1.2 m and 1.7 m. Ice resistance was analyzed by correcting the thickness and bending strength of model ice by the ITTC correction method. As the frictional coefficient between the hull and ice increases, ice buoyancy and clearing resistances increase significantly. When the surface of the hull is rough, it is considered that the broken ice pieces do not slip easily to the side, resulting in an increase in ice buoyancy resistance. Also, the frictional coefficient was found to have a great influence on the ice clearing resistance as the ice thickness became thicker.

동력추정을 위한 모형선-실선 상관해석에 관한 연구 (A Study on the Model-Ship Correlation Analysis of Powering Performance)

  • 박용제;김은찬;이춘주;임효관;박호선
    • 대한조선학회논문집
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    • 제31권1호
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    • pp.32-41
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    • 1994
  • 선박해양공학연구센터 예인수조에서 시험되었던 선박 가운데 선형과 프로펠러가 모형과 실선이 동일하였던 36척에 대하여 모형선-실선상관해석을 수행하였다. 뚱뚱한 선형이 대부분임에도 불구하고, 타수조의 결과보다 약간 나은 일치를 보였다. 통계적 처리에 의하여 반류비 수정계수와 거칠기 수정계수에 대한 회귀식을 구하였고, Townsin의 거칠기계수를 적용한 경우의 저항수정계수에 대한 식을 도출하였다.

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선박 프로펠러 표면의 생물부착물이 프로펠러 유체역학적 성능에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Hydrodynamic Effect of Biofouling on Marine Propeller)

  • 서광철;;구본국
    • 해양환경안전학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.123-128
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    • 2016
  • 프로펠러 표면의 생물 부착이 프로펠러 성능에 상당한 영향을 미치지만 프로펠러 표면 거칠기와 관련된 연구는 상대적으로 선체 표면에 비하여 많지 않다. 본 연구에서는 Schultz(2007)가 발표한 Granville's similarity-law scaling 절차에 기초하여 실선 7 m 크기의 탱커 프로펠러에 표면 부착물 상태가 서로 다른 3가지 경우를 고려하여 프로펠러 단독 효율의 감소의 변화를 Lifting surface code를 사용하여 수치적 계산을 수행하여 효율을 비교하였다. 본 논문에서의 결과는 표면 거칠기가 큰 석회질 부착물($k_s=0.001$)은 선박 설계 속도(J=0.5)에서 최대 15 %의 프로펠러 효율 감소를 보였음을 확인하였으며 이는 선박 운항 시 생물 부착에 의한 효율 감소에 대한 평가가 고려되어야 한다는 점을 나타내고 있다.

빙-선체 마찰계수 측정 기법 (The Measuring Methodology of Friction Coefficient between Ice and Ship Hull)

  • 조성락;천은지;유창수;정성엽;이춘주
    • 대한조선학회논문집
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    • 제48권4호
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    • pp.363-367
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    • 2011
  • In this paper, friction coefficients between ices and model ship were studied in order to predict the resistance of ice. The friction coefficient is a dimensionless scalar value which describes the ratio of the force of friction between two bodies and the force pressing them together. The coefficient of friction depends on the materials, roughness on surface, lubrication, etc. We tested and analyzed the friction coefficient for the development of the test methodology. The friction coefficient for ice model test is very dominant to predict the ship performance, so every ice tank uses their own painting technique. In this study, the friction coefficient with changing the moving speed of ice was studies by using a flat plates which were made by the MOERI's paining technique and the basic research for the developing the paining methodology in the MOERI ice model basin was carried out.

공기윤활에 의한 액화천연가스운반선의 마찰저항저감 평가 및 공기 분사부 배치에 대한 연구 (Study on the Evaluation of Frictional Drag Reduction by Air Lubrication and the Arrangement of Air Injection Parts for a Liquefied Natural Gas Carrier)

  • 김희택;김형태;김현조;김정중
    • 대한조선학회논문집
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    • 제58권3호
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    • pp.144-157
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    • 2021
  • Brake Horse Power (BHP) reduction ratios by air injection to the underside of the hull surface in an actual ship are predicted using an unstructured finite-volume CFD solver and compared with the sea trial results. In addition, air lubrication system installed on the existing vessel is investigated to find a good solution for additional drag reduction. As a results, it is found that the thickness of the air layer should be minimized within a stable range while securing the area covered by the air layer as much as possible. Furthermore, the amount of frictional drag reduced by air injection is found to be independent of surface roughness and still effective on rough surface. Based on the results of this study, it is expected that systematic and reliable air lubrication system can be designed and evaluated using the proposed method.

전산유체역학을 이용한 FLNG의 풍하중 추정에 관한 연구 (Numerical Estimation of Wind Loads on FLNG by Computational Fluid Dynamics)

  • 이상의
    • 한국항해항만학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.491-500
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    • 2022
  • 큰 상부 형상을 가지는 FLNG (Liquefied Natural Gas Floating Production Storage Offloading Units, LNG FPSOs) 등의 해양구조물은 안정적인 운동성능 확보 및 계류라인 설계에 있어 정도 높은 풍하중 추정이 필수적이다. 따라서 본 연구의 목적은 FLNG의 풍하중 추정을 위한 수치해석 기법을 개발하는 데 있다. 특히, 본 연구에서 개발한 수치해석 기법은 저자의 이전연구를 FLNG에 맞추어 수정하였다. 풍하중 추정을 위한 수치해석은 15° 간격으로 0-360° 범위에서 균일 풍속 조건과 풍속 프로파일을 적용한 NPD (Norwegian Petroleum Directorate) 조건에서 수행하였다. 먼저, NPD 모델 풍속 프로파일 모델 개발을 위해 Sand-Grain Roughness 변화에 따른 풍속 프로파일을 분석하였다. 개발된 NPD 모델을 이용하여 3가지 풍향 (Head, Quartering & Beam)에 대한 메쉬 수렴성 시험을 수행하였다. 최종적으로 개발된 NPD 모델과 메쉬를 이용하여 균일한 풍속 조건과 NPD 조건에서의 풍하중을 평가하고 비교하였다. 본 연구에서는 RANS (Reynolds-averaged Navier-Stokes) 기반 Solver인 STAR-CCM+ (17.02)를 이용하였다. 결과를 요약하면, 풍속 프로파일을 적용한 NPD 모델에서의 풍하중은 균일 풍속(10m/s) 조건과 비교하여, Surge와 Yaw 하중이 최대 20.35 % 와 34.27% 증가하였다. 특히, 특정 일부 구간에서만 큰 하중의 차이를 보인 Sway (45°< α < 135°, 225°< α < 315°)와 Roll (60° < α < 135°, 225° < α < 270°)은 구간별 평균 증가율이 15.60%와 10.89% 수준으로 나타났다.