• 대한조선학회논문집
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• 제42권3호
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• pp.233-240
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• 2005

A model test was carried out, in order to verify the hydrodynamic performances of public 30 feet class sailing yacht. In the initial design stage, the performances and the running attitude of sail yacht including the hull form and sail plan, appendages were estimated by VPP, from which made the representative test conditions. A new experiment system such as captive model device was composed because the running attitude could be changed by wind conditions. The test results show that the minimum resistance is generated in the heeling 20 degree, which was expected in the initial design stage. It is thought to be the useful informations that the keel has au effects on hydrodynamic forces and resistance differences between the upwind and the downwind condition.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제5권1호
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• pp.161-177
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• 2013

High-speed vessels require good resistance and seakeeping performance for safe operations in rough seas. The resistance and seakeeping performance of high-speed vessels varies significantly depending on their hull forms. In this study, three planing hulls that have almost the same displacement and principal dimension are designed and the hydrodynamic characteristics of those hulls are estimated by high-speed model tests. All model ships are deep-V type planing hulls. The bows of no.2 and no.3 model ships are designed to be advantageous for wave-piercing in rough water. No.2 and no.3 model ships have concave and straight forebody cross-sections, respectively. And length-to-beam ratios of no.2 and no.3 models are larger than that of no.1 model. In calm water tests, running attitude and resistance of model ships are measured at various speeds. And motion tests in regular waves are performed to measure the heave and pitch motion responses of the model ships. The required power of no.1 (VPS) model is smallest, but its vertical motion amplitudes in waves are the largest. No.2 (VWC) model shows the smallest motion amplitudes in waves, but needs the greatest power at high speed. The resistance and seakeeping performance of no.3 (VWS) model ship are the middle of three model ships, respectively. And in regular waves, no.1 model ship experiences 'fly over' phenomena around its resonant frequency. Vertical accelerations at specific locations such as F.P., center of gravity of model ships are measured at their resonant frequency. It is necessary to measure accelerations by accelerometers or other devices in model tests for the accurate prediction of vertical accelerations in real ships.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제12권1호
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• pp.691-698
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• 2020

In this study, the effects of hydrodynamic interceptors on a high-speed vessel were investigated to identify the operating principle based on experiments. Model tests were performed using a high-speed towing carriage. The resistance, trim and rise of Center of Gravity (CG) of the high-speed vessel were measured for various ship speeds and interceptor heights. As the interceptor height increased, the trim and rise of CG were reduced. In order to quantitatively analyze these phenomena, the pressure at the stern bottom was measured using tactile sensors. The reliability of the measured results from the tactile sensors was verified through repeat tests. The pressure on the stern bottom increased in proportion to the interceptor height, as the interceptor partially blocked the flow there. Then, the trim was reduced. However, as the ship speed increases, the pressure at the location close to the interceptor decreases when the interceptor height is small, leading to increased trim. Therefore, the interceptor height for running attitude control should be carefully determined considering multiple factors in the operating condition of the high-speed planing hull.

• 한국해양공학회지
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• 제35권5호
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• pp.360-368
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• 2021

The need for energy harvesting in marine environments is gradually increasing owing to the energy limitation of marine robots. To address this problem, a catamaran-type sail drone (CSD), which can harvest marine energies such as wind and solar, was proposed in a previous study. However, it was designed and manufactured without considering the stability, optimal hull-form, and maintenance. To resolve these problems, a CSD with two keels, a performance estimator, V-shape hulls, and modularized components is proposed and its mechanism is developed in this study. To verify the performance of the CSD, the performance estimation using smoothed-particle hydrodynamics (SPH) and the heading control using fuzzy logic controller (FLC) are performed. Simulation results show the attitude stability of the CSD and the experimental results show the straight path of the CSD according to wind conditions. Therefore, the CSD has potential applications as an energy harvesting system.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권5호
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• pp.656-665
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• 2021

