Recently, copper alloy netting has been proposed as a material for aquaculture facilities that can be set in harsh offshore environments. To design a cage made of copper alloy netting, it is necessary to calculate the flow of water through the netting and force of external sources on the netting. Therefore, this study measured and analyzed the current velocity reduction after passing through the netting and the hydrodynamic forces acting on the netting using copper alloy netting with nine solidity ratios. As a result of the reduction rate of the flow velocity through the netting, the flow reduction rate was increased as the solidity ratio of netting was increased. The flow reduction rate was also increased as the attack angle on the netting was decreased. In analyzing the resistance on the netting, we also discovered that resistance was increased with increase in the flow velocity and solidity ratio. An analysis of the hydrodynamic coefficient acting on the netting is shown that the drag coefficient tends to increase as the attack angle increases. We also analyzed the hydrodynamic coefficient according to the variation of the Reynolds number. When the drag coefficients acting on the netting were analyzed with the different Reynolds numbers, the Reynolds number increased from over 0.3 m/s to a relative constant. Finally, the copper alloy nettings had a smaller velocity reduction rate when comparing the flow velocity reduction rate between copper alloy nettings and nylon nettings.

본 연구에서는 이수의 유동 특성을 분석하기 위한 기초 연구로서 상용 코드인 ANSYS CFX 14.5를 이용하여 고체-액체 2상 유동 에 대한 수치해석적 연구를 수행하였다. 고체-액체 2상 유동 현상을 모사하기 위해서 균질류 모델과 분리류 모델을 사용하였다. 분리류 모델에서는 Gidaspow의 항력모델을 적용하였으며, 고체 입자에 운동 이론 모델을 적용하였다. 기존의 실험 결과를 기반으로 본 연구에서 사용한 수치해석 모델의 유효성을 검토하였으며, 수치해석은 직경 54.9 mm, 길이 3 m의 수평관에서 체적 분율 0.1~0.5, 속도 1~5 m/s 범위에서 수행되었다. 그리고 압력강하와 고체 입자의 체적 분율 분포를 확인하였으며, 압력강하는 균질류 모델과 분리류 모델이 각각 MAE 17.04%, 8.98 % 이내에서 실험결과를 잘 예측하였다. 관의 하부에서 높은 체적 분율이 나타나며, 상부로 갈수록 체적 분율은 감소하였다. 그리고 속도가 증가할수록 높이 변화에 따른 체적 분율 분포의 변화는 감소하였으며, 수치해석 결과는 이러한 유동 특성을 잘 예측하였다.

This study investigated the drag coefficient and lift coefficient of thirteen kinds of knotless nettings used for large purse seine gear. By comparing the hydrodynamic characteristics with nets of the previous study, the characteristics of this study were derived as a purse seine gear. Thirteen kinds of nettings with different length of bar () and diameter () were used in the experiment, out of which six kinds used the 30 mm in mesh size and three kinds with 40 mm. The drag coefficient ( ) also increased with increasing . It can be expressed as        at a current speed 0.4 m/s and        at a current speed 0.5 m/s. Compared with previous studies, drag coefficient values were similar to knotless net of similar  and smaller than drag coefficient of knot net. Therefore, using knotless net in a purse seine has the advantage of reducing the resistance acting on the purse seine gear.

종횡비, 다각형 모양에 따른 평판과 범포의 유체역학적 특성을 규명하고자 직사각형, 사다리꼴 모양으로 모형 평판과 범포를 제작하고 회류수조에서 양 · 항력 실험을 수행하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 삼각형 평판의 경우, 종횡비가 1 이하인 모형에서는 38~42˚에서 최대 CL이 1.23~1.32, 1.5 이상인 모형에서는 20~50˚에서 CL이 약 0.85 전후였다. 역삼각형 평판의 경우, 종횡비가 1 이하인 모형에서는 영가가 36~38˚에서 최대 CL이 1.46~1.56, 1.5 이상인 모형에서는 22~26˚에서 1.05~1.21 정도였다. 같은 삼각형 평판 모형에서는 전자의 모형이 후자보다 CL이 작게, 양항비도 작게 나타났다. 2. 삼각형 범포의 경우, 종횡비가 1 이하인 모형에서는 영각 46~48˚에서 최대 CL이 1.67~1.77, 1.5 이상인 모형에서는 20~50˚에서 CL이 약 1.1 전후였다. 역삼각형 범포의 경우, 종횡비가 1 이하인 모형에서는 영각 28~32˚에서 최대 CL이 1.44~1.68, 1.5 이상인 모형에서는 18~24˚에서 10.3~1.18 정도였다. 같은 삼각형 범포 모형에서는 전자의 모형이 후자보다 CL은 크게, 양항비는 작게 나타났다. 3. 모형에서 물의 유체력을 많이 받을 수 있는 곳에서 만곡꼭지점이 만들어지며, 삼각형 모형에서는 종횡비가 클수록, 역삼각형 모형에서는 작을수록 만곡꼭지점의 위치도 컸다. 4. 만곡도는 전 모형에서 종횡비가 클수록 컸으며, 삼각형 모형에서는 영각이 클수록 컸고 역삼각형 모형에서는 작을수록 컸다.

