현재 우리나라 연안에서 어업활동을 하고 있는 어선의 재질은 거의 FRP로 구성되어 있으며 환경개선을 고려하여 재활용이 가 능한 알루미늄 소재의 어선으로 대처를 하고 있는 실정이다. 현재 국내의 알루미늄 연안 어선의 경우 한국 해양교통 안전공단과 해수부 를 통하여 승인이 이루어져 건조를 수행한다. 우리나라의 알루미늄 연안어선의 경우 선체와 하우스의 크기에 따라 톤수 규정을 준수하며 이에 따라 형상을 정의한다. 이는 선박을 건조함에 따라 초기 선주 요구조건에 중요한 역할을 가지며 구조에 대한 하중값을 바탕으로 규 정에 만족하는 두께를 산정을 하여 선박구조를 정의할 수 있다. 국내 어선의 어업 활용 면적에 대하여 갑판 면적을 최대한 활용할 수 있 는 카타마란 알루미늄 어선의 설계 방법 및 방향을 제시하였으며 기존 연구자료의 중․소형선박의 설계 및 구조에 대한 설계 안전성을 위해 적용하였으나 본 논문은 알루미늄 어선의 구조적 형상 고찰에 따라 설계하중을 적용하고 연결 부위의 강도 해석을 수행하여 선박에 대한 안전성을 확보하여 9.77톤급 알루미늄 카타마란 선박에 대한 설계방법 및 방향을 제시하고자 한다.
우리나라에서 다랑어 선망어업은 국내 원양산업 중 업종별 생산량 1위의 업종으로, 1980년대 중 후반부터 연구가 지속적으로 수행되어왔으며, 기술의 현대화 연구가 활발히 진행되어왔다. 하지만, 어선에 탑재되는 보조작업선들은 원양어업에서 중요한 역할을 맡고 있음에도 관련 연구가 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 보조작업선들 중 네트보트의 추진기를 프로펠러에서 워터제트 형태로 변경하고, 그에 따른 선형 변환을 통한 선체 부가저항 감소 및 운항성능을 향상하고자 하였다. 이를 위해 전산수치해석을 통해서 선박의 유체 성능 변화를 계산하였으며, 또한 기존 선형 및 추진기 변화 선형에 대해 모형선 수조시험을 수행하여 속도별 저항성능 비교를 수행하였다. 수치해석 및 1/7의 축소모형의 수조시험 결과, 기존의 네트보트 대비 45~58% 저항성능이 크게 향상되었으며, 이는 철망 제거에 의한 단순 침수표면적 및 선형개선에 의한 저항성능 향상을 확인하였다.
본 연구의 목적은 1인승 보트를 설계·제작하여 시운전 및 전산유체역학(CFD)를 이용하여 속도성능을 분석하는 것이다. 선형설계를 포함한 보트의 전반적인 설계과정을 설명하였고, 설계를 바탕으로 제작된 보트에 대하여 잠잠한 해상에서 시운전을 수행했다. 시운전을 통해 보트의 설계속도에서 제동마력은 1680 W가 계측하였다. 유동해석은 상용 CFD 코드인 STAR-CCM+를 이용하여 자유수면과 동적트림을 고려하여 수행되었다. 유동해석 결과 잉여저항 성분이 마찰저항 성분에 비해 크게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 시운전과 CFD 결과를 바탕으로 보트의 전체효율계수를 추정하였다. 전체효율계수는 전달효율과 준 추진효율로 나누었다. 준 추진효율은 동일 프로펠러를 사용하는 솔라보트의 속도성능 추정 시 사용될 수 있다. 연구결과은 향후 개발될 보트의 선형설계, 성능 분석 및 개발에 정보를 제공할 수 있다.
해양레저 활동의 범위가 점차 원거리 항해로 확대되면서 거주가 가능한 크루즈보트가 각광받고 있다. 해양레저산업 선진국인 유럽, 북미의 경우 미려한 디자인, 인간공학적 구조 그리고 경량선체 소재 채택을 통한 연료효율 향상 등 크루즈보트의 설계와 제작에 있어 이미 경쟁력을 확보하고 있다. 반면, 국내의 경우 소형 레저보트 중심의 개발, 건조가 이뤄지고 있으며, 선체소재 또한 유리섬유강화복합재료(GFRP)가 대부분을 차지하고 있다. 본 연구에서는 원양항해가 가능한 50피트급 탄소섬유강화복합재료(CFRP) 선체 크루즈보트의 설계 및 특성에 관한 연구를 수행하였다. CFRP 선체 레저보트의 선형특성을 분석하여 설계선(MMU-C.B)의 선형을 제안하였으며, 이를 기반으로 CFRP 크루즈 보트의 설계모델을 구축하였다. 또한 GFRP 레저선박의 모형시험결과와 MMU-C.B 설계결과의 조선공학적 비교검토를 통해 설계선의 형상 그리고 저항 및 활주자세 특성을 분석하였다.
