The aging fishery training vessels from the past have mostly been decommissioned, and many universities are introducing state-of-the-art large fishery training vessels. The purpose of these training vessels is to train marine professionals and above all, safety to prevent marine accidents should be of utmost priority as many students embark on the vessel. This study estimated the impact of the hydrodynamic interaction forces acting on the model vessel (fishery training vessel) from the bank when the vessel pass near the semi-circle bank wall in various conditions through the numerical calculation, especially concerning maneuvering motions of the vessel. For estimation, variables were mainly set as the size of the semi-circle shape, the lateral distance between the bank and the model vessel, and the depth near the bank. As a result, it was estimated that, in order for the model vessel to safely pass the semi-circle bank wall at a speed of 4 knots, the water depth to the vessel draft ratio should be 1.5 or more (approximately 8 m of water depth), and the lateral distance from the semi-circle bank wall should be 0.4 times the model vessel’s length    or more (a distance of 34 m or more). Under these conditions, it was expected that the model vessel would pass without significantly being affected by the bank wall.

최근의 초대형 컨테이너선들은 점차 거대화되고 있으며, 흘수의 증가로 인한 연안해역 및 항만 등과 같은 저수심 수역에서의 안전항해에 많은 주의가 필요하다. 이러한 저수심 해역을 항행하는 초대형 컨테이너선은 정수중 뿐만 아니라 파랑중에서의 선박 운동 특 성을 파악하여야 할 필요가 있다. 저수심 해역에서는 특히 선박의 상하운동에 의한 스쿼트 현상이 안전 항해의 중요한 평가 요소가 될 수 있으며, 수평방향으로 작용하는 파표류력은 선박의 조종성능에 미치는 영향이 매우 크다고 할 수 있다. 본 연구에서는 저수심 해역을 항 행하는 초대형 컨테이너선을 대상으로 선박에 수직방향으로 작용하는 파랑강제력과 수평방향으로 작용하는 파표류력에 대하여 전산유체 역학에 의한 수치시뮬레이션을 실시하였다. 그 결과 천수역에서 정수중 전저항 값이 큰 폭으로 증가하고 있는 것을 알 수 있었다. 파랑중 단파장 영역보다는 장파장 영역이 될수록 수심과 관계없이 파표류력은 작아지고 있는 모습을 보여주고 있다. 또한 파랑강제력은 천수역 에서 다른 수심의 유체력 값에 비해 상당히 크게 작용하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 선체중앙 부분의 파고는 낮아지고 선미쪽 파고는 더욱 높아지는 현상을 파악할 수 있었다.

It is well known that the hydrodynamic interaction forces between ship and bank wall affect ship manoeuvring motions. In this paper, the calculation method based on the slender body theory for estimation of the hydrodynamic interaction forces between ship and bank wall is investigated. The numerical simulations on hydrodynamic interaction force acting on a ship in the proximity of bank wall are carried out by using this theoretical method. The theoretical method used in this paper will be useful for practical prediction of ship manoeuvrability at the initial stage of design, for discussion of marine traffic control system and for automatic control system of ship in confined waterways.

규칙파와 불규칙파 및 흐름이 함께 작용하는 상태에 놓인 가두리 시설에 대해 작용 유체력을 가두리 시설의 부설 방향별로 해석하기 위하여, 정사각형 모형 가두리 시설과 원형 모형 가두리 시설을 대상으로 예인 수조에서 수리 모형 실험을 실시하였다. 실험에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 규칙파를 받고 있는 정사각형 가두리 시설에 작용하는 유체력은 가두리 시설의 부설 방향별로 큰 차이를 보이지 않았다. 2. 불규칙파와 흐름을 동시에 받고 있는 가두리시설에 작용하는 파력 에너지의 피크 주파수는 파의 그것과 잘 일치하였고, 작용 유체력은 정사각형 가두리 시설보다 원형 가두리 시설에서 더 작았다. 3. 가두리 시설의 안정성에서 있어서는 그 구조가 원형인 것이 정사각형인 것보다 나은 편이었다.

This paper is mainly concerned with the ship-bank interaction by model test. The experiments for the characteristics of hydrodynamic interaction forces and moments between vessel and bank with a mound were carried out in the seakeeping and maneuvering basin. A series of tests were carried out with ship model in parallel course along a vertical sidewall with a mound with varying lateral spacing between model ship and sidewall, length of sidewall and water depth. From the experimental results, it indicated that the hydrodynamic interaction effects increase as length of sidewall with a mound increases. Furthermore, for lateral spacing less than about 0.2L between vessel and bank, it can be concluded that the bank effects increase largely as the lateral spacing between vessel and bank decreases. However, for spacing between vessel and bank more than about 0.3L, the interaction effects increase slowly as lateral spacing decreases. Also, for the water depth to draft ratio(h/d) less than about 1.5, the hydrodynamic interaction effects increase dramatically as h/d decreases.

