KR102504306B1 - method and system for testing with model in open sea - Google Patents

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KR102504306B1
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Abstract

고속선박 설계를 정확하고 효율적으로 수행할 수 있도록, 본 발명은 양측으로 이격되며 한쌍으로 구비되되 마주보는 각 내면부가 선수단부부터 선미단부까지 평행한 평판형으로 형성되고 각 외면부가 유선형으로 형성된 비대칭 선체를 포함하는 쌍동형 견인선의 이격공간 사이에 모형선이 결속 고정되어 실해역에 배치되는 제1단계; 실해역에 부상 및 정지된 상태에서 상기 쌍동형 견인선의 선수측 및 선미측 트림량을 측정하는 기울기센서의 영점이 설정되고, 상기 모형선의 저항, 트림 및 침하량을 측정하는 계측센서의 영점이 설정되는 제2단계; 상기 쌍동형 견인선이 측정 해역으로 이동된 후 기설정된 속도로 운항되되, 상기 기울기센서를 통해 측정되는 상기 쌍동형 견인선의 트림변형량이 기설정된 유효검사범위 이내로 판단되면 상기 모형선의 저항, 트림 및 침하량이 상기 계측센서를 통해 측정되어 데이터저장부에 저장되는 제3단계; 및 상기 데이터저장부에 저장된 저항 및 트림량 데이터가 상기 기설정된 속도에 따라 연산부에 의해 통합 및 분석되는 제4단계를 포함하는 실해역 모형시험 방법을 제공한다.In order to accurately and efficiently design high-speed ships, the present invention is an asymmetrical hull spaced apart on both sides and provided as a pair, but facing each inner surface is formed in a flat plate shape that is parallel from the tip to the stern end and each outer surface is formed in a streamlined shape. A first step in which the model ship is bound and fixed between the spaced apart spaces of the twin-type towships including; The zero point of the inclination sensor measuring the amount of trim at the bow and stern of the twin-type towboat in a floating and suspended state in the real sea area is set, and the zero point of the measurement sensor for measuring the amount of resistance, trim and settlement of the model ship is set Step 2; After the catamaran towboat is moved to the measurement sea area and operated at a preset speed, when the trim deformation of the twintail towboat measured by the inclination sensor is determined to be within the preset effective inspection range, the resistance, trim, and settlement of the model ship a third step of measuring this through the measurement sensor and storing it in a data storage unit; and a fourth step of integrating and analyzing the resistance and trim amount data stored in the data storage unit by an operation unit according to the predetermined speed.

Description

실해역 모형시험 방법 및 시스템{method and system for testing with model in open sea}Method and system for testing with model in open sea}

본 발명은 실해역 모형시험 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고속선박 설계를 정확하고 효율적으로 수행할 수 있는 실해역 모형시험 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a real sea area model test method and system, and more particularly, to a real sea area model test method and system capable of accurately and efficiently designing a high-speed ship.

고속선(고속선박)의 성능 연구와 관련하여 모형시험은 매우 중요한 부분을 차지한다. 이러한 이유 때문에 고속선의 모형시험과 관련된 부분은 국제 선형시험수조회의(ITTC)의 고속정 기술위원회(High Speed Marine Vehicle Committee, 이하 HSMVC) 보고서에도 잘 정리되어 있다. HSMVC에서 채택되어진 주요 연구로는 실제 선박과 모형선의 상관관계에 해당하는 것이 가장 많으며, 기타 water-jet 추진시험법, 구조에 가하여지는 파랑외력시험 등과 같은 고속선 특유의 문제도 순차적으로 조사되고 있다.In relation to the performance study of high-speed ships (high-speed ships), model tests occupy a very important part. For this reason, the parts related to model tests of high-speed ships are also well organized in the report of the High Speed Marine Vehicle Committee (HSMVC) of the International Linear Test Vessel Conference (ITTC). Among the major studies adopted by HSMVC, the correlation between actual ships and model ships is the most common, and other problems specific to high-speed ships such as water-jet propulsion test methods and external wave force tests applied to structures are being investigated sequentially.

