KR101527784B1

KR101527784B1 - 놀이형 모형배의 선형저항 측정장치 및 이를 이용한 선형저항 측정방법

Info

Publication number: KR101527784B1
Application number: KR1020130124339A
Authority: KR
Inventors: 윤근항; 여동진; 김연규
Original assignee: 한국해양과학기술원
Priority date: 2013-10-18
Filing date: 2013-10-18
Publication date: 2015-06-11
Also published as: KR20150045101A

Abstract

놀이형 모형배의 선형저항 측정장치 및 이를 이용한 선형저항 측정방법을 개시한다.
상기 놀이형 모형배의 선형저항 측정장치(100)는 고무찰흙으로 제작된 모형배(400)이 설치되는 시험구간(A) 및 상기 시험구간 내에 기 설정된 유속을 갖는 물을 제공하는 소형회류수조(150); 상기 시험구간 상부에 위치하며, 상기 물의 유속에 따라 가변되는 상기 모형배의 선형저항을 측정하는 선형저항 측정부(200); 및 상기 선형저항 측정부(200)로부터 측정된 선형저항값을 산출하는 선형저항 산출부(300)를 포함하고, 상기 모형배(400)는 기 설정된 선체의 길이 및 기 설정된 선체 폭의 범위 내의 길이를 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

놀이형 모형배의 선형저항 측정장치 및 이를 이용한 선형저항 측정방법{Linear Resistance measuring device of miniature recreational watercraft and resistance measuring method using Thereof}

본 발명은 모형배 시험장치 및 이를 이용한 시험방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선체의 모양에 따라 가해지는 저항을 측정하고 선체의 자세변화를 파악할 수 있는 놀이형 모형배의 선형저항 측정장치 및 이를 이용한 선형저항 측정방법에 관한 것이다.

종래에는 선박의 저항을 측정하는 저항 측정장치는 전문연구소 예컨대, 선박연구소 또는 선박 연구에 관련된 학교(학과)에만 배치되어 왔다.

또한, 이렇게 전문연구소에 배치된 저항 측정장치를 개량시켜 일반인 또는 어린아이들도 놀이형태로 쉽게 참여할 수 있는 모형배의 선형저항 측정장치 및 이를 이용한 측정방법을 제공하고자 한다.

대한민국 등록특허번호 제10-1259260호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 선체 모양에 따라 모형배의 저항을 측정할 수 있는 놀이형 모형배의 선형저항 측정장치 및 이를 이용한 선형저항 측정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 본 발명에서 제시한 놀이형 모형배 의 선형저항 측정장치를 통해 일반사람들 또는 어린아이들에게 배의 선체모양에 따른 물과의 저항 관계를 시각적으로 표현하여, 선박에 관한 지식을 향상시키기 위한 놀이형 모형배의 선형저항 측정장치 및 이를 이용한 선형저항 측정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 놀이형 모형배의 선형저항 측정장치는 고무찰흙으로 제작된 모형배(400)가 설치되는 시험구간(A) 및 상기 시험구간 내에 기 설정된 유속을 갖는 물을 제공하는 소형회류수조(100); 및 상기 시험구간 상부에 위치하며, 상기 물의 유속에 따라 가변되는 상기 모형배의 선형저항을 측정하는 선형저항 측정부(200); 및 상기 선형저항 측정부(200)로부터 측정된 선형저항값을 산출하는 선형저항 산출부(300)를 포함하고, 상기 선형저항 측정부(200)는 상기 모형배의 선수와 선미를 잇는 길이방향을 X축, 모형배의 좌현과 우현을 잇는 폭방향을 Y축, 모형배의 높이 방향을 Z축이라 할 때, Z축 방향을 따라 상하로 움직이는 상하동요(Heave), Y축을 중심으로 X축이 시소(Seesaw)처럼 움직이는 종동요(Pitch)를 조절함으로써 모형배의 자세에 맞게 결속하여 저항을 측정하는 것을 특징으로 한다.

상기 모형배(400)는 기 설정된 선체의 길이 및 기 설정된 선체 폭의 범위 내의 길이를 갖는 것을 특징으로 한다.

