본 연구에서는 너클 라인이 다수 존재하면서 안팎 형상이 비대칭으로 설계된 특이점을 갖는 쌍동선의 자항성능을 예측하기 위 해 CFD 해석을 수행하였고, 해석 기법에 따른 차이를 파악하기 위해 MRF(Moving Reference Frame) 기법과 SDM(Sliding Mesh) 기법을 적용하 였다. MRF 기법을 적용한 경우에는 time step당 프로펠러를 1˚ 회전시켰고, SDM 기법의 경우 10˚, 5˚, 1˚씩 회전시키며 각 기법별 예측된 자 항성능을 비교하였다. 자항점 추정을 위한 몇 가지 프로펠러 회전수에서의 해석 결과 중 프로펠러의 토크는 기법에 따른 차이가 거의 없었 지만 추력 및 선체가 받는 저항은 MRF 기법보다는 SDM 기법을 적용했을 때 더 낮게, SDM 기법의 time step당 프로펠러 회전각이 작을수 록 높게 계산되었다. 선형 내삽을 통해 추정된 자항점의 프로펠러 회전수, 추력, 토크와 실선 확장법을 사용해 추정된 실선의 전달동력, 반 류 계수, 추력 감소 계수 및 프로펠러 회전수도 동일한 경향을 보였으며, 대부분의 자항효율은 반대의 경향을 보였다. 프로펠러 후류의 경 우 MRF 기법을 적용했을 때 정확도가 떨어졌고, SDM 기법의 time step당 프로펠러 회전각에 따라 표현되는 후류의 차이는 거의 없었다.

본 연구에서는 선수 돌출의 반전형 선수 형상을 가진 고속 쌍동선의 선체부착 부가물에 의한 주행성능 영향에 대하여 수치해 석과 회류수조 모형시험을 통하여 비교분석하였다. 반전형 선수 형상은 재래식 선수 형상보다 선수 발산파 파정의 생성위치를 선미방향 으로 이동시켜 개선된 조파형상을 보이며, 저항 및 안정된 항주자세에 효과적임을 보였다(Kim et al., 2019). 본 연구에서의 반전형 선수 내 측에 부착된 핀과 선미단 인터셉터(Interceptor)에 의한 파형과 항주자세 변화 등 주행성능에 대한 모형시험 결과에서는, 1) 반전형 선수의 Trim 특성 2) Fin에 의한 내측 파의 중첩 개선 3) Fin과 Interceptor에 의한 자세제어는 두 선체 연결갑판(Wetdeck) 충격을 줄이는데 효과적인 것으로 판단된다.

본 연구에서는 쌍동선체의 선수형상에 대해 일반적으로 적용되고 있는 재래식과 선수 돌출의 반전형 선수 형상에 대한 저항성능 및 항주자세를 수치해석을 통해 분석하고, 반전형 선수형상에 대해서는 모형시험을 통하여 수치해석과 비교분석하였다. 반전형 선수형상은 재래식 선수형상보다 선수 발산파 파정의 생성위치를 선미방향으로 이동시켜 개선된 조파현상을 보였으며, 저항 및 안정된 항주 자세 결정에 효과적이며 선체 저항이 약 2.95% 개선되었다. 반전형 선수형상에 대한 수치해석 및 모형시험 비교분석 자료는 향후 선형설계 활용에 유용할 것으로 판단된다.

소형선박 설계에 있어 항주에 따른 설계 종경사 결정은 선체저항 뿐만 아니라 항주 안정성에 많은 영향을 주고 있다. 이는 초기 설계 시 선박의 무게중심 결정을 시작으로 대부분 결정된다. 본 연구는 소형 쌍동선박에 대해 수치해석을 통한 수직방향 무게중심 변화에 따른 종경사 영향을 확인하고, 이를 모형시험에서 결과를 검토하였다. 다양한 수직방향 무게중심 변화에 따른 모형시험 검토는 이뤄지지 못했지만, 향후 신조 소형선박 초기설계시 보다 나은 종경사 자세를 고려한 수직방향 무게중심 위치 제시를 목적으로 연구를 수행하였다. 수치해석 결과의 검증을 위하여 모형시험과 자세 비교를 수행하였다. 무게중심의 변화에 따른 종경사 각도 및 저항성능의 변화가 연구되었다.

본 연구는 수중 및 여가활동에 대한 수요 증가에 따른 다이버들을 위한 보트의 구조 건전성에 관한 것이다. 대상 선박은 선체 중앙부에 Moon Pool 구조를 갖추고 있는 소형 쌍동선이며, 연구수행은 ISO Rule 기반의 허용응력 산정을 통한 유한요소 해석법을 이용하여 연구를 수행하였다. 연구수행 방법은 ISO 12215-5와 TC118.1225-7에서 정의하고 있는 계수를 산정하고, 종방향굽힘 모멘트, 비틀림 모멘트, 선저슬래밍 하중 등을 적용하여 ISO 기준과 허용응력 설계법(ASD)에 의한 적합성 여부를 판정하고 유한요소해석(FEA)를 활용한 극한강도 설계법을(LFRD)를 적용하여 수행하였다. 연구결과 문풀형 구조를 가진 선박도 ISO규정, KR규정을 적용하여 설계시 구조적 건전성을 확보 하는 것으로 사료된다.

