• 대한조선학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.95-104
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• 1999

강 구조물의 대형화에 기인하여 대형 해양구조물, 선박, 교량 및 고층 구조물에서의 극후판의 사용이 지속적으로 증가하고 있으며, 이런 경향은 앞으로도 계속될 것으로 생각된다. 그러나, 극후판을 사용하여 구조물을 시공할 때, 층상균열의 발생이 보고되고 있으며 이것은 극후판의 두께방향 중심부를 따라 분포하는 황, 인등의 불순 개재물 및 용접에 기인하여 발생하는 구속 잔류응력에 의하여 발생하는 것으로 알려져 있다. 연속 주조공법에 의하여 제조되는 극후판의 제조공정의 특성상, 층상균열의 발생은 회피하기가 현실적으로 어려우며, 따라서, 본 논문에서는 강구조물의 층상균열 발생의 감소 방안으로서, 금속학적 측면보다는 용접강도 측면에서 유한요소법에 기초한 전산 프로그램을 사용하여 최적 개선부형상 및 용접순서를 선정하고자 한다.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권1호
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• pp.68-76
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• 1997

본 논문에서는 선박 및 해양 구조물을 구성하는 용접 판구조물의 변형 및 잔류응력 등 용접 초기 결함을 효율적으로 평가할 수 있는 열탄소성 해석방법을 정립하였다. 또한 평판의 선상가열공법(line heating process)을 열탄소성 시뮬레이션함으로써 작업의 고능률화 및 자동화를 위한 기초연구를 수행하였다. 판구조물에 대한 열전도 해석을 수행하기 위하여 해석적인 방법과 수치적인 방법을 병행하였다. 판구조물의 열탄소성 해석방법에 있어서는 초기변형도법에 근거한 유한요소법을 사용하였으며, 증분 구간중 소성 구역에서는 응력 증분 및 항복응력 중분의 2 차항까지 고려해서 시간 증분을 최적 제어함으로써 해석 불능에 빠지는 문제를 극복하였다. 특히 응력 중분에 탄성계수의 온도에 따른 증분을 2 차항까지 포함시켰다. 평판의 두께와 입열량을 변화시키면서 일련의 용접 열탄소성 실험을 수행하였는 바, 온도 및 용접 변형을 계측하여 수치 계산 결과와 비교하여 상호 부합성이 양호함을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제56권6호
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• pp.507-514
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• 2019

Computational studies of accelerating flow around 2D Circular Cylinder was performed to investigate characteristics of wake field and drag forces. Previous studies had revealed that drag on the cylindrical body in accelerating flow is much greater than that in the flow with constant velocity; however, the underlying physics on the drag increase has not been clearly investigated. In order to investigate the drag increase and its relationship with wake development, this study employed a finite-volume based CFD code, Fluent 13.0 with k-ω SST model for turbulence effects. Inflows are modeled with varied accelerations from 0.4905 to 9.81m/s². The drag computed in the present study is in good agreement with previous studies, and clearly shows the increase compared to the drag on the body in the flow with constant velocity. The results also show that drag crisis observed at high Reynolds number in the case of the flow with constant velocity is also found in the case of accelerating flow. The analysis for wake and recirculation length shows that conventional vortex shedding does not occur even at high Reynolds number and the drag increase is larger at higher acceleration.

• 한국해양공학회지
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• 제31권4호
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• pp.288-298
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• 2017

A study of the damage evolution laws for ductile materials was carried out to predict the ductile fracture behavior of a marine structural steel (EH36). We conducted proportional and non-proportional stress tests in the experiments. The existing 3-D fracture strain surface was newly calibrated using two fracture parameters: the average stress triaxiality and average normalized load angle taken from the proportional tests. Linear and non-linear damage evolution models were taken into account in this study. A damage exponent of 3.0 for the non-linear damage model was determined based on a simple optimization technique, for which proportional and non-proportional stress tests were simultaneously used. We verified the validity of the three fracture models: the newly calibrated fracture strain model, linear damage evolution model, and non-linear damage evolution model for the tensile tests of the asymmetric notch specimens. Because the stress evolution pattern for the verification tests remained at mode I in terms of the linear elastic fracture mechanics, the three models did not show significant differences in their fracture initiation predictions.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.426-431
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• 2016