기 설정된 유속은 모형배의 크기가 0.15m일 경우, 200m 선박의 22노트와 대응되는 0.3m/s 유속인 것을 특징으로 한다.

상기 모형배는 재질이 미세자성입자가 구비된 고무찰흙인 것을 특징으로 한다.

상기 소형회류수조는 상기 선형저항 측정부(200)에서 산출된 x축에 따른 저항값을 표시하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 선형저항 측정부(200)는 상기 시험구간(A)에 위치한 상기 회류수조와 탈착이 가능하도록 제작된 회류수조 고정프레임(210); 상기 회류수조 고정프레임(210)의 하부 중앙과 연결되며, 저항에 따른 상기 모형배의 X축 방향의 힘을 측정하는 저항측정센서(220); 중앙에 상기 저항측정센서(220)가 고정되고, 높이가 조절되는 체결부재(231)를 통해 상기 회류수조 고정프레임과의 이격거리가 조절되는 제1 연결프레임(230); 상기 제1 연결프레임(230)의 양 끝단과 연결되도록 형성된 제2 연결프레임(240); 및 상부면에 사기 제2 연결프레임(240)과 연결가능한 연결홈이 형성되고, 하부면에 상기 모형배와 탈착가능한 탈착부(251)가 구비된 무게추(250)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2 연결프레임(240)은 상기 모형배(400)의 x축 방향으로 따라 전후로 움직이는 전후동요(Surge), Z축 방향으로 따라 상하로 움직이는 상하동요(Heave), Y축을 중심으로 X축이 시소처럼 움직이는 종동요(Pitch)에 따라 그 움직임을 구속할 수 있는 구속점(241)이 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 무게추(250)는 상기 모형배가 상기 시험구간 내에 제공된 물 위에 뜨는 지를 테스트 하기 위한 유닛인 것을 특징으로 한다.

상기 탈착부(251)는 복수 개의 돌기들로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 탈착부(251)는 자석 물질인 코팅된 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 청구항 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 기재된 놀이형 모형배의 선형저항 측정장치를 이용한 선형저항 측정방법은 a) 유속 펌프 및 임펠러의 출력기준을 설정하는 단계; b) 회류수조 내의 시험구간에 상기 놀이형 모형배를 설치하는 단계; c) 선형저항 측정부를 초기화하는 단계; d) 상기 유속 펌프 및 임펠러를 작동시켜 상기 시험구간 내에 기 설정된 유속을 갖는 물을 흐르게 하는 단계; 및 e) 선형저항 측정부에서 측정된 선형저항값을 선형저항 산출부를 통해 처리한 후, 회류수조에 구비된 표시부를 통해 표시하는 단계를 포함한다.

상기 기 설정된 유속은 모형배의 크기가 0.15m일 경우, 200m 선박의 22노트와 대응되는 0.3m/s 유속인 것을 특징으로 한다.

상기 a) 단계는 찰흙을 이용하여 상기 놀이형 모형배를 제작하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 따른 놀이형 모형배의 선형저항 측정장치 및 이를 이용한 선형저항 측정방법은 모형배의 자세변화에 대응하는 저항을 측정할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 일반 사람들 또는 어린아이들에게 고무찰흙을 이용하여 직접 배를 제작한 후, 제작된 배의 모양에 따라 저항이 어떻게 발생되는 지를 놀이방식으로 탐구할 수 있는 교육자료로 활용될 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 놀이형 모형배의 선형저항 측정장치를 나타낸 예시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 실험구간 내의 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 선형저항 측정부의 분해 사시도이다.
도 4의 (a)는 선형저항 측정부와 모형배가 결속되기 전의 상태도이며, (b)는 선형저항 측정부와 모형배가 결속된 후의 상태도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 놀이형 모형배의 선형저항 측정방법을 설명하기 위한 플로우 챠트이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 놀이형 모형배의 선형저항 측정장치 및 이를 이용한 선형저항 측정방법을 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 놀이형 모형배의 선형저항 측정장치를 나타낸 예시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 실험구간 내의 사시도이다.

