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수중모함에서 사출되는 고속 수중운동체의 초기 거동 모델링 및 시뮬레이션
윤현규,조현진,Yoon, Hyeon Kyu,Cho, Hyeonjin 한국군사과학기술학회 2016 한국군사과학기술학회지 Vol.19 No.2
Heavy-weight high speed underwater vehicle(HSUV) is launched from the submerged mother ship. For the safety point of view, it is important to confirm whether the HSUV would touch the launching mother ship. In this paper, the hydrodynamic force and moment were modeled by the polynomials of motion variables and the simple lift and drag acting on a plate and cylinder which consist of the HSUV's several parts. The mother ship was assumed as the Rankine half body to consider the flow field near the moving ship. Such hydrodynamic force and moment were included in the 6 DOF equations of motion of the HSUV and the dynamic simulations for the various conditions of the HSUV until the propeller activation were performed. Developed simulation program is expected to reduce the number of expensive sea trial test to develop safety logic of the HSUV at the initial firing stage.
파랑중 선박의 운동을 고려한 갑판적 컨테이너의 Securing 및 Lashing 하중 계산 (I)
윤현규,이경중,양영훈,Yoon Hyeon-Kyu,Lee Gyeong-Joong,Yang Young-Hoon 한국항해항만학회 2005 한국항해항만학회지 Vol.29 No.5
파랑중을 운항하는 선박은 항상 파도의 영향을 받아 운동을 하게 된다. 특히 컨테이너선과 같이 갑판위에 화물을 많이 운송하는 선박의 경우에는 여러 방향의 운동형태 중에서 횡동요가 화물의 안전에 가장 큰 영향을 미친다. 이러한 선박에서는 컨테이너의 이동 및 전도를 방지하기 위하여 Securing과 Lashing을 하게 되는데, 적절한 시스템의 선정을 위하여 각각에 작용하는 하중들의 정확한 평가가 요구되고 있다. 따라서 본 논문에서는 갑판적 컨테이너들의 연결부에 작용하는 Securing 하중과 Lashing 와이어에 작용하는 힘에 대한 계산식을 유도하고, 몇 가지 Lashing 패턴에 대하여 계산을 수행하였다. A ship runs with various modes of motion due to waves. Among the modes, roll mainly influences on the safety of cargos on the deck of container ship. In order to protect cargo shifting and turning, securing and lashing system are generally installed. In that case, it is necessary that the force and moment at the connection point of containers should be estimated. Therefore we derived mathematical equations to calculate the forces of securing points and lashing wires. Also we calculated those forces and moments about various lashing patterns.
윤현규,안성필,정철민,김찬기,Yoon, Hyeon Kyu,Ann, Seong Phil,Jung, Chulmin,Kim, Chan-Ki 한국군사과학기술학회 2016 한국군사과학기술학회지 Vol.19 No.3
A cylinder-type underwater vehicle for military use that is running near the free surface at the final homing stage to hit a surface ship target is affected by wave force and moment. Since wave can affect an underwater vehicle running at the depth less than half of the modal wave length, it is important to confirm that the underwater vehicle can work well in such a situation. In this paper, wave force and moment per unit wave amplitude depending on wave frequency, wave direction, and vehicle's running depth were calculated by 3-Dimensional panel method, and the numerical results were modeled in external force terms of six degrees of freedom equations of motion. Motion simulation of the underwater vehicle running in various speed, depth, and sea state were performed.
윤현규(Hyeon-Kyu Yoon),이경중(Gyeong-Joong Lee),손남선(Nam-Sun Son),양영훈(Young-Hoon Yang) 한국항해항만학회 2004 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.3 No.-
파랑중을 운항하는 선박은 항상 파도의 영향을 받아 운동을 하게 된다. 여러방향의 운동형태 중에서 횡동요가 화물의 안전 및 선원의 피로도에 가장 큰 영향을 미친다. 따라서 횡동요가 문제가 되는 선박에는 횡동요 저감 장치의 장착이 늘어나고 있는 추세이다. 본 연구에서는 핀 스태빌라이저(Fin stabilizer)와 이동질량 감요장치(Moving weight stabilizer)의 성능시험을 위하여 자유항주 모형선을 개발하였다. 또한 자세제어장비 성능시험 절차를 정립하고, 개발한 자유항주 모형선을 통하여 성능시험을 수행하였다. A ship runs with various modes of motion due to waves. Among the modes, roll mainly influences on the safety of cargos and crew's fatigue. Therefore a ship equipped with anti-rolling devices are on an increasing trend. In this research, we developed a free running model ship to evaluate the performances of fin stabilizer and moving weight stabilizer. Also those performance tests were carried out through the proposed test procedure.
