이산화탄소 배출량 제한을 의무화하는 EEDI, SEEMP 등의 국제협약에 대응하기 위하여 선박의 에너지 절감장치(ESD, Energy Saving Device) 관련 국내기술 대응이 절실하다. 본 연구는 국내 중소형 조선소의 주력선종 효율 향상의 ESD를 설계하기 위하여 유동특성 분석에 대한 연구이다. 프로펠러 상단으로 유입되는 유동을 개선하기 위하여 bare hull의 선미벌브 및 빌지 주변의 유동특성을 수치해석과 모형시험을 통하여 정성적으로 분석하였으며, 선저압력 지점의 개선 및 프로펠러 상단 유입의 선미 빌지 유동 제어를 위하여 선미벌브와 빌지 사이에 수직평판을 부착하였다. 선미 선체표면 압력회복으로 전저항이 약 3.04 % 감소하였으며, 프로펠러 상단 유동 제어를 통해 평균 공칭반류가 약 18.8 % 감소하였다.

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.

본 연구에서는 크레인 작업시 발생하는 재해발생 사례를 토대로 호이스트의 중량물 이탈 방지에 대한 연구를 수행하였으며, 안전고리의 결합으로 구성된 종래의 체결방식을 벗어나 구조물의 무게에 의한 자동 체결 및 결합 방식의 후크 및 특수목적을 가진 X-jog를 설계 및 제작하여 현장에 적용하고자 하였다. 주요 기구부의 3차원 상세설계와 구조해석을 통해 Safety Hook와 X-jog의 미소변형과 허용응력 이하의 구조안정성을 확인하였으며, 안전율은 일반적인 구조설계시 고려되는 안전율 1.2를 상회하는 평균 1.5를 나타냄을 확인하였다. 따라서, 본 연구에서의 Safety Hook와 X-jog는 구조물이 호이스트와 크레인에 부착되어 운용되어질시 구조적 안정성은 충분할 것으로 판단된다.

통항선박의 횟수가 잣은 연안의 항로주변은 선박에 의해 발생하는 항주파로 정온화가 필요한 항만시설이나 마리나에 많은 외력을 주게 된다. 이는 이동 및 정박 중인 선박이나 항만시설의 안정성을 저해시키는 요인으로 작용한다. 본 연구에서는 항만시설 및 마리나가 설치된 해역의 정온해역을 확보하고자 수치해석 및 수조시험을 통하여 고정형 부유식 구조물 설치에 따른 구조물로 인한 파고변화 및 주위의 유체역학적 특성을 파악하고자 하였다. 해상환경에 따른 소파효

태풍 등 자연환경적인 요인과 통항선박 등에 의해 발생하는 항만에서의 파도는 정온화가 필요한 항만시설이나 마리나는 많은 외력에 노출되어 있다. 이는 이동 및 정박 중인 선박이나 항만시설의 안정성을 저해시키는 요인으로 작용한다. 본 연구에서는 수치해석을 통하여 항만 시설 및 마리나가 설치된 정온해역이 필요한 해역에 최적의 부유식 소파제의 유체역학적 특성을 파악하고자 하였다. 해상환경에 따른 소파효율 산출하고 부유식 소파제의 재원 변화 등에 따른 형상비에 대한 해를 제시하고자 한다.

표면조도에 의해 발생하는 난류유동은 공학적, 물리적 분야에서 매우 중요하게 다루어지고 있다. 표면조도는 선박에서도 설계, 용접, 도장 등 각각의 단계에서 다양한 측면으로 고려되어야 할 중요한 요소이다. 본 연구는 표면조도 형상을 일반화하여 PIV기법을 적용하여 수조실험을 수행하였다. 표면조도 조건은 거칠기 형상의 간격에 대해 변화를 주었으며, 실험유속은 Re = 1.1×104, Re = 2.0×104, Re = 2.9×104 에서 시간평균에 대한 난류강도를 알아보았다. 거칠기 계수 증가에 따라 표면 거칠기 형상 근처에서 발생한 난류성분에 의해 난류강도는 강하게 나타났으며, 자유흐름 영역으로 갈수록 유동 방향의 변동이 전혀 없는 흐름이 나타났다. 실험유속 조건 변화에 대한 난류강도의 편차는 크게 영향을 받지 않았다.

쌍동형 메가요트의 파랑 중 운동특성은 선체길이와 간격의 변화뿐만 아니라 선저형상에 따라 다양하게 나타난다. 이러한 요트에 대한 운동특성에 대한 국내연구는 아직까지 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 기존선박에 대해 자료를 분석하고 선내배치 및 선행연구사례를 배경으 로 선형을 선정하였다. 상용프로그램을 이용하여 쌍동형 메가요트의 종운동 특성을 해석하였다. 조우각 변화에 따라 설계선의 주된 운동응답을 알 수 있다.

내항성능이 우수한 선체는 나쁜 해상상태에서도 효과적으로 운항이 가능하고, 여객과 화물을 안정된 상태로 유지시키게 된다. 이러한 선체의 운동은 선속과 파도의 조우주파수와 밀접한 관계를 가지고 있다. 운동응답에 대한 평가는 입사파에 대하여 3자유도 운동에 대한 계산이 수행되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 카타마란형 레저보트의 선형설계를 수행하여 이에 대한 운동성능을 고찰하고자 하였다. 조우각과 선속의 변화에 따른 카타마란의 3자유도에 대한 RAO 및 RMS 값의 반복적인 평가를 통하여 양호한 운동응답을 보였다.

해양의 다양한 환경에 노출된 선체 표면의 거칠기를 일반화 하여 모델 실험을 PIV기법을 적용하여 회류수조에서 수행하였다. 모델의 유동방향 표면 거칠기의 폭에 기초하여 본 연구에 적용된 레이놀즈수 Re=1.0×103에서 유동가시화, 시간평균 속도장 및 와도장을 상호 평가를 통하여 유동특성을 조사하였다. 와의 생성과 소멸 메커니즘을 통해 와류의 중심은 표면 거칠기 높이의 0.5H로 나타났다. 또한 거칠기 계수가 증가함에 따라 와의 크기와 비례하고, 와의 생성위치도 상부와 전방으로 이동하였다.

최근 해양 레저문화 확산에 따라 요트와 같은 레저선박의 설계기술이 요구되고 있다. 현재 까지 요트 설계 및 생산을 위한 국내 기술개발은 해양 레저 선진국에 비해 활발하지 않으나 최근에 요트 설계 및 생산기술기술의 발전으로 인하여, 관련 요소 기술의 개발이 필요시 되고 있다. 본 연구에서는 해양레저 선박으로서 쌍동선 요트에 대한 기본 구조 설계 및 구조 해석을 위한 기법을 제시한다. 요트와 같이 길이 50미터 이하 길이와 폭/비가 12보다 작은 소형 고속 선박의 강도 해석에 대한 규정이나 방법론은 아직 까지 선급 등에서 공식적으로 제안되지 않고 있다. 따라서 본 논문에서 부재의 스캔틀링은 DNV(Yachts, Design Principles, Design Loads, Hull Structural Design)기준과 KR(FRP선 규칙적용 지침)을 사용하였다. 또한, 구조해석 평가에 있어서는 ABS가이드 라인을 적금하여, 구조안정성을 평가하였다. 본 연구를 통하여, 38피트 보급형 쌍동선 요트의 실선 제작에 피드백 역할이 가능하게 되었다. 또한, 연구 결과는 앞으로 고속 쌍동형 요트의 구조설계 및 구조해석에 관련된 기본적인 자료로 유용하게 활용될 것으로 예상된다.