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원통형 부유체의 heave운동 저감을 위한 부가물 형상에 관한 수치적 연구
임근남,김상현,김동영,Lim, Geun-Nam,Kim, Sang-Hyun,Kim, Dong-Young 해양환경안전학회 2015 해양환경안전학회지 Vol.21 No.4
본 연구에서는 다양한 감쇠판을 원통형 부유체에 부착하고 수치 시뮬레이션을 통해 원통형 부유체의 heave RAO 및 고유주기의 변화를 고찰하였다. 먼저 감쇠판을 부착하지 않은 원통형 부유체의 heave RAO 및 고유주기를 파악하였고, 원통형 부유체에 부착한 감쇠판의 크기와 형상을 바꿔가며 각 경우에 대한 heave RAO 및 고유주기를 평가하였다. 수치 시뮬레이션 결과, 감쇠판의 모든 면적에 대해서 감쇠판을 부착한 원통형 부유체의 고유주기는 증가하였고, 감쇠판의 크기가 1.30D부터 입사파의 피크주기에서 heave RAO는 감소하였다. 감쇠판의 모든 면적에 대해서 원형 감쇠판이 Y자형 감쇠판보다 고유주기가 길게 나타나며, 고유주기의 차이는 감쇠판의 면적이 커질수록 그 차이가 커졌다. 운동응답 스펙트럼 계산 결과, 원형 감쇠판과 Y자형 감쇠판을 부착한 원통형 부유체의 heave 운동이 입사파의 피크주기에서 현저하게 감소하였다. 또한 원형 감쇠판을 부착한 원통형 부유체의 고유주기가 Y형 감쇠판을 부착한 경우보다 입사파의 피크 주기에서 더 멀리 이동하였다. In this paper, attaching various damping plates to the cylindrical structure and performing numerical simulations try to study heave RAO and natural period for cylinder. Most of all, we identified heave RAO of the cylinder by simulations of the motion and the wave. And then, we performed numerical simulations by changing the size and shape of heave damping plate attached to the cylinder and reviewed the heave RAO and natural period for each case. The conclusions of this research are as follows. Firstly, the natural period of cylindrical structure is increased by attached to the cylinder with heave damping plate and the heave RAO of cylindrical structure is reduced in the peak period for incident wave by attached to the cylinder with from the size of 1.30D for heave damping plate. Secondly, circular plate has long natural period than Y-type plate in all of these sections. Finally, the motion response spectrum considering the marine environment of Piranema field was identified as the heave motion of cylindrical structure is remarkably reduced with both circular plate and Y-type plate in the peak period for incident wave.
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고속선 운항 안정성을 위한 수중익 배치 및 종모멘트 특성에 관한 실험적 연구
박화평,김상현,임근남,Park, Hwa-Pyeong,Kim, Sang-Hyun,Lim, Geun-Nam 해양환경안전학회 2014 해양환경안전학회지 Vol.20 No.4
본 연구에서는 수중익 배치와 종모멘트 특성이 전몰형 수중익선의 종방향 운동 안정성에 미치는 영향에 대하여 Tandem 수중익 모형의 시험을 통하여 고찰한다. 먼저, Canard 날개배치를 가지는 Tandem 수중익 모형을 제작하고 수중익의 양력 및 항력 계측 실험을 수행하여 양력 및 항력 특성을 평가하였다. 또한 종방향 운동의 초기 안정성과 자기 안정성을 가지는 Tandem 수중익 모형의 날개 배치를 결정하였다. Tandem 수중익 모형의 종안정성 시험에서는 선수 및 선미 수중익의 종방향 간격 변화와 종모멘트의 자기안정성 변화에 따른 Pitch 및 Heave 운동 특성, 익주 상태의 종안정성을 평가하였다. 먼저, Canard 날개배치를 가지는 Tandem 수중익 모형을 제작하고 수중익의 양력 및 항력 계측 실험을 수행하여 양력 및 항력 특성을 평가하였다. 또한 종방향 운동의 초기 안정성과 자기 안정성을 가지는 Tandem 수중익 모형의 날개 배치를 결정하였다. Tandem 수중익 모형의 종안정성 시험에서는 선수 및 선미 수중익의 종방향 간격 변화와 종모멘트의 자기안정성 변화에 따른 Pitch 및 Heave 운동 특성, 익주 상태의 종안정성을 평가하였다. 실험 수행 결과 본 연구의 주요 결론의 다음과 같다. 종 모멘트 자기 안정성이 클수록 주어진 고정 pitch 각에서 pitch운동에 대한 자기안정성이 높다. 다음 종모멘트 자기 안정성이 클수록, pitch각도 변화에 따른 pitch운동 및 heave운동의 변동 폭이 상대적으로 작으며 종방향 안정성이 우수하다. 