상세히, 일본에서는 수조시험법을 이용한 예인시험연구가 다수 진행되었으며, 이를 통해 고속선 설계를 위한 실험법이 개발되고, 있다. HSMVC에서는 단동 활주선의 상사모형을 이용하여 동일조건의 예인시험연구를 일본과 공동으로 진행하였으며, 일본의 16개 선형시험수조에서 길이 0.54m의 상사모형을 사용한 시험을 진행한 바 있다. 또한, 일본 선박기술연구소의 고속수조에서도 천수영향(shallow water effect)과 시험법이 관련된 여러가지 문제 때문에 각 시험수조에서 소규모 고속선에 관한 독자적이고 실용적인 실험법을 개발하고 있는 실정이다.In detail, in Japan, a number of towing test studies using the water tank test method have been conducted, and through this, an experimental method for designing a high-speed ship is being developed. HSMVC jointly conducted a towing test study under the same conditions with Japan using a similar model of a single-acting planing ship, and conducted a test using a similar model with a length of 0.54m in 16 linear test tanks in Japan. In addition, because of the shallow water effect and various problems related to the test method in the high-speed tank of the Japan Institute of Shipbuilding Technology, each test tank is developing an independent and practical test method for small-scale high-speed ships.

아울러, Ikeda 등은 모형선을 저항, 양력, 모멘트가 계측되는 3분력계에 완전히 고정시킨 자세구속시험법을 제안하여 모형선에 작용하는 유체력을 계측하고, 산출된 유체력 데이터를 사용하여 항주 중의 자세 및 저항을 산출하는 프로그램을 개발하였다. 그러나, 상기 프로그램은 배의 부상량이 저속에서의 각 위치로부터 고속위치 값까지 길이에 따라 수없이 변화하고, 트림은 많은 각도가 변화하기 때문에 이러한 상태를 모두 포함할 수 있는 방대한 수의 실험을 수행해야 정확한 계측이 이루어지는 문제점이 있었다.In addition, Ikeda et al. proposed a posture restraint test method in which the model ship was completely fixed to a dynamometer in which resistance, lift, and moment were measured, measured the fluid force acting on the model ship, and used the calculated fluid force data to navigate the ship. A program to calculate posture and resistance during weight training was developed. However, since the floatation amount of the ship changes countless times along the length from each position at low speed to the value at high speed, and the trim changes at many angles, it is necessary to perform a vast number of experiments that can include all of these states. There was a problem with accurate measurement.

이 외에 Kawahara, Otsuka 등은 상하방향의 유동은 자유로우면서 트림만을 구속한 저항시험기를 제조하여 저항 및 트림 모멘트(trim moment)의 2분력과 부상량을 계측하는 방법을 제안하였다. 또한, 일본 오사카부립대학의 Toru Katayama 교수 등은 고속 레저선을 0.5m 이하의 초소형 모형선으로 제작하여 고속 예인수조에서 완전 구속 타입으로 유체력을 계측하는 저항시험법을 개발하였다. 그리고, Shgeru, Hayashita 등은 고속 레저선의 선체에 작용하는 유체력을 계측하고 이를 통해 선체를 힘과 모멘트 평형이 가능한 자세로 변화시켜 저항계측을 수행하고, 이러한 계측시험을 반복하여 실제 항주시 선체 자세 및 저항을 계측할 수 있는 방법을 제안한 바 있다.In addition, Kawahara, Otsuka, etc. proposed a method of measuring the 2-component force of resistance and trim moment and the lifting amount by manufacturing a resistance tester in which only the trim was restrained while the flow in the vertical direction was free. In addition, Professor Toru Katayama of Osaka Prefectural University in Japan developed a resistance test method for measuring fluid force in a high-speed towing tank by making a high-speed leisure boat into a miniature model ship of 0.5 m or less and measuring fluid force in a high-speed towing tank. In addition, Shgeru, Hayashita, etc. measured the fluid force acting on the hull of a high-speed leisure boat, changed the hull into a posture capable of balancing force and moment through this, and performed resistance measurement, and repeated these measurement tests to perform actual hull posture while sailing. and a method for measuring resistance has been proposed.

