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논문 상세정보

LNG 벙커링 바지의 정수 중 예인안정성에 관한 수치연구

Numerical Study on Towing Stability of LNG Bunkering Barge in Calm Water

초록
용어

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본 논문에서는 LNG 벙커링 바지에 대한 예인안정성을 평가하였다. 친환경 에너지원인 LNG(액화천연가스)의 전환을 위한 인프라로 LNG 벙커링 바지가 개발되고 있다. LNG 벙커링 바지는 예인줄에 연결되어 이동하는 부선의 형태이기 때문에 LNG 공급용 부선의 예인안정성의 확보는 LNG 벙커링 바지 뿐 만아니라 주변 항해 선박의 안전을 위해 매우 중요하다. LNG 벙커링 바지의 예인안정성을 초기설계 단계에서 추정하기 위해 예인시뮬레이션을 위한 수치코드를 개발하였다. 초기설계 단계에서 활용 가능하도록 운동방정식에는 조종수학그룹 모델이 적용되었고 조종미계수에는 경험식이 적용되었다. 개발된 수치코드의 유효성을 확인하기 위해 발표된 계산 및 모형시험 결과와 비교하였다. 개발된 수치코드를 이용하여 LNG 벙커링 바지의 선미 스케그 면적과 예인 위치의 변화에 따른 예인시뮬레이션을 수행하였다. 수행된 시뮬레이션을 통해 설계된 선미 스케그 면적의 적정성을 확인하였다.

Abstract

In this paper, the towing stability of the LNG bunker barge was estimated. Currently, LNG bunkering barge is being developed for the bunkering of LNG (Liquefied Natural Gas), an eco-friendly energy source. Since the LNG bunkering barge assumes the form of a towed ship connected to the tow line, the towing stability of the LNG bunker barge is crucial f not only for the safety of the LNG bunker barge but also the neighboring sailing vessels. In the initial stages, a numerical code for towing simulation was developed to estimate the towing stability of the LNG bunkering barge. The MMG (Maneuvering Mathematical modeling Group) model was applied to the equations of motion while the empirical formula was applied to the maneuvering coefficients for use in the initial design stage. To validate the developed numerical code, it was compared with published calculation and model test results. Towing simulations were done based on the changing skeg area and the towing position of the LNG bunkering barge using the developed numerical codes. As a result, the suitability of the designed stern skeg area was confirmed.

본문요약 

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의
  • 따라서 본 연구에서는 선미 스케그가 없는 LNG 벙커링 바지의 정수 중 예인 안정성의 특성을 확인하고 선미 스케그의 면적 변화에 따른 예인안정성 변화를 통해 설계된 면적의 적정성을 확인하는 것이 목표이다.

    따라서 침로안정성을 향상시킬 방안이 필요하며 선미 스케그는 부족한 침로안정성을 향상시키는 방안 중 하나이다. 따라서 본 연구에서는 선미 스케그가 없는 LNG 벙커링 바지의 정수 중 예인 안정성의 특성을 확인하고 선미 스케그의 면적 변화에 따른 예인안정성 변화를 통해 설계된 면적의 적정성을 확인하는 것이 목표이다. 추가로 브라이들(bridle)에 의한 예인 지점의 변화를 통해 안전한 예인을 위한 예인 지점을 파악하였다.

  • 본 논문에서는 Ship to Ship LNG 벙커링에 활용될 LNG 벙커링 바지에 대한 정수 중 예인안정성을 추정하기 위하여 정수 중 예인해석을 수행하였다.

    본 논문에서는 Ship to Ship LNG 벙커링에 활용될 LNG 벙커링 바지에 대한 정수 중 예인안정성을 추정하기 위하여 정수 중 예인해석을 수행하였다. 예인해석을 위한 수치코드를 MATLAB 환경에서 개발하였으며 기 발표된 계산과 모형시 험의 결과를 통해 유효성을 확인하였다.

  • 본 연구에서는 LNG 벙커링 바지의 예인안정성에 관한 수 치해석을 수행하기 위하여 MMG모델 기반의 조종운동방정식을 고려하였다.

    본 연구에서는 LNG 벙커링 바지의 예인안정성에 관한 수 치해석을 수행하기 위하여 MMG모델 기반의 조종운동방정식을 고려하였다. 예인되는 바지의 모델을 Fig.

  • 본 연구에서는 Ship to Ship LNG 벙커링에 활용될 LNG 벙커링 바지에 대한 정수 중 예인안정성을 상기 연구들을 바탕으로한 수치해석을 통하여 평가하였다.

    본 연구에서는 Ship to Ship LNG 벙커링에 활용될 LNG 벙커링 바지에 대한 정수 중 예인안정성을 상기 연구들을 바탕으로한 수치해석을 통하여 평가하였다. LNG 벙커링 바지의 정수 중 예인안정성을 추정하기 위해 예인시뮬레이션을 위한 수치코드를 개발하였다.

  • 본 연구에서는 상기 서술한 수학모델을 기반으로 MATLAB 기반의 바지 평면의 예인 시뮬레이션 수치코드를 개발하였다.

    본 연구에서는 상기 서술한 수학모델을 기반으로 MATLAB 기반의 바지 평면의 예인 시뮬레이션 수치코드를 개발하였다. 수치코드의 유효성을 검증하기 위하여 Yasukawa et al.

가설 설정
  • LNG 벙커링 바지는 연해구역을 운항하기 때문에 예인선은 부선과 동일한 길이로 가정하면 182.6 m ((45.65+45.65)×2) 이 상의 예인삭을 확보해야 하며 계산에 편의를 위해 200m로 예인삭의 길이를 설정하였다.

    LNG 벙커링 바지는 연해구역을 운항하기 때문에 예인선은 부선과 동일한 길이로 가정하면 182.6 m ((45.65+45.65)×2) 이 상의 예인삭을 확보해야 하며 계산에 편의를 위해 200m로 예인삭의 길이를 설정하였다.

  • 본 가정은 브라이들의 거동이 무시되지만 브라이들의 특성 상 블라이들을 제외한 예인삭의 거동보다 작아서 제한적이지만 유용할 것으로 판단된다.

    본 연구에서는 브라이들을 모사하기 위하여 브라이들이 강체처럼 움직이지 않는다는 가정을 하고 예인삭의 길이와 예인 지점을 식(31)과 (32)로 수정하였다. 본 가정은 브라이들의 거동이 무시되지만 브라이들의 특성 상 블라이들을 제외한 예인삭의 거동보다 작아서 제한적이지만 유용할 것으로 판단된다.

  • 본 연구에서는 브라이들을 모사하기 위하여 브라이들이 강체처럼 움직이지 않는다는 가정을 하고 예인삭의 길이와 예인 지점을 식(31)과 (32)로 수정하였다.

    본 연구에서는 브라이들을 모사하기 위하여 브라이들이 강체처럼 움직이지 않는다는 가정을 하고 예인삭의 길이와 예인 지점을 식(31)과 (32)로 수정하였다. 본 가정은 브라이들의 거동이 무시되지만 브라이들의 특성 상 블라이들을 제외한 예인삭의 거동보다 작아서 제한적이지만 유용할 것으로 판단된다.

  • 이를 이용하여 EA를 산출하 면 약 2,403 kN이며 감쇠계수 C는 0으로 가정하였다.

    본 예인삭은 20% 신장 시 파단되며 파단력은 49톤이다. 이를 이용하여 EA를 산출하 면 약 2,403 kN이며 감쇠계수 C는 0으로 가정하였다.

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