윙세일(Wing-Sail)은 친환경 풍력 보조 추진 장치 중 하나로써 해운 분야의 온실가스 감축을 위해 실선에 적용이 증가하는 추세이다. 윙세일을 실제 선박에 적용하기 위해서는 정확한 보조 추진력의 산정과 공역학적 성능에 관한 연구가 필수적이다. 본 논문 에서는 중형 선박의 상부 구조 형상을 고려한 윙세일의 성능 평가를 수행하였다. 상부 구조 형상에는 선박의 갑판 및 거주구를 포함하 고 있으며, 윙세일의 공역학적 성능 평가를 위해 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD)을 사용하였다. 윙세일의 공역학적 성 능은 선박의 상부 구조 형상을 고려하지 않은 단독 윙세일의 성능과 비교하였으며, 윙세일의 받음각(Angle Of Attack, AOA)과 풍향 (Apparent Wind Angle, AWA)의 변화를 고려하였다. 또한 본 논문에서는 윙세일의 항력 및 양력을 선박의 보조 추진력으로 변환하여 성 능 평가를 수행하였으며, 이때 최소 31%에서 최대 72%까지 추력이 감소함을 확인하였다. 본 연구를 통해서 윙세일의 추력 산정에 선 박의 갑판 및 거주구의 영향을 필수적으로 고려해야 할 것으로 판단되며, 윙세일의 적용을 위한 설계 및 엔지니어링에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.

The wing-sail is an eco-friendly wind-assisted propulsion system, and its application on commerical ships is increasing as part of efforts to reduce greenhouse gas emissions in the shipping industry. To apply the wing-sail to real vessels, research on accurately calculating the auxiliary propulsion force and aerodynamic performance is essential. In this paper, the performance of a wing-sail, considering the superstructure of a medium-sized ship, was evaluated. The superstructure includes the ship’s deck and accommodation, and Computational Fluid Dynamics (CFD) was used to assess the aerodynamic performance of the wing-sail. The aerodynamic performance of the wing-sail was compared with that of a standalone wing-sail without considering the superstructure, while taking into account variations in the Angle of Attack (AOA) and Apparent Wind Angle (AWA). In addition, this paper conducted performance evaluation by converting the drag and lift of the wing-sail into auxiliary propulsion for ships. It was confirmed that the thrust was reduced by a minimum of 31% and maximum of 72%. This study suggests that the influence of the deck and accommodations must be considered when estimating the assistant thrust of the wing-sail, and it is expected to provide valuable insights for the design and engineering of wing-sail applications.

요 약
Abstract
1. 서 론
2. 해석 대상 및 수치 기법
    2.1 해석 대상
    2.2 해석 기법
    2.3 수치해석 방법의 검증
3. 결과 및 검토
4. 결 론
후 기
References

• 박정윤(동명대학교 조선해양시뮬레이션센터 연구원) | Jung Yoon Park (Researcher, Shipbuilding & Marine Simulation Center, Tongmyong University, Busan 48520, Korea)
• 서장훈(동명대학교 조선해양시뮬레이션센터 연구원) | Janghoon Seo (Researcher, Shipbuilding & Marine Simulation Center, Tongmyong University, Busan 48520, Korea)
• 박동우(동명대학교 전기제어학부 자율운항시스템전공 교수) | Dong-Woo Park (Professor, Autonomous Vehicle System Engineering Major, School of Electrical and Control Engineering, Tongmyong University, Busan 48520, Korea) Corresponding author