그러나, 상술한 고속선의 수조모형시험은 고속선의 선형 특성상 프라우드 수(Froude number)가 크기 때문에, 기존 예인전차로는 예인속도가 부족하다. 이로 인해, 모형선을 작게 제작해야 하고, 측벽이나 수조 깊이에 따른 천수영향이 발행하는 등의 문제점이 있었다. 또한, 일반적인 배수량 선형과 달리, 고속선의 활주형선은 항주 중 자세 변화가 크게 나타나고, 이러한 자세 변화가 저항특성에 크게 영향을 주며, 자세 변화에 따라 침수표면의 형상이나 침수표면적이 크게 변화한다. 이로 인해, 선체에 가해지는 마찰저항을 추정하기 어려운 문제점이 있었다.However, since the above-described water tank model test of the high-speed ship has a large Froude number due to the linear characteristics of the high-speed ship, the towing speed is insufficient with the existing towing train. For this reason, there were problems such as the need to manufacture a small model ship and the effect of shallow water due to the sidewall or depth of the tank. In addition, unlike the general displacement type, the high-speed ship's planar type shows a large change in attitude during sailing, and this change in attitude greatly affects the resistance characteristics, and the shape of the submerged surface or the area of the submerged surface changes greatly according to the change in attitude. For this reason, there is a problem in that it is difficult to estimate the frictional resistance applied to the hull.

즉, 고속선의 모형시험은 일반 배수량 선형 선박과 비교하여 동적인 부력에 의해 배의 중량이 받쳐지기 때문에 항주속도에 따라 주행자세(트림, 부상량) 변화가 커서 침수면적의 변화가 크다. 또한, 배의 전후위치를 변형(트림 변경)하는 것에 의한 항주자세의 변화는 선박의 성능과 밀접한 관계가 있다.That is, in the model test of a high-speed ship, the weight of the ship is supported by dynamic buoyancy compared to a general displacement linear ship, so the change in the driving attitude (trim, floatation) is large according to the sailing speed, and the change in the flooded area is large. In addition, the change in the ship's attitude due to deformation of the fore-and-aft position of the ship (change in trim) has a close relationship with the performance of the ship.

한편, 고속정의 저항시험방법에는 크게 모형선을 검력계에 취부하고 항주자세를 다양하게 변형하여 힘이나 모멘트를 계측하는 구속시험과, 추력선상을 추력방향으로 자동으로 예향하는 자유시험으로 구분된다. 이때, 구속시험은 구속항목이 많을수록 검력계의 분력의 수가 많이 필요하며, 계측주행도 증가하는 특징이 있다. 그리고, 자유시험은 실제 주행상태를 직접 실현하므로 실험효율도 우수하고 성능확인 시험에는 유효한 장점이 있지만, 추(weight)를 이용하여 초기 트림 시리즈(trim series) 시험 등을 동시에 수행하는 일이 많이 불편이 따른다.On the other hand, the resistance test method for high-speed craft is largely divided into a restraint test in which a model ship is attached to a dynamometer and variously deformed hovering postures to measure force or moment, and a free test in which the thrust ship is automatically directed in the thrust direction. At this time, the restraint test is characterized in that as the number of restraint items increases, the number of components of the dynamometer is increased, and the measurement run also increases. In addition, since the free test directly realizes the actual driving condition, the efficiency of the experiment is excellent and it is effective for the performance confirmation test, but it is very inconvenient to simultaneously perform the initial trim series test using a weight. follows

더욱이, 고속정의 건조 전 유체역학적 문제에 직면했을 때의 선형검증의 최적의 해결방법으로 모형시험이 필수적이나, 고속 활주형선과 같이 소형, 경량이며 고속으로 항주하는 선형의 성능검토는 대형선에 비해 상대적으로 저렴한 건조조건과 짧은 건조공기 등을 이유로 모형시험을 수행하는 것이 드물며, 대부분 실제 제조된 선박의 시운전 평가로 성능검토가 수행된다. 그래서, 대부분의 국내외 회류수조 유속 및 예인전차의 속도제한과 수조 천수영향, 측벽효과 등의 여러 문제가 작용하기 때문에, 국가별 시험수조에서는 고속 활주형선 선형개발을 위해 독자적이고 실용적인 실험법을 개발하고 있는 실정이다.Moreover, model tests are essential as an optimal solution for linear verification when faced with hydrodynamic problems before the construction of high-speed boats. It is rare to conduct a model test due to relatively cheap construction conditions and short construction period, and most of the performance reviews are conducted by trial run evaluation of actually manufactured ships. Therefore, since various problems such as the flow rate of most domestic and foreign circulation tanks, the speed limit of tow trains, the effect of shallow water in the tank, and the sidewall effect work, each country's test tank is developing an independent and practical experimental method for the development of a high-speed gliding ship. The situation is.

