[논문]ITTC RoRo-Passenger 손상부위 침수유동 특성에 관한 연구

조석규; 홍사영; 김윤호

doi:10.3744/snak.2006.43.4.451

ITTC RoRo-Passenger 손상부위 침수유동 특성에 관한 연구
Investigation of Dynamic Characteristics of the Flooding Water of the Damaged Compartment of an ITTC RoRo-Passenger 원문보기

When a ship is damaged and flooded, the motion of the damaged ship is significantly influenced by the flooding water dynamics. The flooding water in the damaged ship has been treated as a lumped mass under the quasi-static assumption in most of previous researches. To calculate the motion of damaged ship rigorously, it is necessary to analyze the coupled dynamics of flooding water. In this study, a series of numerical and experimental studies is conducted for the damaged part of ITTC RORO passenger. FLOW3D is used for investigating the feasibility of the state of the art CFD technique. An applicability of the coupled motion analysis of damaged ships can be confirmed by agreement between the numerical results and the model experiments. A CFD technique is considered for the numerical modeling of the dynamics of flooding water.

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문제 정의

본 연구에서는 선박의 손상 시 유입류의 특성을 이해하기 위하여 로로 승객선의 손상부에 대한 모형 실험을 수행하였다. 다양한 조건에서의 유입류 특성을 확인하기위해 내부구획과 구조물, 유입구의 형상, 위치, 면적을 실험 변수로 하여 손상부에 작용하는 힘과 모멘트를 측정하였다.

제안 방법

- 손상부의 내부 구조와 유입구의 형상에 따라 유입 과정이 달라지며 유입 유량, 힘, 모멘트의 특 성 변화를 확인하였다.
. FLOW3D 해석 결과와 모형 실험 결과의 비교를 통하여 손상 선박의 유입류를 해석하기 위한 CFD 기법의 가능성과 정도를 확인하였다.
다양한 조건에서의 유입류 특성을 확인하기위해 내부구획과 구조물, 유입구의 형상, 위치, 면적을 실험 변수로 하여 손상부에 작용하는 힘과 모멘트를 측정하였다. CFD 기법의 성능과 적용 가능성을 확인하기 위해 사용프로그램인 FLOW3D를 사용하여 손상부로의 유입 과정 을 해석하였다. 실험과 FLOW3D 해석 결과는 경향이 일치하였고 준정적 수리모형에서 예측하지 못하는 유동 특성이 힘과 모멘트에 주는 영향을 확인하였다.
본 연구에서는 선박의 손상 시 유입류의 특성을 이해하기 위하여 로로 승객선의 손상부에 대한 모형 실험을 수행하였다. 다양한 조건에서의 유입류 특성을 확인하기위해 내부구획과 구조물, 유입구의 형상, 위치, 면적을 실험 변수로 하여 손상부에 작용하는 힘과 모멘트를 측정하였다. CFD 기법의 성능과 적용 가능성을 확인하기 위해 사용프로그램인 FLOW3D를 사용하여 손상부로의 유입 과정 을 해석하였다.
2와 같이 내부에 구조물이 없는 단순모형과 내부구획과 엔진블록이 있는 상세모형 을 선정하였다. 또한 손상 유입구의 형상과 위치에 의한 특성을 알아보기 위해 Fig. 3과 같이 형 상, 면적, 위치가 다른 손상 유입구 형상에 대한 실험을 수행하였다. 유입류에 의한 힘과 모멘트, 유동 현상의 영상을 계측하였다.
1 및 Table 1과 같다. 손상 시 유입과정, 손상 유입구의 형상과 내부 구조에 따른 유입류의 특성을 알 아보기 위해 Fig. 2와 같이 내부에 구조물이 없는 단순모형과 내부구획과 엔진블록이 있는 상세모형 을 선정하였다. 또한 손상 유입구의 형상과 위치에 의한 특성을 알아보기 위해 Fig.
24차 ITTC Benchmark Study(조석규 등 2005)에서 사용된 PRR02(FQRO passenger)2| 손상부를 실험 모형으로 선정하였다. 손상부로 침입하는 유입류를 관찰하기 위해 모형을 투명한 아크릴로 제작하였고 손상부의 형상과 제원은 Fig. 1 및 Table 1과 같다. 손상 시 유입과정, 손상 유입구의 형상과 내부 구조에 따른 유입류의 특성을 알 아보기 위해 Fig.
3과 같이 형 상, 면적, 위치가 다른 손상 유입구 형상에 대한 실험을 수행하였다. 유입류에 의한 힘과 모멘트, 유동 현상의 영상을 계측하였다. 힘과 모멘트의 측정 위치는 X, y 방향으로 모형 중앙, z에서는 로로 선박의 KG다.
5의 실선과 같이 힘과 모멘트가 진동하게 된다. 이러한 진동으로 인한 영향을 제거하기 위해 이동평 균을를 취하였다(점선). 모형실험의 결과는 본 논문의 해석 결과부에서 CFD 결과와 함께 기술하였다.

이론/모형

24차 ITTC Benchmark Study(조석규 등 2005)에서 사용된 PRR02(FQRO passenger)2| 손상부를 실험 모형으로 선정하였다. 손상부로 침입하는 유입류를 관찰하기 위해 모형을 투명한 아크릴로 제작하였고 손상부의 형상과 제원은 Fig.

성능/효과

이는 FLOW3D에서 내부구조가 복잡한 경우 모멘트를 계산하는 적분에 문제가 있는 것으로 판단된다. 모멘트는 유입 과정에서 유동의 분포에 의해 결정되며, 유동의 특성은 손상부의 내부구조와 유입구의 형상과 위치, 면적에 의해 결정됨을 확인 하였다.
CFD 기법의 성능과 적용 가능성을 확인하기 위해 사용프로그램인 FLOW3D를 사용하여 손상부로의 유입 과정 을 해석하였다. 실험과 FLOW3D 해석 결과는 경향이 일치하였고 준정적 수리모형에서 예측하지 못하는 유동 특성이 힘과 모멘트에 주는 영향을 확인하였다.

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DOI : 10.3744/SNAK.2006.43.4.451 [무료]
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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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