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서 론

연구 배경

그러다가 2002년 제137차 MSC(해사안전위원회)에서 조종성 기준이 제정되었다(표). 각 단계에서 조향 성능을 추정하는 것이 필요합니다.

Table 1.1 Criteria of IMO standards

따라서 저인인선의 조향성능 추정에 적용할 경우 원격으로 신뢰할 수 있는 결과를 기대하기 어려울 것으로 판단되었다. 따라서 본 연구에서는 위와 같은 연구 배경과 동향을 바탕으로 트롤 어선의 선체에 적용할 수 있는 경험식을 제안하여 설계 단계에서 트롤 선체의 선회 성능을 추정하는 정확도를 높이고 선회 성능에 대한 보다 정확한 정보를 제공한다. 획득. 안전한 항해와 어업 및 어업효율 향상에 기여할 수 있는 기초연구를 수행하기 위해 노력하고 있습니다.

먼저, 대상 어선과 상선을 선정하고, 1990식으로부터 조향유체력 미분계수 값을 도출하였다. 경험적 보정식에서 도출된 조향유체력 미분계수 값을 이용하여 대상 어선 4.

Fig. 1.1 Flow charts for evaluation for ship manoeuvrability (Kijima 1995)

조종운동 수학모델

좌표계

조종운동 방정식

• 선체에 작용하는 힘과 모멘트
• 프로펠러에 작용하는 힘
• 타에 작용하는 힘과 모멘트

실험식을 표현하기 위해 시간에 따라 미분된 각속도 를 이용하여 방향각 를 표현하였다. 여기서 는 현재 하중계수이고, 는 무게중심에서 제2중심까지의 수평거리(실험상수, 음의 [-]값)이다.

경험식

• 선미 형상을 고려하지 않은 경험식
• 선미 형상을 고려한 경험식

이 장에서는 Kijima et al. 따라서 설계단계에서 경험식을 이용하여 트롤어선의 롤링 성능을 평가하기 위해서는 선체 형상의 특성을 나타내는 계수 중 하나를 사용하게 된다.

Fig. 2.2 Interaction coefficients of   and   ′ (Kijima et al., 1990)

경험식의 유효성 검증

대상 선박 선정

이 선박에는 실제 선박 시험 결과가 있습니다. 대상 어선으로 선정된 선미 트롤어선은 어업에 종사하는 선종 중 선체가 크고, 다른 선종에 비해 상대적으로 외력의 영향을 덜 받아 매우 신뢰성 있는 자료를 얻을 수 있다. 또한, 실제 선로 테스트 결과를 담고 있기 때문에 경험적 방법으로 도출된 회전운동 시뮬레이션 결과와 정량적으로 비교할 수 있는 장점이 있다.

조종 유체력 미계수 도출

마찬가지로, 각 그래프의 세로축은 모멘트성분계수의 미분값을 나타내고, 가로축은 목표단어를 나타낸다. 이처럼 마초의 형태를 고려하지 않은 실험식과 마초의 형태를 고려한 실험식에서 도출된 미분계수의 값은 때로는 비슷한 경향을 나타내기도 하고 때로는 완전히 다른 경향을 나타내기도 한다. 각 그래프에서 세로축은 비선형항을 나타내고, 가로축의 선미형상에 관련된 계수는 세로축에서 비선형항을 가장 잘 표현할 수 있는 계수를 나타낸다.

Fig. 3.1(a) Comparison of values of linear derivatives

선회운동 시뮬레이션 수행

• 수행 조건
• 수행 결과
• 수행 결과 분석

그러나 Formula 1990의 결과 역시 실제 시험결과와 다소 차이가 있는 것으로 확인되었으며, 이를 저인망 어선에 적용하기 위해서는 저인망 어선의 선형 특성계수를 포함시켜 보정이 필요하였다. . Formula 1990에서 도출된 조향유체의 미분 힘계수 값과 선박 종류에 따른 고유의 선형 특성계수와의 상관관계를 확인하기 위해 다음과 같은 조건으로 대상선박을 선정하였다. 대상어선의 경우 일반 상업용 대상선의 선형특성계수로 나타나는 분포와 다소 다른 분포를 보였다.