한국 공개특허 제10-2008-0107757호Korean Patent Publication No. 10-2008-0107757

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 고속선박 설계를 정확하고 효율적으로 수행할 수 있는 실해역 모형시험 방법 및 시스템을 제공하는 것을 해결과제로 한다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a real sea area model test method and system capable of accurately and efficiently designing a high-speed ship.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 양측으로 이격되며 한쌍으로 구비되되 마주보는 각 내면부가 선수단부부터 선미단부까지 평행한 평판형으로 형성되고 각 외면부가 유선형으로 형성된 비대칭 선체를 포함하는 쌍동형 견인선의 이격공간 사이에 모형선이 결속 고정되어 실해역에 배치되는 제1단계; 실해역에 부상 및 정지된 상태에서 상기 쌍동형 견인선의 선수측 및 선미측 트림량을 측정하는 기울기센서의 영점이 설정되고, 상기 모형선의 저항, 트림 및 침하량을 측정하는 계측센서의 영점이 설정되는 제2단계; 상기 쌍동형 견인선이 측정 해역으로 이동된 후 기설정된 속도로 운항되되, 상기 기울기센서를 통해 측정되는 상기 쌍동형 견인선의 트림변형량이 기설정된 유효검사범위 이내로 판단되면 상기 모형선의 저항, 트림 및 침하량이 상기 계측센서를 통해 측정되어 데이터저장부에 저장되는 제3단계; 및 상기 데이터저장부에 저장된 저항 및 트림량 데이터가 상기 기설정된 속도에 따라 연산부에 의해 통합 및 분석되는 제4단계를 포함하는 실해역 모형시험 방법을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is spaced apart on both sides and provided as a pair, but each facing inner surface is formed in a parallel flat plate shape from the front end to the stern end, and each outer surface is a twin hull including an asymmetrical hull formed in a streamlined shape. A first step in which the model ship is bound and fixed between the spaced apart spaces of the towing ship and placed in an actual sea area; The zero point of the inclination sensor measuring the amount of trim at the bow and stern of the twin-type towboat in a floating and suspended state in the real sea area is set, and the zero point of the measurement sensor for measuring the amount of resistance, trim and settlement of the model ship is set Step 2; After the catamaran towboat is moved to the measurement sea area and operated at a preset speed, when the trim deformation of the twintail towboat measured by the inclination sensor is determined to be within the preset effective inspection range, the resistance, trim, and settlement of the model ship a third step of measuring this through the measurement sensor and storing it in a data storage unit; and a fourth step of integrating and analyzing the resistance and trim amount data stored in the data storage unit by an operation unit according to the predetermined speed.