도 3은 도 1에 도시된 선형저항 측정부의 분해 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 놀이형 모형배의 선형저항 측정장치(100)는 소형회류수조(150), 선형저항 측정부(200) 및 신호처리부(300)를 포함한다.

상기 소형회류수조(150)는 고무찰흙으로 제작된 모형배(400)가 설치되는 시험구간(R) 및 상기 시험구간(A) 내에 기 설정된 유속을 갖는 물을 제공한다.

보다 구체적으로, 상기 소형회류수조(100)는 모형배(400)가 설치되는 시험구간(A) 하부에 정류되어 직진하는 물의 흐름을 유속펌프(120)를 통해 제공한다.

또한, 상기 소형회류수조(150)는 외측에 신호처리부(300)로부터 제공되는 정보를 표시할 수 있는 표시부가 구비될 수 있다. 상기 표시부는 LED 또는 LCD 모니터일 수 있다.

상기 소형회류수조(150)는 도 1을 참조, 상면이 개방된 소정의 직선구간을 제공하는 것으로, 바람직하게는 물이 무한 순환할 수 있게 측방의 모양이 운동장 트랙과 유사한 형태이고, 상부에 상기 직선구간이 소정의 폭과 길이로 마련된다.

이와 같은 상기 직선구간에 모형배(400)이 배치되는 시험구간이 형성되고, 시험구간(A)을 흐르는 물은 정류되어 일정한 유속(B)으로 직진한다.

따라서, 정류되어 직진하는 물은 모형배가 전진할 때와 동일한 조건의 물 흐름을 고정된 모형배에 부여하게 된다.

또한, 시험구간(A)에 위치하는 소형회류수조(150) 측벽은 시험자가 내부를 관찰할 수 있게 투명재질로 제작된다.

상기 유속펌프(120)는 출력조절로 물의 유속을 단속하고 일정방향으로 물을 순환시키는 기능을 수행한다.

이 밖에 본 발명에 이용되는 회류수조(100)의 보다 상세한 구성 및 작용은 선박의 모형 실험에 사용되는 통상적인 것으로, 당업자에게 있어 자명한 것으로 그에 대한 설명은 생략한다.

다음으로, 선형저항 측정부(200)를 살펴보도록 한다.

도 2 및 도 3에 도시되 바와 같이, 상기 선형저항 측정부(200)는 상기 시험구간(A) 상부에 위치하며, 상기 물의 유속에 따라 가변되는 상기 모형배의 저항을 측정하는 기능을 수행한다.

여기서, 상기 선형저항 측정부(200)는 상기 모형배의 선수와 선미를 잇는 길이방향을 X축, 모형배의 좌현과 우현을 잇는 폭방향을 Y축, 모형배의 높이 방향을 Z축이라 할 때, Z축 방향을 따라 상하로 움직이는 상하동요(Heave), Y축을 중심으로 X축이 시소(Seesaw)처럼 움직이는 종동요(Pitch)에 맞게 결속된 모형배의 선형저항을 측정한다.

보다 구체적으로, 상기 선형저항 측정부(200)는 회류수조 고정프레임(210), 저항측정센서(220), 제1 연결프레임(230), 제2 연결프레임(240) 및 무게추(250)를 포함한다.

상기 회류수조 고정프레임(210)은 상기 시험구간(A) 상부에 고정적으로 위치하도록, 상기 시험구간(A)의 수조와 탈착이 가능하도록 제작된다.

여기서, 회류수조 고정프레임(210)은 상기 회류수조와 탈부착이 가능하도록 집게형 또는 걸이형으로 형성될 수 있다.

상기 저항측정센서(220)는 상기 회류수조 고정프레임(210)의 하부 중앙과 연결되며, 저항에 따른 상기 모형배의 X축 방향의 힘을 측정하는 기능을 수행한다.

상기 제1 연결프레임(230)은 중앙에 상기 저항측정센서(220)에 고정구비되고, 높이가 조절가능도록 제작된다.

