• 한국해양공학회지
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• 제24권2호
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• pp.10-17
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• 2010

Conventionally, because it is difficult to control a ship in shallow water and because attempting to do so creates unwanted environmental effects, maneuvering ships in the harbor area for berthing is usually done with the assistance of tugboats. In this paper, we propose a new method for berthing ships automatically by using bow and stern thrusters. Specifically, a steering motion model of a ship is considered, and parameters in the equation are evaluated by the system identification technique. An optimal controller based on observations was designed from the linearization of the non-linear ship motion in the horizontal plane. It is used to reduce the uncertainty about the ship's dynamics and reduce measurement requirements. The performance of the controller was also analyzed for its robustness relative to avoiding disturbing the environment due to winds, currents, and wave-drift forces. Experiments were conducted to estimate the potential for identifying result and the design of the controller. Specifically, in this paper, the system modeling and tracking control approach are discussed based on a two-degree-of-freedom (2DOF) servo-system design.

• 대한조선학회논문집
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• 제60권4호
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• pp.231-239
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• 2023

In order to improve the propeller Cavitation Inception Speed (CIS) performance, it needs to modify the propeller geometry and the wake distribution that flows into the propeller. In the previous study, the twisted angles of the V-strut were modified to improve propeller CIS, cavitation behavior and pressure fluctuation performances. Then the propeller behind the modified V-strut (New strut) showed better cavitation characteristics than that behind the existing V-strut (Old strut). However, the CIS of Suction Side Tip Vortex (SSTV) and Pressure Side Tp Vortex (PSTV) showed a big difference at behind each V-strut. In this study, the balance design is conducted to minimize the difference between SSTV CIS and PSTV CIS at behind each V-strut. To improve the propeller CIS performance, 1 propeller is designed at behind the old strut and 3 propellers are designed at behind the new strut. The propeller CIS is increased through the balance design and the stern appendage modification. The final propeller CIS is increased about 5.3 knots higher than that of the existing propeller at behind the old strut. On the basis of the present study, it is thought that the better improvement method for the propeller CIS would be suggested.

• 한국음향학회지
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• 제37권2호
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• pp.92-98
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• 2018

본 논문은 모형 프로펠러를 대상으로 공동수조 시험, 수중 충격시험, 유한요소해석 및 전산유체해석에 기반하여 수행한 명음 발생 메커니즘 연구이다. 선미 유동을 모사하기 위해 반류망, 프로펠러 및 방향타를 설치하고 수중청음기와 가속도계로 프로펠러 명음 현상의 발생과 소멸을 계측하였다. 유한요소해석을 통해 프로펠러 날개의 고유진동수를 예측하고 접촉 및 비접촉식 충격시험으로 이를 검증하였다. RANS(Reynolds Averaged Navier-Stokes) 방정식 기반 전산유체해석을 통하여 프로펠러 날개 각 단면의 유속과 유효 받음각을 계산하였으며, DES(Detached Eddy Simulation) 기반 고해상도 해석을 통해 명음 발생 위치에서 2-D 날개 단면 뒷전의 와류흘림주파수(vortex shedding frequency) 계산을 수행하였다. 수치적으로 예측된 와류흘림주파수는 모형시험으로 계측한 명음 발생 주파수 및 날개 고유진동수와 일치함을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제59권5호
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• pp.271-279
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• 2022

In order to study the self-propulsion test and analysis techniques for the submerged body with pumpjet propulsors in the Large Cavitation Tunnel (LCT), at the Korea Research Institute of Ships and Ocean Engineering, a set of test equipment was designed and manufactured. The pumpjet propulsor is composed of rotor, stator and duct which results in the strong interaction between the components. To measure the thrust and torque for duct and stator, a ring-shaped sensor was applied. The test equipment including pumpjet is installed on the stern of the submerged body. As the whole pumpjet including duct and stator was considered as the propulsor from pumpjet open-water test, the self-propulsion test was conducted in the same way. The total thrust, combined thrust of rotor, duct and stator was used for the pumpjet self-propulsion test analysis. Accordingly, the self-propulsion test and analysis were conducted in the same way as those of the conventional propeller. The full-scale performances of the pumpjet propulsor were compared with those of the reference propeller. On the basis of the present study, it is thought that the pumpjet propulsor would be designed optimally.

• 대한조선학회논문집
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• 제56권6호
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• pp.541-549
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• 2019

In the present study, we investigated planing forces of supercavitated bodies by using the supercavitation shape produced by the disk type cavitator. The cavity shapes are observed to find the immersion draft and planing angle when the stern of the supercavitated body is partially immersed in the water. To make the planing the angle-of-attack (AOA) of the supercavitated body is varied statically against the main flow and the planing tests are carried out for different body shapes that are changed systematically. The drag, lift and pitch moment acting on the body are measured to understand the relation between the planing force and the immersion draft of the supercavitated body. It is found that the planing force increased in general linearly with the immersion draft ratio and the planing angle is certainly not proportional to the immersion draft ratio.