근래 조선소의 해양 프로젝트 비중이 증가함에 따라 작업 안전 환경과 공정 모니터링에 대한 요구 사항이 강화되고 있다. 이에 주요 조선소에서는 IT 기술을 접목하여 공정을 실시간으로 모니터링하고 작업자의 안전을 위해 작업 환경을 감지하기 위한 연구가 진행되고 있다. 조선소의 안벽 공정은 진수 후 안벽에 다수의 선박을 계류하고 선박 내부에서 의장 시스템 등의 마무리 공사 위주로 진행되며, 동시에 1,000여명 이상이 투입되어 진행되므로 인원의 관리와 안전 환경의 관리에 어려움이 많다. 본 연구에서는 이러한 안벽에서의 안전 작업을 위한 작업 환경을 모니터링하고 공정 진행 상황을 감지하기 위한 시스템의 개념 설계를 수행하였다. 현장 적용성을 높이기 위해 초기 투자비와 유지 운영비를 고려하여 6가지 구성 요소로 전체 시스템을 구성하였으며, 조선소 현장의 통신 환경을 고려하여 Wi-Fi와 LoRa 통신을 혼용하였고 현장에서의 데이터 송수신 기초 실험을 통해 그 적용성을 확인하였다. 설계된 시스템의 적용을 통해 안벽에 계류된 선박의 작업에 투입된 인원 현황, 작업 구역별 안전 현황을 실시간으로 감지하고 이를 기반으로 위험 상황 발생 시 단계별 알람을 발생하여 신속한 대피 및 대처가 가능하도록 함으로써 인명 손실 및 피해를 최소화 할 수 있다.

• 대한조선학회논문집
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• 제31권4호
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• pp.157-166
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• 1994

최근의 배는 에너지절약을 도모하기 위하여 디이젤기관이 대구경 장행정 소수실린더 저속회전화 추세에 있기 때문에 기진력이 커지고 있다. 이와같은 결과로 추진축계에 과잉비틂진동응력이 작용하게 되어 선박운항에 지장을 줄 정도의 플로렐러축의 결손사고가 종종 발생하곤 한다. 현재까지의 추지축계에 대한 설계 및 비틂진동해석은 대부분 축계의 비틂기진력이 확정적이란 가정하에 수행되어 왔다. 이와 관련하여 축계 비틂기진력의 불규칙성의 영향을 고려한 확률적 비틂진동해석에 관한 연구가 이루워지고 있다. 본 연구에서는 기관기진력의 확률변수를 고려하여 추진축계의 강제 비틂진동의 확률적 해석에 대한 새로운 방법을 제시하였다. 확률적 해석에 응답면이론과 Monte Carlo 시뮤레이션 방법이 이용되었다. 본 해석방법의 타당성 여부를 확인하기 위하여 Nikolaidis 등이 사용한 시산대상선에 대한 일련의 수치계산을 수행하고, 그 결과를 Nikolaidis 등의 연구결과와 비교 검토하여 본 결과 비교적 잘 일치하고 있음을 미루어 보아 본 해석방법이 타당성이 확인되었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제41권3호
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• pp.60-71
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• 2004

Nowadays, We have had a growing interest in high-speed vessels' because it is very important to save time and cost in marine transportation. The development of hull form for high-speed vessels is high priority to secure the competitive power for the transportation of cargos. Therefore, the demand of the high-speed vessels is gradually increased, but the conventional hull forms are limited by rapidly increasing resistance upon the increase of ship speed in high-speed region. Therefore, new concepts for the hull form of high-speed vessels have been requested. One of the derived hull forms for that demand is the hull form of trimaran type. Trimaran has a very slender main hull as compared with conventional single hull so that is reduced in wave resistance. The slender main hull has the undesirable characteristics of stability, but two side hulls make up for the week points in the stability. That is, trimaran is able to have desirable performances for the resistance and stability. In this paper, for the design of 200TEU class container vessel with trimaran type, which will be cruised in Yellow-Sea region, firstly a preliminary hull is designed, and the model test is carried out with the variation of side hull position. From the experience of the preliminary hull form design, an improved hull form for the 200TEU container are designed, and the model tests are carried out. Also, a numerical computation technique is adopted for the simulation of flow phenomena around the designed hull forms. The final hull form is compared with existing ships for the resistance performance from the computation with computer and ship model tests.

