• 한국항해항만학회지
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• 제29권10호
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• pp.847-852
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• 2005

본 연구에서는 선박의 항해 안전성과 정박 중인 선박의 계류 안전성 평가에 기초가 되는 선체운동 평가를 위한 다목적 계측시스템을 개발하는데 있다. 다목적 계측시스템은 선박에 탑재되어 외력에 의해 발생하는 동적 동요를 계측 및 분석하기 위해 상하, 좌우, 전후방향의 가속도량을 측정하는 3축 가속도 계측기를 포함하여, 방위 센서, 2축 경사계 및 초음파 변위계로 구성하였다. 선박의 항해 및 계류 안전성을 종합적으로 평가하기 위해서는 특정 센서를 이용, 선체운동을 실시간으로 측정하여 내항성능 평가 시스템과 항해 또는 정박 중인 선박의 상태에 관한 선박 데이터베이스 시스템을 이용하여 평가한다. 개발된 다목적 계측시스템은 해상에서의 전복사고 분석, 선박 출입항 통제, 부두에서의 하역작업 통제, 조선소에서의 내항성능 및 안전설계에 있어서도 적용이 가능하리라 본다.

• Wind and Structures
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• 제23권2호
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• pp.127-142
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• 2016

Aerodynamic effects, such as drag force and flow-induced vibration (FIV), on civil engineering structures can be minimized by optimally modifying the structure shape. This work investigates the turbulent wake of a square prism with its faces modified into a sinusoidal wave along the spanwise direction using three-dimensional large eddy simulation (LES) and particle image velocimetry (PIV) techniques at Reynolds number $Re_{Dm}$ = 16,500-22,000, based on the nominal width ($D_m$) of the prism and free-stream velocity ($U_{\infty}$). Two arrangements are considered: (i) the top and bottom faces of the prism are shaped into the sinusoidal waves (termed as WSP-A), and (ii) the front and rear faces are modified into the sinusoidal waves (WSP-B). The sinusoidal waves have a wavelength of $6D_m$ and an amplitude of $0.15D_m$. It has been found that the wavy faces lead to more three-dimensional free shear layers in the near wake than the flat faces (smooth square prism). As a result, the roll-up of shear layers is postponed. Furthermore, the near-wake vortical structures exhibit dominant periodic variations along the spanwise direction; the minimum (i.e., saddle) and maximum (i.e., node) cross-sections of the modified prisms have narrow and wide wakes, respectively. The wake recirculation bubble of the modified prism is wider and longer, compared with its smooth counterpart, thus resulting in a significant drag reduction and fluctuating lift suppression (up to 8.7% and 78.2%, respectively, for the case of WSP-A). Multiple dominant frequencies of vortex shedding, which are distinct from that of the smooth prism, are detected in the near wake of the wavy prisms. The present study may shed light on the understanding of the underlying physical mechanisms of FIV control, in terms of passive modification of the bluff-body shape.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.104-110
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• 1997

연안해역에서의 해상 운송량이 늘어남과 함께 유조선의 충돌 및 좌초 등의 해난사고에 의해 해양환경에 막대한 피해를 끼치는 원유 유출사고도 대폭 증가하고 있다. 누유의 효율적인 수거와 환경피해를 최소화 하기 위해서는 oil map 즉, 누유오염지역의 시간영역에서 정확한 예측이 매우 중요하다. 이러한 예측은 정수면위 누유의 초기확산과 조류, 바람 파도에 기인한 표층류에 의한 이동이라는 중요한 두가지 과정을 고려하여 이루어진다. 본 논문에서는 초기확산만을 고려하였다. 누유의 초기확산 추정을 위해 새로운 수치모델과 기법이 제안되었다. 본 모델의 타당성을 검증하기 위해 간단한 실험이 이루어졌다. 또한, 가상누유사고에 대해 수치 시뮬레이션을 수행하였는데 본 모델로 부터 기름층두께를 포함하는 매우 현실적인 oil map을 얻을 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.569-574
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• 2020