종횡비, 다각형 모양에 따른 평판과 범포의 유체역학적 특성을 규명하고자 직사각형, 사다리꼴 모양으로 모형 평판과 범포를 제작하고 회류수조에서 양 · 항력 실험을 수행하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 직사각형 평판의 경우, 종횡비가 1 이하인 모형에서는 영각 40~42˚에서 최대 CL이 1.46~1.54, 1.5 이상인 모형에서는 20~22˚에서 10.7~1.11 정도였다. 직사각형 범포의 경우, 종횡비가 1 이하인 모형에서는 영각 32~40˚에서 최대 CL이 1.75~1.91, 1.5 이상인 모형에서는 18~22˚에서 1.248~1.40 정도였다. 같은 직사각형 모형에서는 범포가 평판보다 CL은 크게, 양항비는 작게 나타났다. 2. 사다리꼴 범포의 경우, 종횡비가 1.5 이하인 모형에서는 영각 34~44˚에서 최대 CL이 1.65~1.89, 2인 모형에서는 14~48˚에서 CL이 약 1.00 전후였다. 역사다리꼴 범포의 경우, 종횡비가 1.5 이하인 모형에서는 영각 24~36˚에서 최대 CL이 1.57~1.74, 2인 모형에서는 18˚에서 1.21이었다. 같은 사다리꼴 범포 모형에서는 전자의 모형이 후자보다 CL은 조금 크게, 양항비는 작게 나타났다. 3. 모형에서 물의 유체력을 많이 받을 수 있는 곳에서 만곡꼭지점이 만들어지며, 직사각형, 사다리꼴 모형에서는 종횡비가 클수록, 역사다리꼴 모형에서는 종횡비가 클수록, 역사다리꼴 모형에서는 작을수록 만곡꼭지점의 위치도 컸다. 4. 만곡도는 전 모형에서 종횡비가 클수록 컸으며, 직사각형, 사다리꼴 모형에서 영각의 클수록 컸고 직사각형 모형이 사다리꼴 모형보다 컸다.

This study deals with the experimental and numerical investigations to design the high performance otter board. Experiment was carried out to determine the most effective slot size of single-slot cambered otter board in the circulation water channel of BAEK KYUNG IND. Co. LTD. Numerical analysis was done by the commercial CFD code, FLUENT, to provide some valuable physical interpretations and finally to design the otter board section by numerical method. The major results are as follows ; 1. In experiment, the maximum lift and drag coefficients of simple cambered type otterboard were 1.41, 0.55, respectively, at the angle of attack 28˚, while those of slot one with slot size 0.02C (C denotes the chord length) were 1.72, 0.42 at the angle of attack 24˚. 2. The hydrodynamic characteristics depending upon slot size shows the greatest at 0.02C of the slot size. 3. Numerical results well visualized the streamlines, pressure fields, and speed vectors of a simple cambered and slot cambered otter board with slot size 0.02C. The slot cambered one with slot size 0.02C was shown that pressure field was distributed moderately on front and back side of otter board. And, the delay and decrease of separation were favorably achieved by flow through slot. 4. Computed result on the pattern of hydrodynamic field and the values of CL and CD by the commercial CFD code, FLUENT, show almost the same as those of the experimental result.

장어통발의 P.P깔때기 살과 대나무 깔때기 살의 탄성을 측정하고 측면 구멍을 막은 통발과 원형의 유수저항, 침강시간 및 미끼의 냄새확산 등을 관찰한 다음 해상어획 시험을 행한 결과는 다음과 같다. 1. P.P 깔때기 살의 탄성은 대나무 살보다 훨씬 작고, 하중이 증가할수록 탄성회복도는 감소하였다. 2. 플라스틱 장어통발의 유수저항 R(kg)는 유속 V(m/sec)에 따라 다음 관계식으로 나타낼 수 있다. R=0.36V 상(2.01) 3. 장어통발의 침강시간은 측면 구멍을 막은 경우 수면상에서의 완전 침수까지 1~2초 정도 원형보다 지연되나 그 후의 침강속도는 거의 차이가 없었다. 4. 통발 내의 미끼 수용액은 측면 구멍을 많이 막을수록 원형보다 입구쪽으로 집중되어 확산되었다. 5. 측면 구멍을 일부 막은 통발과 원형을 가지고 어획시험을 한 결과 통발당 평균 어획미수나 평균어획량의 어획성능에 있어서 뻘로 된 어장에서는 차이가 없는 것 같다.