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.

선박 및 해양구조물에서 사용하고 있는 고강도 알루미늄 합금들은 스틸과 비교해서 많은 이점을 가지고 있다. 최근 고강도 알루미늄 합금들은 육상 및 해양에 폭넓게 사용되고 있으며, 특히, 특수목적 선박의 선체 외판구조에 많이 이용되고 있고, 교량 구조물에 사용되는 상자 구조물, 그리고 고정식 해양플랫폼의 상부구조에서 소비율이 증가하고 있다. 알루미늄 재료는 스틸보다 1/3의 중량 구성비를 통하여, 구성 중량을 줄이게 하여 연비 절감을 가능하게 한다. 일반적인 강구조물의 응력-변형률 관계와 비교하면, 용접가공에 따라 발생하는 열영향부의 존재로 인하여 상당히 다르게 나타난다. 왜냐하면, 강구조물과 비교하면 열전도율이 높아서, 열영향부(heat affected zone, HAZ)가 남아 있어 구조 강도 저하를 가져온다. 본 논문에서는 MIG(Metal inert gas) 용접 때문에 발생하는 열영향부를 고려하고, 종방향 압축 하중에 대한 알루미늄 보강판의 좌굴 및 최종강도 특성을 분석하였다. MIG 용접에 따른 열영향부를 고려한 경우, 좌굴 및 최종강도 모두 감소하며, 열영향부의 범위가 15 mm부터 항복 이후 에너지 소실률이 크게 나타나며, 25 mm 이상부터는 그 차이가 크지 않다. 따라서, 알루미늄 합금재료를 적용한 보강판의 구조 거동을 파악하기 위해서는 열영향부 영향에 대한 검토 및 분석이 중요하다.

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.

In this study, a 30ft class high speed catamaran cruise boat is designed and resistance performances are investigated by model test at a circulating water tank. Design speed of the boat is 17knots(8.7m/s) and maximum speed is 20knots(10.3m/s) using 330ps twin engine. Each single bodies are designed unsymmetric planing hull considering high speed-length-ratio(Froude number) and wave interaction at inner part of the hull. Small size fins like chine are attached near free surface at each outside of the hull to separate wave along the hull side. The results show that the small chine plays a big role in separating the wave flowing along the hull. However, in the case of relatively heavy boat such as the developed hull, such a small power due to chine can not cause additional lift and cause resistance increase.

In this study, electric propulsion leisure boat with 9 meters length is designed and the performances are investigated by CFD analysis and model test. Maximum speed of the developed boat is 15knots(7.7 m/s) using 80Kw electric motor. Catamanan type hull form with slender body is adopted considering high Froude number and large deck area. Two kinds of hull forms are designed and the performances are compared in resistance point of view. Wave patterns are observed to make clear the relationship between resistance performance and wave characteristics. The results show that not only wave interaction due to shoulder waves but also stern waves have a strong influence on resistance performance and CFD analysis including free surface can give useful informations at initial ship design stage for high Froude number catamaran boat.

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

Hull forms for catamaran type small fishing boat powered by electric motor are newly developed by experimental approaches. Model tests for two hull forms having different length are made at circulating water channel. Resistance performance and wave patterns are compared to carry out an analysis of the effect of extension of main body. The results show that the extension of main body can give better resistance performance above a certain velocity.

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.

본 연구에서는 태양전지로 구동되는 전기추진 소형선박을 제안하여 선체의 설계 및 모형선 시험을 행하였다. 선체 모양은 배의 안정성 및 태양과의 수광면적을 고려하여 차타마란형으로 제작하였다. 계산에 의하면 설계 선박의 선속을 5 knots로 할 때 1.1마력으로 충분한 추력이 산출되었으나 실제의 선속은 태양에너지 등 기후조건에 의해 산출된 값보다 약간 낮았다.