플로팅도크는 육상에서 건조된 선박을 해상으로 진수하기 위한 주요한 설비이다. 2000년대 초반 국내에서 육상에서 건조한 선박을 플로팅도크를 이용하여 진수할 수 있는 육상 건조 공법이 개발 적용됨에 따라 드라이도크에 대한 투자 없이 신조 사업에 참여할 수 있는 기회가 대폭 확대되었다. 본 논문에서는 이러한 육상 건조 공법을 활용하여 드라이도크를 보유하지 않은 중소업체에서 건조한 선박을 진수시킬 수 있는 플로팅도크의 안전한 계류를 위한 기본 계산을 수행하고 이를 기반으로 계류 시스템을 설계하였다. 본 논문은 적재 중량 4,000 Ton급 플로팅도크를 대상으로 하여, 플로팅도크가 설치되어 운영될 대불부두의 환경 요건 중 가장 심각한 상황인 태풍 상황을 고려하여 수행되었다. 설계 하중의 계산은 국제적으로 통용되는 기준을 따라 풍하중, 조류하중, 파에 의한 하중을 고려하였다. 대불 부두의 기존 계류 설비를 활용하여 플로팅 도크의 계류 로프 초기 배치를 수행한 후 주어진 하중에 따라 계류 로프별로 최소 파단 강도를 계산하였다. 계산 결과를 바탕으로 최소 파단 강도를 줄일 수 있도록 계류 배치를 일부 수정하였으며 최종 계류 라인의 규격을 선정하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제38권5호
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• pp.463-470
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• 2014

본 논문에서는 선박의 예인에 필요한 예인력의 계산과 이를 검증하기 위한 실험 결과에 대해 언급하고 있다. 먼저 예인력의 계산에 있어서는 선박의 마찰저항, 풍압저항, 조파저항을 고려하였다. 아울러 프로펠러가 고착된 상태를 가정하여 프로펠러 저항을 계산하였다. 이와 더불어 예인 시 사용되는 예인삭에 걸리는 부가저항을 노드분석법을 적용하여 계산하였고, 선체 저항과 예인삭에서의 부가저항을 합하여 최종적인 예인저항을 도출하였다. 계산된 결과값의 유효성을 검증하기 위하여 목포해양대학교 실습선 새유달호를 활용하여 해상에서 예인실험을 수행하였고 이론적인 계산 결과와 실험 결과에 대한 비교를 행하였다. 소요 예인력의 이론적인 계산에서 주요한 요소는 예인속력임을 알 수 있었고, 예인속력의 증가에 따라 프로펠러 고착 저항이 저항의 주요한 부분을 차지하는 것을 확인하였다. 실제 실험을 통해서는 선박의 요잉에 의한 저항 증가분을 고려하는 것이 필요하다는 것을 알 수 있었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.69-74
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• 2005

본 연구에서는 선박의 항해 안전성과 정박 중인 선박의 계류 안전성 평가에 기초가 되는 선체운동 평가를 위한 다목적 계측시스템을 개발 하는데 있다. 다목적 계측시스템은 선박에 탑재되어 외력에 의해 발생하는 동적 동요를 계측 및 분석하기 위해 상하, 좌우, 전후방향의 가속도량을 측정하는 3축 가속도 계측기를 포함하여, 방위 센서, 2축 경사계 및 초음파 변위계로 구성하였다. 선박의 항해 및 계류 안전성을 종합적으로 평가하기 위해서는 특정 센서를 이용 선체운동을 실시간으로 측정하여 내항성능 평가 시스템과 항해 또는 정박 중인 선박의 상태에 관한 선박 데이터베이스 시스템을 이용하여 평가한다. 개발된 다목적 계측시스템은 해상에서의 전복사고 분석, 선박 출입항 통제, 부두에서의 하역작업 통제, 조선소에서의 내항성능 및 안전설계에 있어서도 적용이 가능하리라 본다.

• 수산해양기술연구
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• 제54권4호
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• pp.343-352
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• 2018

In this study, a motion control problem for the vessels towed by tugboats or towing ships on the sea is considered. The towed vessel looks like the barge ship, which is used for many purposes. In these vessels, basically, the power propulsion system is not installed but just towed by a towing vessel such as tugboats with ropes and wires. It means that the motions of towed vessel are basically dependent on the tracking route of towing boat. Therefore, in some cases, undesirable and unpredictable motions may be made by environmental factors such as wave, wind attack and so on. As a result, a collision accident with others may occur during maneuvering situation. Based on these facts, the authors try to encourage the steering performance of the towed vessel by using controllable rudders without any propulsion system. In this study, especially, a controllable vessel with three rudders is considered, and a mathematical model is induced for the future study. The model is described as surge, sway motion and inertia moment by following the general representation method for the surface ship.