이와 같이 대상선박의 선형특성계수는 선종별 특성을 나타내고, 비슷한 선형형태를 갖는 선종은 대체적으로 유사한 경향을 나타내고 있음을 알 수 있다. 그림 4.2(a)에서와 같이 선체비대를 나타내는 계수 는 유사 컨테이너와 유사한 경향을 보이는 것을 확인하였다.

Table 3.3(a) Value of turning-trajectories of F1

보정 경험식 도출

대상 선박 선정

또한, 대상 어선과의 사양을 비교할 때, 대상 어선이 아닌 다른 선종과 비교하였을 때 보다 명확한 비교가 가능할 것으로 판단되었다. 아래 표 4.1은 대상 선박의 제원을 보여준다. Formula 1990을 파생시키기 위한 모형 테스트에 사용된 대상 상선은 다음과 같습니다.

Table 4.1 Dimension of ships

또한, 는 물품이나 용기에 있어서도 유사한 경향을 보이는 것으로 확인되었다. 한편, 대상 어선은 대상 상선 유형과 약간 다른 특성을 보였다. 그러나 규격비와 비대 정도 사이에 복잡한 상관관계를 갖는 특성계수는 특정 혈관종과 유사하지 않고 독립적인 특성을 나타내는 경향을 보였다.

Table 4.2 Comparison of hull shape parameters

조종 유체력 미계수 분석

대상 어선의 간섭계수 값도 아래 그림에 나와 있습니다. 결과적으로 추세선을 이용하여 관련 미분계수 값 도출에 상관관계가 높은 어선 선형 특성계수를 포함하는 수정된 경험식이 아래의 식(35)과 같이 도출되었다. 조향유력 미분계수 값과 상관관계가 높고 대상 어선의 선형적 특성을 포함하지 않는 계수를 추세방정식을 이용하여 수정하여 오차를 최소화할 수 있는 수정된 경험식을 도출하였다.

Table 4.3(a) Comparison of linear derivatives

보정 경험식 도출

• 상관관계 그래프
• 경험식 도출

보정 경험식의 유효성 검증

조종 유체력 미계수 도출

이상의 분석 과정을 통해, 보정 실험식에서 도출된 대상 어선의 조향유체력의 미분값은 1990년 식에서 도출된 계수 미분값과 크고 작은 차이를 보이고 있음을 확인할 수 있으며, 이러한 결과로부터 , Kijimaet al. 상업용 선박의 선체를 개발했습니다. 이를 보정하지 않고 트롤어선에 대한 경험식을 사용하는 경우에는 트롤어선 조향유체의 고유한 차등력계수의 특성을 잘 나타내지 못하는 것을 다시 확인하였다.

Table 5.1 Hydrodynamic derivatives of target fishing vessels

선회운동 시뮬레이션 수행

• 수행 조건
• 수행 결과
• 수행 결과 분석

이러한 결과로부터 수정된 경험식이 트롤어선의 조종성능을 추정하는데 있어 보다 정확한 추정이 가능하다고 판단되었다. 이러한 결과는 경험식으로는 높은 정확도로 추정하기 어려운 간섭계수를 추정하는 과정에서 발생하는 것으로 판단되며, 간섭계수에 따라 아래 5.3장에서 논의한다. Raji는 회전 선로의 크기를 조사했습니다.

Fig. 5.2(a) Comparison of turning-trajectories of F1

이상의 경향을 고려하여, 4척의 대상 어선에 대한 수정된 경험식으로부터 선회운동의 시뮬레이션 결과를 검토하였다. 상선용으로 개발된 경험식을 어선에 적용하여 조향 성능을 추정할 때 어선과 상선 간의 선형 특성 차이로 인해 추정 오류가 발생할 수 있습니다. 또한 Kijima et al(1990)은 실험식을 사용하여 대상 어선에 대한 조향유체의 미분력 계수를 도출하고 요 운동 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과, 아무런 보정 없이는 대상 어선의 조향 성능을 추정하기 어려울 정도로 오차가 컸다. 있는 것으로 확인됩니다.

Fig. 5.3 Turning characteristics depending on the variation of  of F3

요약 및 결론