• 한국항해항만학회지
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• 제37권2호
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• pp.137-142
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• 2013

The displacement Deep-V catamaran concept was developed in Newcastle University(UNEW) through development of the systematic Deep-V catamaran series. One of the most important Deep-V catamaran launched to date is Newcastle University's own multi-purpose research vessel, The Princess Royal. The vessel was launched in 2011 and enhanced the Deep-V catamaran concept further with the successful adoption of a novel anti-slamming bulbous bow and tunnel stern for improved efficiency. It was however identified that the vessel has substantial amount of dynamic trim that limited the visibility of the captain. The dynamic trim also increased the wave-making resistance thereby preventing the vessel from attaining its maximum speed in certain sea states. This paper therefore presents the application of devices such as Trim Tabs, Interceptors, Transom Wedges and Integrated Transom Wedges-Tabs to control the dynamic trim and improvement of fuel efficiency of the vessel. All of these energy saving devices were fitted into a model for tests in Newcastle University's Towing Tank. Model test verification confirmed that the optimum appendage was the interceptors, they produced a 5% power saving and 1.2 degree trim reduction at 15 knots, and investigations of full scale trials will be scheduled with and without application of device to compare the improvement of performance.

• 수산해양기술연구
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• 제23권2호
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• pp.8-8
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• 1987

1986년 8월 1일부터 8월 30일까지 완도, 목포, 흑산도 항로와 흑산도에서 제주항 항로상에서 해상이 잔잔한 날을 택하여 실습선 부산403호의 순항시와 표박시의 주기관과 각 갑판의 선수미선상에서의 주요장소에서의 진동과 소음준위를 측정하고 진동분석을 통하여 진동변위, 속도, 가속도를 비교·고찰한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 진동과 소음압준위. 1) 주갑판상에서 진동과 소음준위가 가장 높은 곳은 주기관의 수직상면이고 가장 낮은 곳은 소음은 선교수직하, 진동은 선수부창고의 수직하면에서이다. 2) 주기관 cylinder head, 기관실 좌측, 축계관상부에서 순항시의 진동준위는 80, 67, 65dB이고, 소음준위는 각각 104, 87, 86dB이다. 3) 선교를 통과하는 수직선상의 진동준위는 최저갑판에서 60dB로 가장 높고, 선교갑판에서 55dB로 가장 낮으며, 소음준위는 compass deck에서 75dB로 가장 높고, 최저갑판에서 53dB로 가장 낮다. 4) 노천갑판에서 진동과 소음준위는 모두 보우트갑판에서 각각 65, 84dB로 가장 높고, 진동준위는 교실 위에서 51dB, 소음준위는 선수누갑판에서 57dB로 가장 낮다. 5)최저갑판의 진동과 소음준위는 모두 기관실에서 가장 높아 각각 65dB, 85dB이고, 선수부창고에서 가장 낮아 각각 54dB, 52dB이다. 진동준위와 소음준위를 비교하면 기관실을 중심으로 하여 선수쪽에서 진동준위가 높고, 선미쪽에서는 소음준위가 높다. 2. 진동분석 1) 진동변위는 주기관 cylinder head에서 100μm로 가장 크고, compass deck에서는 3μm로 가장 작다. 또 진동속도는 주기관 cylinder head에서 11mm/sec로 가장 빠르고, compass deck에서 0.07mm/sec로 가장 느리며, 이들은 모두 100Hz 이상에서는 급격한 감쇄를 보였다. 2) 진동가속도는 주기관 cylinder head에서 중심주파수 1KHz, 1.1mm/sec 상(2) 로 가장 빠르고 compass deck에서 30Hz, 0.05mm/sec 상(2) 로 가장 느리다.

• 수산해양기술연구
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• 제23권2호
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• pp.54-60
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• 1987

1986년 8월 1일부터 8월 30일까지 완도, 목포, 흑산도 항로와 흑산도에서 제주항 항로상에서 해상이 잔잔한 날을 택하여 실습선 부산403호의 순항시와 표박시의 주기관과 각 갑판의 선수미선상에서의 주요장소에서의 진동과 소음준위를 측정하고 진동분석을 통하여 진동변위, 속도, 가속도를 비교.고찰한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 진동과 소음압준위. 1) 주갑판상에서 진동과 소음준위가 가장 높은 곳은 주기관의 수직상면이고 가장 낮은 곳은 소음은 선교수직하, 진동은 선수부창고의 수직하면에서이다. 2) 주기관 cylinder head, 기관실 좌측, 축계관상부에서 순항시의 진동준위는 80, 67, 65dB이고, 소음준위는 각각 104, 87, 86dB이다. 3) 선교를 통과하는 수직선상의 진동준위는 최저갑판에서 60dB로 가장 높고, 선교갑판에서 55dB로 가장 낮으며, 소음준위는 compass deck에서 75dB로 가장 높고, 최저갑판에서 53dB로 가장 낮다. 4) 노천갑판에서 진동과 소음준위는 모두 보우트갑판에서 각각 65, 84dB로 가장 높고, 진동준위는 교실 위에서 51dB, 소음준위는 선수누갑판에서 57dB로 가장 낮다. 5)최저갑판의 진동과 소음준위는 모두 기관실에서 가장 높아 각각 65dB, 85dB이고, 선수부창고에서 가장 낮아 각각 54dB, 52dB이다. 진동준위와 소음준위를 비교하면 기관실을 중심으로 하여 선수쪽에서 진동준위가 높고, 선미쪽에서는 소음준위가 높다. 2. 진동분석 1) 진동변위는 주기관 cylinder head에서 100$\mu$m로 가장 크고, compass deck에서는 3$\mu$m로 가장 작다. 또 진동속도는 주기관 cylinder head에서 11mm/sec로 가장 빠르고, compass deck에서 0.07mm/sec로 가장 느리며, 이들은 모두 100Hz 이상에서는 급격한 감쇄를 보였다. 2) 진동가속도는 주기관 cylinder head에서 중심주파수 1KHz, 1.1mm/sec 상(2) 로 가장 빠르고 compass deck에서 30Hz, 0.05mm/sec 상(2) 로 가장 느리다.