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Abstract 선박의 사고는 여러 가지 이유로 발생하며, 그 침수 과정은 선박이 최종적으로 가라앉기 전에 항상 발생한다. 따라서 해난 사고로 인한 인명 피해를 최소화하기 위해서는 이러한 침수 과정에 대한 정확한 분석과 이해가 필요하다. 하지만 설계 단계에서 선박의 침수 거동을 확인하기 위해서는 침수 해석이 수행되어야 하며, 이는 일반적으로 상당한 시간이 필요하다. 따라서 지금까지는 설계 단계에서 선박의 손상 복원성 규정들은 만족하는지만을 검토하여 선박의 침수 상황에서의 대응 능력을 확인해 왔다. 특히, 침수 진행 단계가 아니라 손상된 최종 상태에서만 해당 규정들의 만족 여부를 판단해왔다. 본 연구에서는 설계 단계에서 선박의 침수 거동을 효과적으로 예측할 수 있는 침수 해석 방법을 제안하였다. 선박은 해상에서 운항하기에 파력, 조력, 풍력 등과 같은 다양한 외부 환경에 의한 동적 영향을 받고, 침수 해석 과정에 다양한 동적인 영향이 반드시 고려되어야 한다. 본 연구에서는 이를 위해 MPM (Mesh-free Particle Method) 중 한 방법인 PBD (Position Based Dynamics)를 적용하였다. PBD는 유체 해석을 위한 격자를 이용할 필요가 없으며, 선박의 거동에 따라 해석 영역의 크기와 위치가 변하더라도 해석이 용이하다는 장점이 있다. 또한 병렬 계산 방법을 적용함으로써 CFD와 같은 기존의 격자 기반 해석 방법보다 계산 속도를 단축할 수 있다. 본 연구에서 제안된 방법의 효용성을 평가하기 위해 이를 다양한 예제에 적용하였으며, 그 결과 선박의 침수 해석 과정에 충분히 활용할 수 있음을 활용하였다.
Publication Date 2018-05-24

김기수, 노명일, 이승민, "Position Based Dynamics 기반의 선박 침수 해석 방법", 2018년도 대한조선학회 춘계학술발표회, 제주, pp. 260, 2018.05.24-25


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