• 대한조선학회논문집
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• 제45권6호
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• pp.590-600
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• 2008

This paper concerns the development of a designer friendly hull form parameterization and its coupling with advanced global optimization algorithms. As optimization algorithms, we choose the Partial Swarm Optimization(PSO) recently introduced to solve global optimization problems. Most general-purpose optimization softwares used in industrial applications use gradient-based algorithms, mainly due to their convergence properties and computational efficiency when a relatively few number of variables are considered. However, local optimizers have difficulties with local minima and non-connected feasible regions. Because of the increase of computer power and of the development of efficient Global Optimization (GO) methods, in recent years nongradient-based algorithms have attracted much attention. Furthermore, GO methods provide several advantages over local approaches. In the paper, the derivative-based SQP and the GO approach PSO are compared with their relative performances in solving some typical ship design optimization problem focusing on their effectiveness and efficiency.

• 한국해양공학회지
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• 제22권2호
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• pp.78-84
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• 2008

As a preliminary step to build a complete superyacht hull design program, the development of superyacht profile design system is introduced. The two-dimensional hull profile is decomposed into four local zones depending upon the functionality and connecting continuity of the profile. Characteristics of each zone are investigated and used to generate the model describing the geometric shape of zone using freeform curves. A set of design parameters is derived from the established geometric model. Generation and modification of a model are is by manipulating the chosen parameters. Four zones designed are integrated to form a final profile. An interactive design system performing all the modeling and modification processes is implemented using the graphic user interface system based an Microsoft Foundation Class and OpenCASCADE, a open graphic library. The shapes of the profiles generated by the developed design system are verified with those of built superyachts. The developed design system will be used for the construction of three-dimensional superyacht hull modeling system.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권4호
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• pp.316-322
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• 2017

본 논문의 주 목적은 수치해석 도구를 활용하여 저항성능 관점에서 우수한 선형을 개발하는 것이다. 최종 개발된 선형의 성능 평가를 위해 수조 모형시험을 수행하였다. 현존선은 도면을 바탕으로 실물과 도면의 타당성 검토를 위해 실태조사를 수행하였다. 실태조사 시에 실제 운항 상태인 주 운항 배수량 및 주 운항 선속을 확인하였다. 수치해석을 바탕으로 현존선의 저항성능을 검토하였다. 개발선은 선수어깨의 파형개선, 배수량 분포의 균형화, 단면형상의 수정 그리고 중앙 스케그의 크기와 형상 변경에 관한 스터디를 통해 도출되었다. 수치해석 결과 개발선은 조파저항 개선에 의해 저항성능 관점에서 주 운항 선속인 11노트에서 약 15% 개선된 양을 보여주었다(Table 4 참조). 개발된 선형의 성능 평가를 위해서 수조 모형시험을 수행하였으며 그 결과 11노트에서 약 17% 개선된 양을 보여주었다(Table 5 참조).

• 대한조선학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.72-83
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• 1997

본 연구에서는 연안 및 운하, 두 곳 모두에서 운항이 가능한 컨테이너선에 대한 선형설계를 수행하였다. 설계된 선형은 기존의 140TEU 컨테이너선을 기준선으로 하여 설계된 200TEU급 컨테이너 선형으로, 선수부에 대하여는 기존의 저항시험 자료들을 통한 선형의 재설계도 시도되었다. 모형시험은 선형시험수조에서 일반적인 저항시험을 통한 전저항, 침하와 트림(trim)이 제측되었으며, 선체주위 유동장의 해석을 위한 수치해석으로는 무한수심 뿐만 아니라 제한수로상태에 대하여도 MAC법을 기초로 한 유한차분법(Finite-Difference Method)에 의해 계산이 수행되었다. 이러한 일련의 모형시험 및 유동장의 수치해석을 통하여 설계된 선형의 저항 특성을 파악하였다.

• 대한조선학회지
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• 제25권4호
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• pp.28-38
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• 1988

본 논문은 선박저항 추정을 위한 통계해석 방법을 기술하고 있다. 조파저항계수 추정식은 조파저항이론을 이용하여 선체주요치수와 횡단면적계수들로부터 유도하였으며, 그 회귀계수들은 저항시험 결과들을 회귀 분석하여 얻었다. 형상영향계수 추정식은 선체주요지수, 횡단면적와 저항시험결과들로부터 순수하게 회귀분석하여 얻었다. 또한 선체주요지수는 바꾸지 않고 횡단면적곡선만을 변화시켜 조파저항을 최소로 해주는 방법을 제시하였다. 이 방법들은 산적화물선의 저항성능 추정에 적용하였다. 그리고 조파저항이 최소가 되는 수정선형을 도출해 냈으며, 이로인한 유효동력의 절감효과를 저항시험을 통해 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권7호
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• pp.1231-1237
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• 2022

본 논문에서는 AI 기반 설계 탐색 기법을 활용하여 선박의 주요 치수 최적화를 수행하였다. 설계 탐색 기법은 최적화 프로그램 HEEDS의 SHERPA 알고리즘을 사용하였다. 유동 해석은 상용 CFD 코드인 STAR-CCM+를 사용하였고, 주요 치수 변환은 전처리 과정에서 JAVA Script와 Python을 사용하여 선박의 치수가 자동으로 변환되도록 설정하였다. 대상 선박은 소형 쌍동선형으로 주요 치수 최적화는 한쪽 선형의 길이, 폭, 흘수 그리고 단동선형 간의 간격에 대하여 수행되었다. 최적화 알고리즘에 사용된 목적함수는 총저항이며, 내부 의장 시스템의 크기 등을 고려한 배수 체적의 범위를 제한조건으로 선정하였다. 그 결과 최적 선형의 주요 치수는 기존 선형 대비 ±5% 내에서 변화가 있었고 총저항은 약 11% 개선된 결과를 보였다. 본 연구를 통해 선박의 형상을 직접 변경하지 않더라도 주요 치수 최적화를 통해 선박의 저항 성능이 향상됨을 확인하였고, 다양한 선박의 주요 치수 최적화를 통한 성능 향상에 활용이 될 것으로 기대한다.

• 대한조선학회논문집
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• 제44권4호
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• pp.379-388
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• 2007

Ever increasing fuel prices and environmental concerns are forcing commercial vessel operators and designers to re-assess current vessel designs with an emphasis on their propulsion systems. The most important parameter determining propulsive efficiency is the diameter of propeller. Many investigations have been carried out to adapt a large and slow turning propeller known as one of the most robust and effective way of achieving high efficiency in ship propulsion system. However, for the same vessel a further increase of propeller diameter would require the modification of the aft end while still paying attention to the hull clearance to prevent excessive propeller excited vibrations. In order to take the advantage of this approach small workboats (e.g. tug boats, fishing vessels etc.) operate in service with a significant increase of aft draught and hence resulting "inclined keel" configuration can be observed. Although it is not unusual to see large vessels sometimes to operate with stern trim to improve their operational performance and fuel efficiency, it is rare to see a such vessel purposely built with an inclined keel feature to fit a large diameter propeller for power saving. This paper investigates the application of the inclined keel configuration to a 3600TEU container vessel with the aim of fitting an 11 % larger diameter propeller (and hence resulting 17.5 % lower rpm) to gain further power saving over the similar size basis container ship with conventional "level keel" configuration.