• 대한조선학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.19-26
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• 1995

선박의 조종성능 평가는 유체역학적으로 매우 복잡한 문제로, 정화한 조종성능 평가를 위해서는 구속모형시험에 의한 유체력의 계측과 수학모델에 의한 수치시뮬레이션, 또는 자유항주시험 등이 필수적이다. 한편 최근 IMO의 "조종성 기준"이 발효되고 나서 각 조선현장에서는 이 기준에 부합되는 우수한 조종성능을 갖춘 선박을 설계초기 단계에서부터 계획할 필요성을 느끼게 되었다. 그러나, 초기설계단계에는 아직 선도가 정해지지 않아, 모형선을 만들수 없고, 따라서 선박의 주요목(예를 들어 L, B, d, $C_b$, Trim $\cdot\;cdot\;cdot$) 및 프로펠러 제원, 타(舵)형상과 같은 극히 제한된 자료를 입력(入力)으로 하여 조종성능을 어느정도 평가할 수 있어야 한다. 본 논문은 이러한 관점에서, 종래의 각종 구속모형시험 결과를 종합하고, 제안된 경험식등을 이용하여 선박의 조종성능을 추정하는 전산 프로그램을 개발하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제38권3호
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• pp.54-61
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• 2001

최근 ISO에서는 속도 시운전의 결과를 보정하는 방법과 시운전 방법 자체를 표준화하는 움직임을 보이고 있다. 그 주요내용 중에 하나는 과학적이고, 신뢰성 있는 시운전 계측이다. 이러한 흐름에 대비하여 저자는 1996년 각종 항해 신호 집중화 장비의 개발을 완료하였고, 1998년 DGPS를 이용한 속도, 조종 시운전의 계측 및 해석 program의 개발을 완료하였다. 개발된 계측 및 해석 program은 검증을 거쳐 1999년 한국 선급으로부터 Certification을 받아 실선 적용을 시작하였다. 현재까지 70여 척의 시운전을 본 시스템을 통해 수행하였다. 그러나 기존에 개발된 시스템은 단축선에 대해서만 적용이 가능하다는 제약이 있었다. 이를 극복하고자 저자는 단축선 이외에 다축선에 대해서도 적용할 수 있는 보완된 계측 시스템과 해석 program을 개발하였다. 본 논문에서는 두 시스템에 대한 개략적인 소개, 검증 방법, 실선 시운전 계측 및 해석 결과 등에 대해서 소개하고자 한다.

• 대한조선학회논문집
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• 제46권6호
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• pp.595-602
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• 2009

Great number of ships has been built by Korean Shipyards since early of 2,000 due to the expanding worldwide trade. Most of shipyards have enlarged the weight of erection block and many blocks have been assembled in block fabrication factories outside the shipyards to reduce the shipbuilding period. Especially, Giga blocks that exceed 2,000 tons are often assembled by the block fabrication factories outside the shipyard. Generally, the blocks are transported to building dock in shipyard by towing barges. Accident can be occurred during the sea transportation and it may bring about not only the delay of delivery but also a disaster on the ocean environments. Transportation condition of GPE (Grand Pre-Erection) block differs from the ocean going conditions of marine vessels. Special consideration should be included before transportation work in order to guarantee the safety of GPE blocks and barge carriers. In this paper, several examples, which have been investigated to set up the safety standard of transportation of the GPE blocks on coastal routes, are introduced. For the barge transportation on coastal sea route, the design criteria are discussed, considering the design wave, the acceleration induced by wave, structural strength, and the fixture condition of blocks.