본 연구는 ISO19030 - 선체 및 프로펠러 성능 모니터링 방법을 실선 178 k 벌크선박에 적용한 결과에 관한 것이다. 최근 온실가 스 저감 규정 대응과 해운 경쟁력 확보를 위해 에너지 저감 솔루션을 선박에 적용하려는 시도가 증가하고 있다. 하지만 정량적으로 선박 성능을 분석하기 쉽지 않아 에너지 저감 솔루션의 평가가 쉽지 않았다. 이러한 해운 산업의 요구에 따라 2016년 ISO19030이 표준화되어 선박 성능 분석을 정량화할 수 있는 기반이 마련되었다. 하지만 ISO19030에서 제안하는 환경 보정법은 각 날씨 영향을 고려한 보정이 아닌 정수(Calm Sea) 상태에서 운항한 데이터만 분석하는 방식이다. 이러한 분석 방식은 선박의 운항 구간에 따라 데이터가 필터링 되는 편차가 심하고 정확한 환경 보정을 하지 않아 6개월 이하의 분석은 신뢰하기 어렵다. 본 연구에서는 ISO19030을 실제 3척 선박 3년 이상 장 기간 운항 데이터에 적용하였다. 적용 결과를 토대로 ISO19030 효용성과 한계점을 파악하고 ISO19030에서 제안하는 필터링 방식 대신 ISO15016의 파도 보정(STA-WAVE2)을 통해 성능 분석 방법을 개선하고자 한다.

연·근해어선들은 운항 또는 조업시 안정성(복원성능 및 횡동요 저감 성능)을 향상시키기 위해 여러 가지 부가물을 설치하며, 일반적으로 Fig. 1과 같이 세 가지로 분류할 수 있다. Bare hull을 포함하여 각 부가물이 단독으로 부착된 경우 3가지, 복수의 조합으로 부착된 경우 3가지 그리고 3가지 모두 부착된 1가지에 대하여 수치 계산을 수행하였다. Table 1은 Bare hull에 대한 주요치수를 나타낸 것이고, Table 2는 3가지 부가물에 대한 주요치수를 기술하였다. 3가지 선체 부가물에 대하여 CFD에 의한 유체동역학적 성능을 평가하였다. 각각의 부가물에 대하여 단독, 2개씩 조합된 복수 그리고 3개 모두 부착된 경우에 대하여 평가를 하였다. 1번 부가물의 경우 압력저항이 마찰저항 보다 차지하는 비율이 큼을 알 수 있었다. 2번과 3번 부가물의 경우 압력저항과 마찰저항이 거의 대동소이 함을 알 수 있었다. 복수조합과 3가지 모두 부착된 경우 부가물 상호간의 상관관계는 매우 작음을 알 수 있었다. 11노트에서 2번 부가물과 모든 부가물이 부착된 경우 유효마력 관점에서 약 9 % 차이를 보였다.

최근에 선박이 대형화, 고속화되면서 선수 충격파 영향으로 인하여 선체 또는 화물에 잦은 손상을 초래하기도 하고, 극판적인 상황에서는 선박이 절단되기도 한다. 본 논문에서는 내항성능 평가요소 중 하나인 상하가속도 값을 선교에 설치된 선체감시장치를 이용하여 해상상태별 변화량을 계측하고, 이를 모형시험 및 이론계산 결과와 상호 비교하였다. 또한 ITTC에서 제시하는 내항성능 기준치와도 비교함으로써 실습선 한바다호의 내항성능을 확인하였다. 이러한 결과는 앞으로 경험할 수 있는 다양한 해상상태에서의 작업가능성 및 위험성 정도의 예측을 가능하게 함으로써 선박의 안전운항에 큰 도움이 될 것으로 판단되며, 또한 다양한 실선계측 자료를 통하여 조선소에서는 보다 우수한 성능의 선박 건조가 가능하리라 본다.

이 연구는 선박 설계 초기단계에서 선형 변화에 따른 선박 조종성능 추정에 관한 내용을 다루었다. 선박제원을 대표하는 파라메터 그리고 선미형상의 변화를 민감하게 반영할 수 있는 새로운 파라메터를 선정하는 작업을 수행하였다. 이렇게 선정된 파라메터와 유체력 미계수와의 상관관계를 알아보기 위하여 구속모형 실험을 수행하였다. 그 결과 기본적인 선박제원 중 선체 유체력 미계수와 상관도가 높은 파라메터를 가려낼 수 있었다. 또한 선미형상의 새로운 파라메터와 조종성능과의 상관도를 추정할 수 있었다. 또한 이를 활용하여 유체력미계수에 대한 새로운 경험식을 제시하였다. 이를 활용하면, 초기 선형 설계 시 선형변화 및 수정에 따른 조종성능 추정에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

출발, 정지, 후진, 가속, 감속 등을 포함하는 저속 항행시의 조종운동을 예측하기 위해서, 선체, 프로펠러, 타에 작용하는 유체력의 특징을 검토하여 이를 수식모델화 하였으며, 제안된 수식모델을 이용하여 유조선, 가스운반선 두 선박에 대해 저속시의 조종운동 시뮬레이션 계산을 수행하여 실험결과와 비교 검토하였다