한편, 본 발명은 중앙에 이격공간을 가지도록 양측으로 이격되며 한쌍으로 구비되되 마주보는 각 내면부가 선수단부부터 선미단부까지 평행한 평판형으로 형성되고 각 외면부가 유선형으로 형성된 비대칭 선체를 포함하는 쌍동형 견인선; 상기 이격공간의 선수측에 구비되되, 상기 쌍동형 견인선을 상호 연결하는 지지프레임부에 결속 고정되는 모형선; 상기 쌍동형 견인선의 길이방향 중앙부에 구비되어 상기 쌍동형 견인선의 트림변형값을 측정하는 기울기센서 및 상기 모형선에 구비되며 상기 쌍동형 견인선의 트림변형값이 유효검사범위 이내로 판단되면 상기 모형선의 저항, 트림 및 칭하량을 측정하는 계측센서를 포함하는 센서부; 및 상기 센서부에서 측정된 데이터들이 저장되는 데이터저장부와, 상기 데이터저장부에 저장된 저항, 트림 및 침하량 데이터의 전후부에 부여된 종결식별번호 및 개시식별번호를 자동 매칭하여 통합데이터를 생성하는 연산부를 포함하는 제어부를 포함하는 실해역 모형시험 시스템을 제공한다.On the other hand, the present invention is spaced apart on both sides so as to have a spaced space in the center and is provided as a pair, but each facing inner surface is formed in a parallel flat plate shape from the tip to the stern end, and each outer surface is formed in a streamlined twin hull. mold towline; A model ship provided on the bow side of the spaced space and coupled and fixed to a support frame portion interconnecting the twin-type towing lines; An inclination sensor provided at the central part in the lengthwise direction of the twin-type towline to measure the trim deformation value of the twin-type towline and a resistance of the model ship provided in the model ship and determined that the trim deformation value of the twin-type towline is within the valid inspection range , a sensor unit including a measurement sensor for measuring trim and unloading amount; and automatically matching a data storage unit storing the data measured by the sensor unit with an end identification number and a start identification number assigned to the front and rear of the resistance, trim, and settlement data stored in the data storage unit to generate integrated data. A real sea area model test system including a control unit including a calculation unit is provided.

상기의 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.Through the above solution, the present invention provides the following effects.

첫째, 고속선의 실제 주행상황에 근접하게 선체 및 엔진효율을 설정할 수 있어 설계오차를 최소화함에 따라 정확한 설계 및 제조를 통한 경제적 손실을 최소화하며, 시험 속도의 제약이 적어 고속에서 안정적으로 모형시험을 수행할 수 있어 테스트 효율성이 현저히 향상될 수 있다.First, it is possible to set the hull and engine efficiency close to the actual driving situation of the high-speed ship, thereby minimizing design errors and minimizing economic loss through accurate design and manufacturing. This can significantly improve test efficiency.

둘째, 쌍동형 견인선의 속도 증가 및 주행시 실시간 측정되는 트림변화량이 유효검사범위 이내인 경우에만 모형선의 저항, 트림 침하량 데이터가 측정되므로, 종래에 모선의 과도한 트림 변화로 인하여 모형선의 데이터에 오차가 발생하던 종래의 문제점을 미연에 방지하여 측정된 데이터의 신뢰성이 현저히 향상될 수 있다.Second, since the resistance and trim settlement data of the model ship are measured only when the trim change amount measured in real time during the speed increase and driving of the catamaran towboat is within the valid inspection range, an error occurs in the model ship data due to excessive trim change of the mother ship in the past. The reliability of the measured data can be remarkably improved by preventing the problems of the prior art.

셋째, 쌍동형 견인선의 트림변화량이 유효검사범위를 초과하는 경우에 계측센서의 측정이 선택적으로 중단됨에 따라 불필요한 데이터까지 저장됨을 방지하여 데이터 연산량이 최소화되어 신속하게 산출됨으로써 고속선 설계의 전반적인 기간이 단축되므로 선박 제조시 경제성이 현저히 향상될 수 있다.Third, when the amount of change in the trim of a twin-type towboat exceeds the effective inspection range, the measurement of the measurement sensor is selectively stopped, thereby preventing unnecessary data from being stored, minimizing the amount of data calculation and calculating quickly, thereby reducing the overall period of high-speed ship design. Therefore, the economic feasibility of ship manufacturing can be remarkably improved.