레저선박의 대형화와 고부가가치화로 인해 설계 요구조건은 점차 까다로워지고 있으며, 제작공정 또한 기존보다 복잡해지고 있다. 해외의 레저선박 제작업체들은 PLM 개념 기반 3차원 모델 설계시스템 구축을 통하여 이러한 환경을 극복하기 위해 노력하고 있다. 반면 국내의 경우 아직까지 2차원 도면 중심의 전통적인 레저선박 개발 프로세스에 머물고 있으며, 일부 3차원 모델 기반 설계시스템을 갖추기 위한 노력이 있었으나 이는 매우 초기단계에 속한다. 본 연구에서는 DMU 기술을 레저선박 설계 프로세스에 적용하기 위한 초기연구를 수행하였다. DMU 모델 중심으로 레저선박 설계를 수행함으로써 DMU 모델 기반 설계 프로세스를 정립하였고, 40 ft급 알루미늄 레저보트 설계사례를 통해 그 효용성을 입증하였다.
The fishing lamp is a fishing gear that gathers fish at night. But the cost of oil, which is used to light fishing lamp, has been risen significantly up to 30-40% of total fishing costs. Therefore it is very urgent to develop an energy economical fishing lamp in order to solve the business difficulties of fisheries. Under this background, this research aims at developing a fishing lamp for squid jigging and hairtail angling fishery using the LED, which has excellent energy efficiency and durability. The LED fishing lamp developed can be controlled to fix a fit direction of fish shoal deep because a fishing lamp can be adjustable up and down directions. One unit of fishing lamp has about an 80Watt capacity and the frame of fishing lamp is made of aluminium to emit generated heat of LED to outside. The LED lamp developed was highly durable, only 5.7% of emitting efficiency decreased for 18 months. The illuminance of a unit LED lamp was 2,070lux at 1m and 21lux at 10 m distance, and the intensity of LED lamp system emitted 2,580lux and 400lux at the respective distances. After development of this fishing lamp, 100 units are installed on operating fishing vessels. Experimental results show that energy consumption of squid jigging and hairtail angling was reduced by 40% and 87%, respectively. In conclusion, our methods showed elevated fishing power, compared with traditional fishing method: 37.7% for squid jigging and 24.5% for hairtail angling.
Recently a modern style sailing boat suitable for Korean sea was designed through full three dimensional design skill by the authors. In this paper, based on this three dimensional hull and deck design, a production process of 31ft class cruiser sailing boat was developed. First of all, it was possible to make the digital mock-up for design boat. Through this mock-up and RP(rapid prototyping) modeling, an appropriate general arrangement of design boat was able to be determined at final. And also the female deck mould was able to be made by a 5-axis NC cutting machine. By doing this method, more higher efficiency and precision for sailing boat production could be achieved than before. Through this research the total process of design and construction for the designed boat was established.
The initial hull form having a 3 gross tonnage and 30 knots class high speed leisure boat is newly developed based on a statistical analysis method. Fluid dynamics characteristics are studied by commercial CFD code, FLUENT. The effect of a fin attached on the hull side is investigated together. It can be found that the fin plays a role of increasing the resistance performan
레저보트디자인은 공학적 기술을 바탕으로 감성적 디자인이 결합된 종합적 디자인을 필요로 하기 때문에 무엇보다 디자인과정에서 디자이너와 엔지니어의 지속적인 정보교류와 협력이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 이러한 특성의 레저보트디자인에 적합한 디자인프로세스와 디자인방법을 제안한다. 디자인프로세스는 디자이너의 사고프로세스를 바탕으로 이해하기, 탐색하기, 해석하기, 개발하기, 검증하기의 다섯 단계로 구성하며 각 단계마다 디자이너와 엔지니어의 협력과 의사소통을 촉진하는 디자인방법을 제시한다. 그리고 이 프로세스와 방법을 하이드로포일보트디자인에 적용하여 평가를 실시한다. 평가결과 본 연구에서 제시된 디자인방법들은 디자이너와 엔지니어 사이에 협력과 의사교환을 촉진시키며 또한 둘 사이에 상호 이해와 신뢰감을 형성하는데 도움이 되는 것으로 나타났다.
한국에서 건조되는 대부분의 소형 연안 어선의 경우 경험에 기초하여 건조되어지기 때문에 구조적 안전성 문제가 발생하곤 했다. 본 논문에서는 이들 어선의 구조강도를 증가시키고 생산 및 운용비를 줄이기 위하여 최적설계를 수행하였다. 어선의 무게와 구조부재의 주요치수들을 각각 목적함수와 설계변수로 선택하였다. 해석과정 중에 극소점을 피하고 CPU 시간을 줄이고자 전역 탐색법과 지역 탐색법을 결합한 하이브리드 최적화 알고리즘이 개발되었다. 또한 최적화 루프의 각 iteration 단계에서 제한조건을 결정하기 위하여 유한요소해석을 수행하였다. 최적화 결과는 초기 어선 모델과 비교하였으며 최적설계의 효과가 구조강도, 재료비 관점에서 검토되었다.