회류수조에서의 대각도 정적(static) 모형실험을 통해 Manta형 무인잠수체에 작용하는 동유체력을 측정하였으며, 동유체력에 미치는 Reynolds수의 영향을 고찰하였다. 이를 위해 동유체력을 cross-flow drag과 양력(lift force)으로 성분 분석을 하였으며, 양력 성분에는 Reynolds수의 영향을 무시하고, cross-flow drag 성분에만 Reynolds수의 영향을 고려하였다. 그 후 이들 두 성분을 다시 합성함으로써 실물 무인잠수정에 작용하는 동유체력의 추정 기법을 제시하였다.

초대형 부체구조물은 파랑중 유탄성 변형이 심하게 발생하기 때문에 수평식 몰수평판과 같은 파랑에너지 흡수장치의 부가적인 개발이 요구된다. 본 연구에서는 몰수평판에 의해 야기되는 유체력 간섭현상이 폰툰형 부체구조물에 작용하는 라디에이션 유체력에 어떠한 영향을 미치는지 수치적인 해석을 통하여 그 특성을 파악하고자 한다. 폰툰형 부체구조물과 몰수평판의 상하운동에 의해 발생하는 라디에이션 유체력을 계산하기 위해 고정격자계와 이동격자계로 구성되는 중합격자법을 토대로 한 수치계산법을 개발한다. 또한 쇄파현상과 같은 비선형성이 강한 자유표면 문제를 해결하기 위하여 유한차분법을 적용하여 시뮬레이션을 실시하고 그 결과를 실험데이터와 비교함으로서 수치계산법의 신뢰성을 확인한다. 몰수평판에 의해 발생하는 유체력 간섭 영향의 특성을 분석하여 부체구조물의 파랑중 유탄성 변형에 미치는 그 효과에 대하여 논의한다.

In order to keep the safety of maneuverability under the lateral berthing, it is necessary to estimate the magnitudes and properties of the hydrodynamic forces acting on ship hull quantitatively. In this paper, CFD technique is used to calculate the steady lateral force according to the water depth for Wigley model under the unsteady lateral berthing. The numerical results are analysed into the steady lateral force and the transitional lateral force, and some of reviews for the safety of maneuverability relating to the lateral berthing are discussed based on the computed hydrodynamic forces.

To evaluate the unsteady motion in laterally berthing maneuver, it is necessary to grasp very clearly the magnitude and properties of the hydrodynamic forces acting on ship hull in shallow water. In this study, numerical calculation was made to investigate quantitatively the hydrodynamic force according to the water depth for Wigley model using the CFD (Computational Fluid Dynamics) technique. Comparing the computational results to the experimental ones, the validity of the CFD method was verified. The numerical solutions evaluated the hydrodynamic force with good accuracy, and then captured the features of the flow field around the ship in detail. The transitional lateral force in a state ranging from rest to uniform motion is modeled by using the concept of the circulation.

An accurate method of estimating ship maneuverability needs to be developed to evaluate precisely and improve the maneuverability of ships according to the water depth. In order to estimate maneuverability by a mathematical model. The hydrodynamic forces acting on a ship hull and the flow field around the ship in maneuvering motion need to be estimated. The ship speed new the berth is very low and the fluid flow around a ship hull is unsteady. So, the transient fluid motion should be considered to estimate the drag force acting on the ship hull. In the low speed and short time lateral motion, the vorticity is created by the body and grow up in the acceleration stage and the velocity induced by the vorticity affect to the body in deceleration stage. For this kind of problem, CFD is considered as a goof tool to understand the phenomena. In this paper, the 2D CFD code is used for basic consideration of the phenomena to solve the flow in the cross section of the ship considering the ship is slender and the water depth is large enough. The flow fields Added and hydrodynamic forces for the some prescribed motions are computed and compared with the preliminary experiment results. The comparison of the force with measurement is shown a fairly good agreement in tendency. The 3D Potential Calculation based on the Hess & Smith Theory is employed to predict the surge, sway added mass and yaw added moment of inertia of hydrodynamic coefficients for M/V ESSO OSAKA according to the water depth. The results are also compared with experimental data. Finally, the sway added mass of hydrodynamic coefficients for T/S HANNARA is suggested in each water depth.

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