마지막으로 종모멘트 자기안정성이 클수록, 수중익 양력이 동일한 경우, Tandem 수중익의 안정적인 익주를 위해서는 충분한 종모멘트의 자기안정성을 확보하는 것이 필수적인 것을 시험을 통하여 확인하였다. In this study, we have discussed about the effect of hydrofoil arrangement and longitudinal moment characteristic on longitudinal motion stability of fully-submerged hydrofoil by the experiment of tandem hydrofoil model. First of all, tandem hydrofoil model that has canard wing arrangement has been made and characteristics of lift force and drag force by performing the lift force and drag force measuring experiment has also been estimated. Besides, tandem hydrofoil model's wing arrangement which has the initial stability and self stability of longitudinal motion has also been determined. In longitudinal stability experiment of tandem hydrofoil model, the motion characteristic of pitch and heave and the longitudinal stability of foil borne condition by variation of self stability of longitudinal moment and longitudinal distance are estimated. The result from the experiment and it's important conclusion can be described as below; Increase the self stability for longitudinal moment, the higher self stability for pitch motions in a constant pitch angles. By increasing the self stability for longitudinal moment, the range of fluctuation of pitch motion and heave motion for pitch angle also will change relatively small and longitudinal stability is excellent. Lastly, when the lift force of hydrofoil is remain constants, we can conclude that securing the enough self stability for longitudinal moment is essential for stable foil borne condition of tandem hydrofoil.
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고속선 운항 안정성을 위한 수중익 배치 및 종모멘트 특성에 관한 실험적 연구
박화평,김상현,임근남 해양환경안전학회 2014 해양환경안전학회 학술발표대회 논문집 Vol.2014 No.06
여객과 화물의 고속 해상수송을 위하여 다양한 형태의 고속선이 개발되고 있으며 특히 40노트 이상의 고속 운항에 적합한 전몰형 수중익선에 대한 연구가 요구되고 있다. 전몰형 수중익선은 익주 상태의 안정적인 운항을 위해서는 종방향 운동의 안정성 확보가 필수적이다. 본 연구에서는 수중익 배치와 종모멘트 특성이 전몰형 수중익선의 종방향 운동 안정성에 미치는 영향에 대하여 Tandem 수중익 모형의 시험을 통하여 고찰한다. As for the high speed marine transport of passengers and cargo, a high speed craft has been developed and research for fully-submerged hydrofoil suitable for high speed sailing of more than 40 knots also have been required. By securing the stability.
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광학식 유도장치를 이용한 자율 무인잠수정의수중 도킹 알고리즘에 관한 연구
최동현,전봉환,이판묵,김상현,임근남 한국해양공학회 2007 韓國海洋工學會誌 Vol.21 No.3
The more deeply the researches make progress in ocean researches including the seabed resource investigation or the oceanic ecosystem investigation, the more important the role of UUV gets. In case of study on the deep sea, there are difficulties in telecommunications between AUV and ships, and in data communication and recharging. Therefore, docking is required. In AUV docking system, the AUV should identify the position of docking device and make contact with a certain point of docking device. MOERI (Maritime & Ocean Engineering Research Institute), KORDI has conducted the docking testing on AUV ISIMI in KORDI ocean engineering water tank. As AUV ISIMI approachs the docking device, there is some cases of showing an unstable attitude, because the lights which is on Image Frame are disappeared. So we propose the docking algorithm that is fixing the rudder and stern, if the lights on image frame are reaching the specific area in the Image Frame. Also we propose the new docking device, which has a variety of position and light number. In this paper, we intend to solve the some cases of showing an unstable attitude that were found in the testing, which, first, will be identified the validity via simulation.1. 서 론
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