예를 들어, 상기 제1 연결프레임(230)은 중앙이 상기 저항측정센서(220)와 체결되는 체결부재(231)가 구비되어, 상기 회류수조 고정프레임과의 이격거리를 조절할 수 있다. 여기서 체결부재(231)의 기능은 아래에 설명할 무게추(250)와 탈착되는 모형배(400)의 크기가 가변될 경우, 회류수조 내에 시험구간(A) 내에 모형배(400)가 안착되는 높이를 조절하기 위한 기능일 수 있다.

상기 제2 연결프레임(240)은 상기 제1 연결프레임(230)의 양 끝단과 연결되도록 형성된다. 여기서, 상기 제2 연결프레임(240)은 상기 모형배의 피치(pitch) 운동 및 히브(Heave) 운동에 따라 상기 제1 연결프레임(230)의 움직임을 구속하는 복수 개의 구속점(241)이 구비될 수 있다.

상기 무게추(250)는 상부면에 상기 제2 연결프레임(240)과 연결가능한 연결홈(252)이 형성되고, 하부면에 상기 모형배(400)와 탈착가능한 탈착부(251)가 구비된다.

본 발명의 탈착부(251)는 징과 같은 형상을 갖는 돌출 형태를 제시하였으나, 찰흙 내에 미세자성입자가 포함되어, 자력을 통해 탈착이 가능하도록 제작할 수 있다. 따라서, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 무게추(250)의 기능은 상기 모형배(400)가 시험구간(A) 내에 제공된 물에 뜨는 지를 1차 적으로 테스트 하기 위한 기능을 수행한다.

도 4의 (a)는 선형저항 측정부와 모형배가 결속되기 전의 상태도이며, (b)는 선형저항 측정부와 모형배가 결속된 후의 상태도를 나타낸다.

다음으로, 상기 선형저항 산출부(300)는 상기 선형저항 측정부(200), 바람직하게는 저항측정센서(220)에서 계측된 선형 저항값을 산출하는 기능을 수행한다.

여기서, 상기 선형저항 산출부(300)는 내부에 메모리가 구비되며, 상기 메모리 내에는 모형배(400)의 X축에 따른 선형저항값을 산출하는 선형저항 산출 프로그램이 프로그래밍된다.

참고로, 상기 메모리는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ReadOnly Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ReadOnly Memory), PROM(Programmable ReadOnly Memory) 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체인 것을 특징으로

한다.

여기서, 상기 선형저항 산출부(300)는 PDC(Personal Digital Cellular)폰, PCS(Personal Communication Service)폰, PHS(Personal Handyphone System)폰, CDMA-2000(1X, 3X)폰, WCDMA(Wideband CDMA)폰, 듀얼 밴드/듀얼 모드(Dual Band/Dual Mode)폰, GSM(Global Standard for Mobile)폰, MBS(Mobile Broadband System)폰, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)폰, 스마트(Smart) 폰, 핸드폰 등과 같은 통신 기능이 포함될 수 있는 휴대용 기기, PDA(Personal Digital Assistant), 핸드 헬드 PC(Hand-Held PC), 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 와이브로(WiBro) 단말기, MP3 플레이어, MD 플레이어 등과 같은 휴대 단말기, 그리고 국제 로밍(Roaming) 서비스와 확장된 이동 통신 서비스를 제공하는 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000) 단말기 등을 포함하는 모든 종류의 핸드 헬드 기반의 무선 통신 장치를 의미하는 휴대용 전기전자장치로서, CDMA(Code Division Multiplexing Access) 모듈, 블루투스(Bluetooth) 모듈, 적외선 통신 모듈(Infrared Data Association), 유무선 랜 카드 및 GPS(Global Positioning System)를 통한 위치 추적이 가능하도록 하기 위해 GPS 칩이 탑재된 무선 통신 장치와 같은 소정의 통신 모듈을 구비할 수 있으며, 마이크로프로세서를 탑재함으로써 일정한 연산 동작을 수행할 수 있는 단말기를 통칭하는 개념으로 해석될 수 있다.

또한, 상기 선형저항 산출 프로그램은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현된 프로그램일 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 하드디스크, 플로피디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 놀이형 모형배의 선형저항 측정방법을 설명하기 위한 플로우 챠트이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 놀이형 모형배의 선형저항 측정장치를 이용한 선형저항 측정방법(S100)는 a)단계 내지 f)단계를 포함한다.