넷째, 계측센서에서 측정되는 각 데이터의 전후에 개시식별신호 및 종결식별신호가 부여되어 시간별 세트데이터로 저장됨에 따라 각 속도별로 데이터를 자동으로 정렬할 수 있으며, 개시식별신호 및 종렬식별신호가 자동 매칭되고 신속하게 통합됨에 따라 데이터 처리 효율성이 현저히 향상될 수 있다.Fourth, as the start identification signal and end identification signal are given before and after each data measured by the measuring sensor and stored as set data by time, data can be automatically sorted by each speed, and the start identification signal and column identification signal are automatically As matched and quickly integrated, data processing efficiency can be significantly improved.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 실해역 모형시험 시스템을 상측에서 바라본 예시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 실해역 모형시험 시스템을 측면에서 바라본 예시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 실해역 모형시험 방법에 대한 흐름도.
도 4는 모형선의 저항성능을 수조 모형시험에서의 결과치로 보인 테이블.
도 5는 모형선의 저항성능을 본 발명의 일실시예에 따른 실해역 모형시험에서의 결과치로 보인 테이블.
도 6은 모형선의 트림 및 침하량을 수조 모형시험에서의 결과치로 보인 테이블.
도 7은 모형선의 트림 및 침하량을 본 발명의 일실시예에 따른 실해역 모형시험에서의 결과치로 보인 테이블.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 실해역 모형시험 방법을 통해 획득된 데이터가 반영된 그래프.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 실해역 모형시험 시스템이 실해역에 배치된 상태를 나타낸 사진도.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 실해역 모형시험 시스템의 주행상태를 나타낸 사진도.
1 is an exemplary view of an actual sea area model test system viewed from the top according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view as viewed from the side of an actual sea area model test system according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a flow chart for a real sea area model test method according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a table showing the resistance performance of the model ship as the result of the tank model test.
5 is a table showing the resistance performance of a model ship as a result of a real sea area model test according to an embodiment of the present invention.
6 is a table showing the trim and settlement of the model ship as the result of the tank model test.
7 is a table showing the trim and settlement of a model ship as the result of a real sea area model test according to an embodiment of the present invention.
8 is a graph reflecting data obtained through a real sea area model test method according to an embodiment of the present invention.
9 is a photograph showing a state in which a real sea area model test system according to an embodiment of the present invention is disposed in a real sea area.
10 is a photograph showing a driving state of an actual sea area model test system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실해역 모형시험 방법 및 시스템을 상세히 설명한다.Hereinafter, a real sea area model test method and system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

한편, 고속선의 수조 모형시험은 프로펠러 등에 의해 발생된 출계 손실, 선체 모형 축소에 따른 축소비율, 최대 시험 속도 등을 고려하여 엔진의 유효마력을 추정하여 엔진을 설계하는데, 일반적으로 시험결과치를 토대로 30~40% 더 올려 설계에 반영하는 것이 현실이며, 이는 추정치이기 때문에 정확도가 떨어지고 오차가 커 효율적이지 못하였다.On the other hand, in the water tank model test of a high-speed ship, the engine is designed by estimating the effective horsepower of the engine in consideration of the outgoing loss caused by the propeller, the reduction ratio due to the reduction of the hull model, and the maximum test speed. It is realistic to raise ~40% more and reflect it in the design, and since this is an estimate, the accuracy is low and the error is large, so it is not efficient.

특히, 국내의 회류수조와 예인수조에서는 시험장비의 길이와 구조 등의 특성으로 인해 고속선에 대한 시험이 어려우나, 본 발명에 따른 실해역 모험시험 방법 및 시스템을 통해 모형선이 요구하는 최대선속까지 주행 가능하며, 이를 통해 고속 활주형 선형개발 및 설계에 시험결과치를 반영시 정확도가 현저히 향상될 수 있다.In particular, it is difficult to test a high-speed ship in domestic circulation tanks and towing tanks due to the characteristics of the length and structure of the test equipment. Through this, the accuracy can be remarkably improved when the test results are reflected in the development and design of the high-speed glide type.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 실해역 모형시험 시스템을 상측에서 바라본 예시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 실해역 모형시험 시스템을 측면에서 바라본 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 실해역 모형시험 방법에 대한 흐름도이다. 그리고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 실해역 모형시험 시스템이 실해역에 배치된 상태를 나타낸 사진도이다. 한편, 이하에서 주행, 항주 및 운항은 실질적으로 대응되는 의미인 것으로 이해함이 바람직하다.1 is an exemplary view of a real sea area model test system viewed from the top according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exemplary view of a real sea area model test system according to an embodiment of the present invention viewed from the side, FIG. is a flow chart for a real sea area model test method according to an embodiment of the present invention. And, FIG. 9 is a photographic diagram showing a state in which a real sea area model test system according to an embodiment of the present invention is disposed in a real sea area. On the other hand, in the following, it is preferable to understand that driving, sailing, and navigation have substantially corresponding meanings.