다물체 요소이론을 이용한 예인줄 동역학의 모델링 및 시뮬레이션
윤현규(Hyeon Kyu Yoon),이홍석(Hong-Seok Lee),박종규(Jong Kyu Park),김연규(Yeon Gyu Kim) 한국항해항만학회 2012 한국항해항만학회지 Vol.36 No.5
예인줄을 여러 개의 유한요소로 분할 한 뒤 각 요소들에 Newton의 운동 제 2법칙을 적용하고 각각에 작용하는 외력은 성분별로 장력, 항력, Coriolis 힘, 중력, 부력, 입수 충격력 등으로 구분하여 예선과 부선을 연결하는 예인줄의 동역학 모델을 정립하였다. 일반적으로 예인줄 요소의 병진 운동만을 고려하는 이전의 연구들과는 달리 본 논문에서는 예인줄 요소의 운동을 횡동요를 제외한 5자유도로 확장하고 외력 고려가 용이한 물체고정좌표계에서 기술하였다. 예인줄 요소들 간에는 연결점에서 인장만 되는 스프링과 감쇠기로 연결하고, 스프링의 강성계수는 실제 적용되는 예인줄의 강성계수와 등가가 되도록 설정하였다. 정립된 예인줄 모델의 검증을 위하여 예인줄의 공기중 및 수면 바로 위에서의 자유낙하, 예인선의 가속운동, 예인선의 조화운동 시나리오에 대하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과, 예인선, 부선, 예인줄 요소들의 운동 시계열 값들은 실제 예상치와 유사한 경향을 보이는 것을 확인하였다. After towing rope connecting a barge to a tug was subdivided into multiple finite elements, then those dynamic models was established using Newton's second law and considering the external force and moment such as tension, drag, Coriolis force, gravity, buoyancy, and impact due to free surface acting on each element. While the previous research on the model of towing rope considered only translation, five-degree-of-freedom equations of motion except roll based on the body-fixed frame were established in this paper. All elements are connected by a spring and a damper, and the stiffness of the spring was set as the equivalent value of the real rope. In order to confirm the established multiple finite element model, various scenarios such as freely falling of towing rope in the air and above the free surface, accelerating of a tug which tows a barge connected by towing rope, and sinusoidal moving of a tug were set up and simulated. As the results, the trajectories of the tug, the barge, and the towing rope showed good tendencies to the ones of real expected situations.
윤현규(Hyeon-Kyu Yoon),이경중(Gyeong-Joong Lee),이동곤(Dong-Kon Lee) 한국항해항만학회 2008 한국항해항만학회지 Vol.32 No.1
바다에서 운항하는 선박은 바람과 파도 등의 외란 때문에 횡동요(Rolling), 종동요(Pitching), 상하동요(Heaving) 등의 운동을 하게 되며, 이러한 운동은 가속도 형태로 승객이 느끼게 된다. 따라서, 선박내의 특정 지점에서 좌우방향, 상하방향 가속도와 각속도 등을 계측하면 선원 또는 승객이 선박 운동에 어느 정도 피폭되었는가를 알 수 있다. 본 연구에서 개발한 운동 운항환경 모니터링 시스템은 4개의 가속도계와 가속도계, 자이로가 포함된 관성 자세계측장치, 데이터 취득장치를 포함한 계측 및 통신부, 중앙에서 데이터를 관리하고, 운항환경 지수를 계산하는 전산기로 구성되고, 계측된 가속도와 각속도를 이용하여 운항환경을 나타내는 정량적 지수인 뱃멀미 지수(Motion Sickness Incidence, MSI), 운동유발 작업방해회수(Motion Induced Interrupt, MII)를 실시간으로 계산한다. 개발된 시스템은 한국해양대학교 실습선인 한나라호의 부산-목포, 부산-제주 연안항해시 실선시험을 통하여 유효성을 확인하였다. A ship in a sea cruises with rolling, pitching, heaving etc because of environmental causes such as wind and wave. Those motions make crews or passengers feel inconvenience and they feel acceleration changes. Therefore, if lateral and vertical accelerations can be measured at a specific position in a ship, it can be known how discomfortable crews or passengers are. The motion monitoring system developed in this paper consists of measuring and communicating part including five accelerometers and gyro and a main computer which acquires measuring data and calculates motion indices. MSI(Motion Sickness Incidence) and MII(Motion Induced Interrupt) are calculated in real time using measured acceleration and angular rate. The validity of the developed system was confirmed through the real ship test of Hannara which is the school ship of Korea Maritime University.