• 한국지구과학회지
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• 제27권2호
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• pp.221-235
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• 2006

조간대성 해빈 퇴적물의 이동양상을 파악하기 위하여 한반도 남해안의 득량만에서 해빈 주변 표층퇴적물과 해빈 단면, 해빈 퇴적물, 해빈 퇴적률, 그리고 해빈 수리에너지 특성에 대한 조사를 실시하였다. 수문 해빈은 급경사의 해빈면과 완경사의 저조단구로 이루어져 일반적으로 조차가 파고에 비해 큰 해빈 단면의 특징을 보인다. 그러나 만입된 안의 중앙 해빈면은 여름에 평탄해지고 그 밖의 계절에는 파봉과 유흔이 발달하는 등 뚜렷한 계절변화를 보인다. 이러한 해빈 단면의 계절변화는 연구지역의 해빈 퇴적작용이 주로 조석에 의해 지배되지만 파랑의 영향도 강하게 받고있음을 의미하는 것으로, 해빈 퇴적률의 계절변화에서도 잘 나타난다. 즉, 겨울에는 강한 파랑의 영향에 의해 침식이 우세한 반면, 그 밖의 계절에는 상대적인 저에너지 조건 하에서 퇴적이 우세한 특징을 보인다. 그러나 해빈의 중앙은 여름에도 뚜렷하게 침식되는 경향을 보이는데, 이는 여름에 간헐적으로 발생한 남풍 계열의 강한 바람에 의한 파랑이 해빈에 강하게 미치기 때문이다. 한편, 해빈 퇴적물은 만입된 해빈의 중앙에서는 -89.2 mm/yr로 침식된 반면, 양쪽 측면에서는 각각 60.5 mm/yr와 38.2 mm/yr로 퇴적되는 경향을 보인다. 이와 같은 현상은 해빈의 중앙에 분포하는 퇴적물이 파랑이 강화되면 침식되어 양쪽 측면으로 이동하기 때문으로 생각된다. 따라서 해수욕장으로 주로 이용되는 수문 해빈의 중앙은 방파제 건설에 따른 조립질퇴적물의 공급이 제한되어 있음을 고려할 때 지속적으로 침식될 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제25권3호
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• pp.55-66
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• 2020

준관성주기파(NIW)는 주로 바람에 의해 생성되며, 해양 연직혼합에 중요한 요소이다. 태풍의 빠른 풍속과 이동경로에 따른 풍향변화는 NIW 생성에 충분한 조건을 제공한다. 본 연구에서는 동해 실시간 해황예보모형 출력자료를 이용하여 태풍의 영향으로 인한 NIW의 생성과 분포 그리고 동해 중규모 소용돌이가 NIW의 심층 전파에 주는 영향에 대해 검토하였다. 이용한 출력자료 기간은 2013년부터 2017년까지 총 5개년이며, 이 기간 중 동해에 강한 NIW에너지를 만든 3개 태풍(할롱, 고니, 차바)에 초점을 맞추었다. 태풍에 의한 NIW 변동을 검토하기 위하여 강제력으로 작용하는 태풍의 바람에너지유입(${\bar{W}}_I$)과 함께 NIW 에너지의 지표인 혼합층 및 심층 수평운동에너지(${\bar{HKE}}_{MLD}$, ${\bar{HKE}}_{DEEP}$)를 계산하였다. ${\bar{HKE}}_{MLD}$는 ${\bar{W}}_I$와 밀접한 관련을 보였으며 태풍 경로의 오른편에서 강하게 나타났다. ${\bar{HKE}}_{DEEP}$는 주로 동해 남부에서 패치형태로 강하게 나타났으며, 음의 상대 소용돌이도를 가지는 난수성 소용돌이와의 상관성이 확인되었다. NIW에너지에 태풍이 주는 영향을 확인하기 위해, 태풍이 없는 여름철과 12월의 에너지와 상호 비교하였다. 그 결과, 태풍에 의한 ${\bar{HKE}}_{MLD}$는 태풍이 없는 여름에 비해 2.5~5.7배, NIW가 가장 큰 12월 평균대비 0.4~1.0배였고, 태풍에 의한 ${\bar{HKE}}_{DEEP}$는 태풍이 없는 여름대비 1.2~1.6배, 12월 평균대비 0.8~1.0배로 태풍에 의한 NIW가 혼합층과 심층의 해양 연직혼합 모두에 상당한 영향을 줄 수 있음을 확인하였다.