도 1 내지 도 3, 그리고 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 실해역 모형시험 시스템(100)은 쌍동형 견인선(10), 모형선(20), 센서부 및 제어부를 포함한다.Referring to FIGS. 1 to 3 and FIG. 9 , the real sea area model test system 100 according to the present invention includes a twin-hulled towing ship 10, a model ship 20, a sensor unit, and a control unit.

상세히, 상기 쌍동형 견인선(10)은 양측으로 이격되며 한쌍으로 구비되는 비대칭 선체(11)를 포함함이 바람직하다. 상세히, 상기 비대칭 선체(11)는 마주보는 각 내면부(11a)가 선수단부부터 선미단부까지 평행한 평판형으로 형성되고, 각 외면부(11b)가 유선형으로 형성됨이 바람직하다. 즉, 상기 비대칭 선체(11)라 함은 각 선체(Hull)의 좌측 및 우측 형상이 상이한 형상으로 형성되는 것으로 이해함이 바람직하다.In detail, it is preferable that the twin-type towing ship 10 includes asymmetric hulls 11 spaced apart on both sides and provided as a pair. In detail, in the asymmetric hull 11, each facing inner surface portion 11a is formed in a parallel flat plate shape from the front end to the stern end, and each outer surface portion 11b is preferably formed in a streamlined shape. That is, it is preferable to understand that the asymmetric hull 11 is formed in different shapes on the left and right sides of each hull.

이때, 상기 비대칭 선체(11)는 중앙에 소정의 이격공간(12)을 가지도록 좌우로 이격되되 각 외면부(11b)측이 유선형으로 형성됨이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 각 상기 비대칭 선체(11)의 선수 및 선미 형상이 동일한 카누 형태의 선형으로 구비될 수 있다. 즉, 각 상기 비대칭 선체(11)는 마주보는 각 내면부(11a)가 평행하되, 각 외면부(11b)의 선수측은 선수단부로 갈수록 협소해지고 선미측은 선미단부로 갈수록 협소해지는 유선형으로 형성되는 것으로 이해함이 바람직하다. 이러한 형상은 상기 쌍동형 견인선(10)의 주행시 상기 이격공간(12) 내 상기 쌍동형 견인선(10)의 선수파 발생을 감소시킬 수 있다. At this time, the asymmetric hull 11 is spaced apart from side to side so as to have a predetermined separation space 12 in the center, but each outer surface portion 11b side is preferably formed in a streamlined shape, more preferably each of the asymmetric hull 11 ) can be provided in a canoe-shaped linear shape with the same bow and stern shape. That is, it is understood that each of the asymmetric hulls 11 is formed in a streamlined shape in which each facing inner surface portion 11a is parallel, but the bow side of each outer surface portion 11b becomes narrower towards the bow end and the stern side becomes narrower towards the aft end. this is preferable This shape can reduce the generation of bow waves of the twin-type towing ships 10 in the separation space 12 when the twin-type towing ships 10 are traveling.

따라서, 상기 쌍동형 견인선(10)이 실해역을 안정적으로 주행하면서도, 주행시 상기 이격공간(12) 내 유체흐름이 균일할 수 있다. 이를 통해, 상기 이격공간(12) 내에 구비되는 상기 모형선(20)을 실해역에서 시험하더라도 상기 쌍동형 견인선(10)의 주행환경이 상기 모형선(20)의 시험 데이터에 끼치는 영향이 최소화될 수 있다.Therefore, while the twin-type towboat 10 stably travels in the real sea area, the fluid flow in the separation space 12 can be uniform during travel. Through this, even if the model ship 20 provided in the separation space 12 is tested in an actual sea area, the influence of the driving environment of the twin-type towboat 10 on the test data of the model ship 20 is minimized. It can be.

