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해저 유기퇴적물 수거를 위한 저속 쌍동형 선형개발 연구
박제웅,김도정,오우준,정우철,Park, Je-woong,Kim, Do-jung,Oh, Woo-jun,Jeong, Uh-cheul 해양환경안전학회 2016 海洋環境安全學會誌 Vol.22 No.2
본 연구에서는 연안의 해저면에 누적된 퇴적오염물을 효율적으로 수거할 수 있는 저속 쌍동형 정화선에 대한 선수선형의 개념설계에 대해 수행하였다. 선형설계는 선체건조가 용이하도록 단순화하였으며, 쌍동선 선형의 선수 Water line, 선수각 등의 변화에 따른 저항성능의 영향을 검토하였다. Ansys CFX를 이용한 수치시뮬레이션과 회류수조에서의 모형시험결과와의 비교/분석 등을 통하여 선수부 선형변화에 따른 저항성능과 자유표면 유동특성 사이의 관계를 고찰하였으며, 그 결과 선수재 위치와 어깨부 체적의 선수부 이동에 따른 파형개선으로 조파저항이 감소하는 등 저항성능의 향상을 확인하였다. In this study, conceptual design of the fore-body hull form of catamaran type dredging vessel was performed that can effectively remove the contaminated sediments in coastal seabed. The hull form was simpled for the easy hull construction and the resistance performance was investigated to find out the effect of hull form parameters between variation of waterline and angle of entrance, etc. The relation between resistance performance and characteristics of free surface flows according to variation of bow forms was investigated by model testing in the circulating water channel and using Ansys CFX. The improvement of ship resistance performance to the wave resistance decrease due to improved wave pattern has been verified according to move the stem and the volume of the shoulder to the fore part of the vessel.
서광철,오정모 해양환경안전학회 2018 해양환경안전학회지 Vol.24 No.1
This paper discusses about results of advanced buckling strength design for several kinds of perforated plated in the twin-hull car-ferry. For medium/small sized high speed vessels with a length of more than 50 meters and a length / width ratio of more than 12, such as car-ferries, it is highly possible that the buckling strength becomes weak due to the relatively thin thickness and the use of low strength capacity such as mild steel. Especially, it becomes big problem about weak buckling rigidity around the opening to access purpose in the perforated. As regarding safety design point of view for perforated plate, it is necessary to clarify buckling strength and ultimate strength by the distribution of in-plane load distribution around the opening. In this study, nonlinear series analysis using ANSYS was performed to clarify the influence of parameters such as aspect ratio, opening ratio and opening shape affecting the buckling and ultimate strength characteristics of the perforated plate under axial compression and we are derived the optimum design as buckling strength point of view. Based on these results, the governing factor determining the buckling strength of the perforated plate was the opening ratio, and the aspect ratio and the shape of the hole were not influenced. 본 연구에서는 쌍동형 카페리에 다수 존재하는 유공판의 좌굴강도 설계 수행 결과 및 개선사항을 논의하고 있다. 카페리와 같이 길이가 50미터 이상이고, 길이/폭의 비가 12보다 큰 중/소형 고속선박은 상대적으로 두께가 얇고 연강을 사용함으로서 좌굴강도가 취약해질 가능성이 농후하다. 특히, 작업자의 접근 및 통로로 활용되는 유공판에서 좌굴강도가 취약해질 가능성이 있다. 안전한 구조설계를 위해서는 유공주위의 면내 하중 재 분포에 의한 좌굴강도 및 최종강도에 대한 명확한 검토가 필요하다. 본 연구에서는 유공판의 좌굴 및 최종강도 특성에 영향을 미치는 매개변수의 영향을 종합적으로 고려하기 위하여 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 활용한 비선형시리즈 해석을 수행하였으며, 주요 변수(종횡비, 유공비, 유공형상)들에 대한 영향을 검토하였다. 이 결과를 바탕으로 하여, 유공판의 좌굴강도를 결정짓는 가장 큰 인자는 유공비였으며, 종횡비와 유공의 형상은 그 영향이 미비하였다.