상기 a) 단계(S110)는 유속 펌프 및 임펠러의 출력기준을 설정하는 단계일 수 있다.

상기 b) 단계(S120)는 회류수조 내의 시험구간에 상기 놀이형 모형배를 설치하는 단계일 수 있다.

상기 c) 단계(S130)는 상기 유속 펌프 및 임펠러를 작동시켜 상기 시험구간 내에 기 설정된 유속을 갖는 물을 흐르게 하는 단계일 수 있다.

상기 d) 단계(S140)는 선형저항 측정부에서 측정된 선형 저항값을 선형저항 산출부를 통해 처리한 후, 회류수조에 구비된 표시부를 통해 표시하는 단계일 수 있다.

상기 e) 단계(S150)는 선형저항 측정부를 초기화하는 단계일 수 있다.

상기 f) 단계(S160)는 시험구간에 다른 놀이형 모형배를 설치한 후, c) 단계부터 다시 시작하여, 복수 개의 놀이형 모형배의 선형저항 측정값을 표시부에서 순위를 매기는 단계를 포함한다.

보다 구체적으로, 상기 S110는 시험구간에 흐르는 물의 유속이 모형배의 크기가 0.15m일 경우, 200m 선박의 22노트와 대응되는 0.3m/s 유속이 되도록 유속 펌프 및 임펠로의 출력기준을 조정하는 단계일 수 있다.

상기 S120은 S110에서 제공하는 물의 유속에 맞게 아이들이 제작한 모형배의 선체길이 및 선체 폭이 일정한 길이로 제한한 후, 시험구간에 설치하는 단계일 수 있다. 여기서, 상기 모형배는 찰흙을 이용하여 놀이형 모형배를 제작하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 S130은 상기 S110에서 설정한 물(예컨대, 0.3m/s 유속을 갖는 물)을 시험구간에 흐르게 하는 단계일 수 있다.

또한, 일반 사람들 또는 어린아이들에게 고무찰흙을 이용하여 직접 배를 제작한 후, 제작된 배의 모양에 따라 저항이 어떻게 발생되는 지를 놀이식으로 탐구할 수 있는 교육자료로 활용될 수 있다는 이점이 있다.

이상 본 발명이 양호한 실시 예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 진정한 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 선형저항 측정 장치 120: 유속 모터
150: 소형회류수조 200: 선형저항 측정부
210: 회류수조 고정프레임 220: 저항측정센서
230: 제1 연결프레임 231: 체결부재
240: 제2 연결프레임 250: 무게추
251: 탈착부 252: 연결부
400: 모형배 300: 선형저항 산출부