쌍동선의 경우 선미의 형상적인 특이성으로 인하여, 두 개의 선체를 연결하는 부위는 선박의 항해 시 발생되는 피칭운동에 의한 손상이 자주 발생하고 있으며, 이로 인하여 주변부에 대한 구조보강 설계가 필요하다. 이러한 국부 보강에 대한 구조설계 지침이 명확하지 않기 때문에, 엔지니어는 판 두께, 보강재 변경 및 프레임 간격을 줄이는 방법으로 대응을 하고 있다. 그러나 이러한 부위는 선 박의 길이방향으로 약 85 % 이상 위치하고 있기 때문에, 최소 구조부재를 국부 보강하여 중량 증가를 최소화하고, 이에 따른 건조비 증 가 및 건현확보의 문제를 해결해야 한다. 따라서 본 연구에서는 KR(한국선급)의 고속경구조선 규칙을 바탕으로, 쌍동형 카페리 구조설 계 절차를 분석하고 추가가 필요한 항목을 발굴하여 쌍동형 구조설계 프로그램을 개발하였다. 좌굴강도 평가 절차서 및 프로그램에 대 한 신뢰성을 확보하기 위하여, 타 선급의 기준과 비교 검토를 수행하여 6 %내 차이가 발생함을 확인하였다.

본 연구의 주목적은 쌍동선형의 조파저항성능을 평가할 수 있는 수치해석 프로그램을 개발하는 것이다. 개발된 프로그램을 이용하여 비대칭과 대칭인 단동선형을 가진 서로 다른 두 가지 쌍동선에 대하여 수치계산을 수행하여 저항성능을 평가 하였다. 타당성 검증을 위해서 수치해석 결과 중 선수와 선미에서의 침하량, 트림 그리고 조파저항 계수를 수조모형시험 결과와 비교하였다. 이러한 비대칭 그리고 대칭 선형이 가지는 쌍동선의 유체역학적 특성에 관한 비교분석 자료는 향후 선형개발 시 충분한 활용 가치가 있다고 판단된다.

This study develops an efficient numerical algorithm to predict wave-resistance performance of a catamaran hull. The developed numerical algorithm is applied to evaluate wave-resistance performance for two different twin hull forms with a asymmetric and a symmetric mono hull. Numerical calculations and model tests are compared to validate a developed numerical algorithm adopted in the current work. Comparisons are carried out through the sinkage at the bow and stern, the trim and the wave-making resistance coefficient. Model test is performed in order to verify the numerical results. The comparative analysis study regarding hydrodynamic characteristic of different twin hull forms is worthy of application in the catamaran hull form development stage.

최근 국내 해양레저산업은 정부 및 지방자치 단체의 지원과 소득증대에 따른 해양레저 수요가 크게 증가하고 있고 세계 1위의 조선 강국으로서 관련 산업 인프라를 구축하고 있지만 해양레저산업은 선진국에 비해 기술 및 관련 산업이 부족한 실정이다. 이런 관심이 크게 증가하면서 여러 가지 관련 설계 기술개발 및 관련 규정을 재정비하고 있다. 쌍동선 구조설계와 구조해석 평가에 대한 일련의 과정에 있어서 복합 재료를 고려한 구조설계 및 구조강도 평가에 대한

Yacht 진동은 여객의 안락감을 결정하거나 승조원의 근무환경에 미치는 영향이 크므로 매우 중요하다. 이와 같이 Yacht의 안락감을 결정하는 진동은 선박의 속도를 좌우하는 추진방식의 발달과 가장 밀접한 관계가 있다. Yacht를 비롯한 선박에서는 추진력을 발생하기위하여 성능이 뛰어난 내연기관이 설치되어지고 내연기관의 연속적인 폭발과정에서 기인하는 강력한 진동이 발생하게 된다. 진동 환경에 인체가 노출 되는 경우, 진동이 인체에 미치는 피해는 생리적인 피해와 심리적인 피해로 발생하게 된다. 선박에서 발생하는 진동은 여객의 안락감을 결정하 거나 승조원의 근무환경에 미치는 영향이 크므로 매우 중요하다. 선박에서 발생하는 진동은 선박의 속도를 좌우하는 추진방식의 발달과 가장 밀접한 관계가 있다. 이와 같이 추진력을 발생하기위하여 선박의 기관실에는 디젤엔진의 연속적인 폭발과정에서 기인하는 강력한 진동이 발생 하게 된다. 진동이 인체에 미치는 피해는 생리적인 피해와 심리적인 피해로 발생하게 된다. 진동 환경에 인체가 노출되는 경우, 선내의 진동에 대한 평가는 국제표준화지침인 ISO 6954:2000(E)에 의해 정하고 있다. 본 연구에서는 선박에서 진동이 인체에 미칠 수 있는 영향을 평가하기위 해 ISO 6954:2000(E)에서 규정하는 지침에 의해 선박진동의 영향이 가장 큰 기관실, 기관제어실, 각종선실 및 브리지 등에서 발생하는 진동의 크기를 측정 비교하여 평가한다.

화석에너지의 고갈과 환경오염 문제가 점차 심각해지고 있다. 이에 따라 대체에너지라 불리는 값이 저렴하고 무한하며 무공해인 조건 들을 만족하는 청정 에너지원에 대한 관심이 점차 커지고 있다. 대체 에너지의 핵심적인 한 종류인 태양에너지는 그 양이 무한하고 공해가 없다 는 점에서 점차 그 중요성이 커질 것으로 예상된다. 아직까지는 태양광만으로 대형 선박의 추진 시스템에 사용하기에는 적합하지 않지만, 이는 추진 분야에서 점차 발전시켜 나가야할 과제이기도 하다. 이와 같은 상황에서 소형 선박인 보트의 추진 시스템으로 솔라 추진 시스템을 사용하 여 안정성이 뛰어난 쌍동선을 제작하였다.