모형실험 및 수치 시뮬레이션을 이용한 쌍동형 준설선의 선형 설계에 관한 연구
이영길(YOUNG-GILL LEE),손충렬(CHOONG-YUL SON),정우철(UH-CHEUL JEONG),강대선(DAE-SUN KANG),정광열(KWANG-LEOL JEONG),김도정(DO-JUNG KIM) 한국해양공학회 2006 韓國海洋工學會誌 Vol.20 No.2
To develope a hull form of catamaran type dredging vessel, resistance characteristics is investigated to find the interaction effect of waves between the two hulls. The fore body shape is simplified as two dimensional wedge shape for the maintenance and disassembly/assembly. Based on MAC method, numerical simulation is performed in staggered variable mesh system. The conservation form of Euler equations and continuity equation are applied as governing equations. To verify numerical methods, the wave patterns along the hull surface are compared with the results of model tests. This study is performed as varying wedge shape of the bow and the distance between the two hulls. The wave interactions between two hulls are observed to investigate the relation between the resistance performance and the flow characteristics. Suitable hull form and distance between two hulls are discussed.
수치해석 및 시험을 통한 소형 쌍동선의 종경사 및 저항 연구
김정은,오우준,홍춘범,김도정 해양환경안전학회 2018 해양환경안전학회지 Vol.24 No.5
소형선박 설계에 있어 항주에 따른 설계 종경사 결정은 선체저항 뿐만 아니라 항주 안정성에 많은 영향을 주고 있다. 이는 초기 설계 시 선박의 무게중심 결정을 시작으로 대부분 결정된다. 본 연구는 소형 쌍동선박에 대해 수치해석을 통한 수직방향 무게중심 변화에 따른 종경사 영향을 확인하고, 이를 모형시험에서 결과를 검토하였다. 다양한 수직방향 무게중심 변화에 따른 모형시험 검토는 이뤄지지 못했지만, 향후 신조 소형선박 초기설계시 보다 나은 종경사 자세를 고려한 수직방향 무게중심 위치 제시를 목적으로 연구를 수행하였다. 수치해석 결과의 검증을 위하여 모형시험과 자세 비교를 수행하였다. 무게중심의 변화에 따른 종경사 각도 및 저항성능의 변화가 연구되었다. In Designing a Small Ship, the Design of the Trim for Sailing has a great influence on the Stability of the Ship as well as Resistance. The Center of Gravity of a Ship is mostly determined during Initial Design. This Study confirms the Effect of Trim on changes in Vertical Center of Gravity by Numerical Analysis for a Small Catamaran. The Results were examined in a Model test. However, No Model tests were conducted while varying the changes in Vertical Center of Gravity. Nonetheless, Investigation was completed for the Purpose of presenting Vertical Center of Gravity results according to plans for the Trim during Initial Design of a Small Ship. In order to verify the Results of Numerical Analysis, a Comparison with Experimental results was carried out. Alternation of Trim angle and Resistance performance according to changes in the Center of Gravity were studied.
반전형 선수부 형상을 갖는 고속 쌍동선의 부가물이 주행성능에 미치는 영향에 관한 연구
김도정,나현호,김정은,오도원,최홍식 해양환경안전학회 2019 해양환경안전학회지 Vol.25 No.5
In this study, the effect of hull appendages on the high-speed catamarans with reverse bow shapes is compared and analyzed by numerical analysis and circulating water tank model test. The reverse bow shape showed an improved wave shape by shifting the generation position of forward divergent wave to the stern direction and was effective in resistance and stable running posture (Kim et al., 2019). In the model test results of the running performance as the wave patterns and the change of the running posture due to the fin fitted with the inner side of the inverted bow and the interceptor, 1) Trim characteristics of the inverted bow 2) Improvement of superposition of inner wave by Fin 3) The trim control by the fin and the interceptor is considered to be effective in reducing the impact of the two hull connection decks (wetdeck). 본 연구에서는 선수 돌출의 반전형 선수 형상을 가진 고속 쌍동선의 선체부착 부가물에 의한 주행성능 영향에 대하여 수치해석과 회류수조 모형시험을 통하여 비교분석하였다. 반전형 선수 형상은 재래식 선수 형상보다 선수 발산파 파정의 생성위치를 선미방향으로 이동시켜 개선된 조파형상을 보이며, 저항 및 안정된 항주자세에 효과적임을 보였다(Kim et al., 2019). 본 연구에서의 반전형 선수 내측에 부착된 핀과 선미단 인터셉터(Interceptor)에 의한 파형과 항주자세 변화 등 주행성능에 대한 모형시험 결과에서는, 1) 반전형 선수의 Trim 특성 2) Fin에 의한 내측 파의 중첩 개선 3) Fin과 Interceptor에 의한 자세제어는 두 선체 연결갑판(Wetdeck) 충격을 줄이는데 효과적인 것으로 판단된다.