Claims

모형배(400)가 설치되는 시험구간(A) 및 상기 시험구간 내에 기 설정된 유속을 갖는 물을 제공하는 소형회류수조(150);
상기 시험구간(A) 상부에 위치하며, 상기 물의 유속에 따라 가변되는 상기 모형배의 움직임에 따른 선형저항을 측정하는 선형저항 측정부(200); 및
상기 선형저항 측정부(200)로부터 측정된 선형 저항값을 산출하는 선형저항 산출부(300);를 포함하고,
상기 선형저항 측정부(200)는,
상기 모형배의 선수와 선미를 잇는 길이방향을 X축, 모형배의 좌현과 우현을 잇는 폭방향을 Y축, 모형배의 높이 방향을 Z축이라 할 때, Z축 방향을 따라 상하로 움직이는 상하동요(Heave), Y축을 중심으로 X축이 시소(Seesaw)처럼 움직이는 종동요(Pitch)에 맞게 결속된 모형배의 선형저항을 측정하되,
상기 시험구간(A)에 위치한 상기 회류수조와 착탈가능하도록 제작된 회류수조 고정프레임(210);
상기 회류수조 고정프레임(210)의 하부 중앙과 연결되며, 저항에 따른 상기 모형배의 X축 방향의 각각의 움직임을 측정하는 저항측정센서(220);
중앙에 상기 저항측정센서(220)가 고정되고, 높이가 조절되는 체결부재(231)를 통해 상기 회류수조 고정프레임과의 이격거리가 조절되는 제1 연결프레임(230);
상기 제1 연결프레임(230)의 양 끝단과 연결되도록 형성된 제2 연결프레임(240); 및
상부면에 사기 제2 연결프레임(240)과 연결가능한 연결홈이 형성되고, 하부면에 상기 모형배와 탈착가능한 탈착부(251)가 구비된 무게추(250);를 포함하는 것을 특징으로 하는 놀이형 모형배의 선형저항 측정장치.
제1항에 있어서,
상기 모형배(400)는,
기 설정된 선체의 길이 및 기 설정된 선체 폭의 범위 내의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 놀이형 모형배의 선형저항 측정장치.
제2항에 있어서,
상기 모형배(400)는,
재질이 미세자성입자가 구비된 고무찰흙인 것을 특징으로 하는 놀이형 모형배의 선형저항 측정장치.
제1항에 있어서,
기 설정된 유속은,
모형배의 크기가 0.15m일 경우, 200m 선박의 22노트와 대응되는 0.3m/s 유속인 것을 특징으로 하는 놀이형 모형배의 선형저항 측정장치.
제1항에 있어서,
상기 소형회류수조(150)는,
상기 선형저항 측정부(200)에서 산출된 x축에 따른 저항값을 표시하는 표시부(미도시)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 놀이형 모형배의 선형저항 측정장치.
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제1항에 있어서,
상기 제2 연결프레임(240)은,
상기 모형배(400)의 Z축 방향으로 따라 상하로 움직이는 상하동요(Heave), Y축을 중심으로 X축이 시소처럼 움직이는 종동요(Pitch) 중 적어도 어느 하나의 움직임에 따라 상기 제1 연결프레임(230)의 움직임을 구속하는 구속점(241)이 구비된 것을 특징으로 하는 놀이형 모형배의 선형저항 측정장치.
제1항에 있어서,
상기 무게추(250)는,
상기 모형배가 상기 시험구간 내에 제공된 물 위에 뜨는 지를 테스트 하기 위한 유닛인 것을 특징으로 하는 놀이형 모형배의 선형저항 측정장치.
제7항에 있어서,
상기 탈착부(251)는,
복수 개의 돌기들로 구성된 것을 특징으로 하는 놀이형 모형배의 선형저항 측정장치.
제9항에 있어서,
상기 탈착부(251)는,
자석 물질이 코팅된 것을 특징으로 하는 놀이형 모형배의 선형저항 측정장치.
청구항 제1항 내지 제5항 및 제7항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 기재된 놀이형 모형배의 선형저항 측정장치를 이용한 선형저항 측정 놀이 방법에 있어서,
a) 유속 펌프 및 임펠러의 출력기준을 설정하는 단계;
b) 회류수조 내의 시험구간에 상기 놀이형 모형배를 설치하는 단계;
c) 상기 유속 펌프 및 임펠러를 작동시켜 상기 시험구간 내에 기 설정된 유속을 갖는 물을 흐르게 하는 단계; 및
d) 선형저항 측정부에서 측정된 선형 저항값을 선형저항 산출부를 통해 처리한 후, 회류수조에 구비된 표시부를 통해 표시하는 단계
e) 선형저항 측정부를 초기화하는 단계;
f) 회류수조 내의 시험구간에 다른 놀이형 모형배를 설치한 후, c) 단계부터 다시 시작하여, 복수 개의 놀이형 모형배의 선형저항 측정값을 표시부에서 순위를 매기는 단계를 포함하는 놀이형 모형배의 선형저항 측정 놀이 방법.
제11항에 있어서,
상기 기 설정된 유속은,
모형배의 크기가 0.15m일 경우, 200m 선박의 22노트와 대응되는 0.3m/s 유속인 것을 특징으로 하는 놀이형 모형배의 선형저항 측정 놀이 방법.
제11항에 있어서,
상기 a) 단계는,
찰흙을 이용하여 상기 놀이형 모형배를 제작하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 놀이형 모형배의 선형저항 측정 놀이 방법.