본 연구에서는 Froude 수 1.0, 길이 약 10 m 급 소형 고속선의 저항성능과 승선감을 향상시키기 위해 선미 끝단에 트림 탭을 부착하여 항주자세를 제어하였고, 트림 탭의 제원에 따른 성능을 확인하기 위해 CFD 해석을 수행하였다. 먼저 선행 연구로부터 수치해석이 수행되는 스케일에 따라 결과에 차이가 있는 것이 확인되었고, 이를 피하고자 실선 스케일에서의 해석을 수행하였다. 부착된 트림 탭의 코드 길이는 L_PP의 0.5, 1.0, 1.5 %였으며, 선저 면과의 각도는 5° 간격으로 변화를 주었다. 트림 탭은 선박의 선미트림과 부상량을 감소시키는 효과가 있었으며, 이 효과는 트림 탭의 선저 면과의 각도가 클수록, 코드 길이가 길수록 증가하였다. 이로 인해 압력저항은 감소하고 전단저항은 증가하였으며, 두 성분의 변화량에 따라 전 저항 저감율이 결정되었다. 결과로부터 대상 선박의 최적 항주자세는 약 1.5°의 선미트림으로 특정되었고, 이때 저항성능은 약 27 % 개선되었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제37권6호
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• pp.575-580
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• 2013

IMU(Inertial Measurement Unit)는 선박, 잠수함, 항공기 및 군용장비 응용분야에서 적용되어 자세 측정 영역에 주로 사용되고 있지만, 이런 IMU는 고가의 장비이기 때문에 특수 분야에서만 한정적으로 이용되어 왔다. 그러나 MEMS AHRS(MEMS : Micro Electro Mechanical System, AHRS : Attitude and Heading Reference System)의 현 기술 상황은 지능형 MEMS AHRS가 채택된 응용분야에서 가격이 높은 IMU를 대체 할 수 있는 수준에 이르고 있다. 본 논문에서는 자이로 센서, 가속도 센서, 지자기 센서를 사용한 AHRS를 이용하여 선박의 주요 운동 요소인 횡동요, 종동요, 선수동요 값을 측정할 수 있는 무선 선체 운동 측정 시스템을 개발하였다. 또한 AHRS 센서가 발생시키는 오차인 순간 가속도, 지자기의 영향 및 진동에 대응하기 위하여 칼만 필터링 기능이 탑재된 센서를 적용함으로서 최적의 성능을 실현하고자 하였다. 본 연구에서 구현한 AHRS 센서를 이용한 무선 선체 운동 측정 시스템을 이용하여 실선 실험을 실행하였으며, 선박의 제한적인 설치 상황에서도 편리하게 적용할 수 있을 것으로 보여진다. 향후 이 시스템이 선박에서 INS(Integrated Navigation System) 및 VDR(Voyage Data Recorder)과 같은 선박 장비와 호환되어 활용될 경우 항해 안전과 해양사고 분석에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제24권5호
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• pp.467-476
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• 2003

사이드 스캔 소-나를 이용한 해저면 음향영상자료의 처리과정에서 가장 첫 번째 단계는 수중예인체의 절대위치를 결정하는 것이다. 예인체를 조사선박에 부착하지 않고 후미에서 수중예인하기 때문이다. 수중에서 음향을 이용하여 위치를 추적하는 장치나 예인체의 움직임을 관측하는 추가적인 지원장비 없이도 절대위치를 계산할 수 있는 기술적인 알고리즘이 제안되었다. 예인항적으로 작성된 모자이크 결과도면에서, 인접한 측선 간의 불일치나 모호하게 접합되는 해저형태를 발견할 수 없었다. 절대위치 계산과정에서 수중예인체의 진행방향이 부드럽게 되는 부차적인 효과가 있다. 그 결과 진행방향에 대하여 수직으로 분포하는 영상자료의 펼침형태가 안정적으로 배열되며 음향조사역(音響照射域)의 평면투영에서 자료의 유실현상도 현저하게 줄어든다. 수중에서 예인하는 방식의 다른 분야 해양조사에서도 이 연구결과의 적절한활용이 기대된다.