여기서, 상기 쌍동형 견인선(10)은 각 상기 비대칭 선체(11)가 지지프레임부(13)를 통해 연결됨이 바람직하다. 상세히, 상기 지지프레임부(13)는 상기 쌍동형 견인선(10)의 각 상기 비대칭 선체(11)를 연결하도록 고정되며, 상기 지지프레임부(13)의 상부에 후술되는 상기 제어부 및 상기 연산부를 포함하는 제어박스(15)가 설치될 수 있다.Here, it is preferable that each of the asymmetrical hulls 11 of the twin-type towing line 10 is connected through the support frame part 13. In detail, the support frame part 13 is fixed to connect each of the asymmetric hulls 11 of the twin-type towing ship 10, and the control unit and the calculation unit to be described below are located on the upper part of the support frame part 13. A control box 15 including may be installed.

한편, 상기 모형선(20)은 실제 고속선의 선체형상에 대응하여 활주형 선형으로 형성됨이 바람직하며 상기 이격공간(12)의 선수측에 결속되도록 구비되되, 상기 지지프레임부(13)에 결속 고정됨이 바람직하다. 이때, 본 발명의 실시예는 28feet급 고속선에 대한 주행성능 시험을 예로써 설명하는 것으로 이해함이 바람직하며, 이에 대응하는 상기 모형선(20)의 제원은 아래의 표 1과 같다.On the other hand, the model ship 20 is preferably formed in a sliding type corresponding to the hull shape of an actual high-speed ship, and is provided to be bound to the bow side of the separation space 12, but is bound and fixed to the support frame part 13 this is preferable At this time, it is preferable to understand that the embodiment of the present invention describes a driving performance test for a 28-feet class high-speed ship as an example, and the specifications of the model ship 20 corresponding to this are shown in Table 1 below.

Figure 112020135876556-pat00001
Figure 112020135876556-pat00001

여기서, 상기 모형선(20)은 상기 쌍동형 견인선(10)의 각 상기 비대칭 선체(11)를 통해 보호되기 때문에 운항시 실해역에 발생하는 파랑이 차단되므로, 각 데이터를 계측시 상기 모형선(20)이 안전하게 보호될 수 있다.Here, since the model ship 20 is protected through each of the asymmetric hulls 11 of the twin-type towship 10, waves generated in the actual sea area during operation are blocked, so when each data is measured, the model ship (20) can be safely protected.

또한, 상기 모형선(20)의 선수-선미 배치방향이 상기 쌍동형 견인선(10)의 선수-선미 배치방향과 대응되므로, 주행시 실해역에서 발생하는 파랑 및 상기 이격공간(12) 내를 통과하는 유체흐름에 의해 상기 모형선(20)이 영향을 받는 것이 최소화될 수 있다.In addition, since the bow-stern arrangement direction of the model ship 20 corresponds to the bow-stern arrangement direction of the twin-type towboat 10, waves generated in the real sea area and the separation space 12 pass through during driving. The influence of the model ship 20 by the flowing fluid can be minimized.

한편, 상기 센서부는 상기 쌍동형 견인선(10)에 구비되는 기울기센서(14) 및 상기 모형선(20)에 구비되는 계측센서(21a,21b,21c)를 포함함이 바람직하다.Meanwhile, the sensor unit preferably includes an inclination sensor 14 provided on the twin-type towing ship 10 and measurement sensors 21a, 21b, and 21c provided on the model ship 20.

여기서, 상기 기울기센서(14)는 상기 쌍동형 견인선(10)의 길이방향 중앙부에 구비되며, 상기 쌍동형 견인선(10)의 선수측 트림량 및 선미측 트림량을 포함하는 트림변형값을 측정한다. 그리고, 상기 계측센서(21a,21b,21c)는 상기 모형선(20)에 구비되며, 상기 모형선(20)이 상기 쌍동형 견인선(10)에 결속 고정되어 실해역을 주행시 상기 모형선(20)에 가해지는 저항, 트림 및 침하량을 측정한다. 이때, 상기 계측센서(21a,21b,21c)는 상기 모형선(20)의 선수측 및 선미측에 각각 구비되어 주행시 상기 모형선(20)의 트림량을 측정하는 트림 계측센서(21a,21b)와, 상기 모형선(20)에 가해지는 저항을 측정하는 저항 계측센서(21c), 그리고 상기 모형선(20)의 침하량을 측정하는 침하량 계측센서(미도시)를 포함함이 바람직하다.Here, the inclination sensor 14 is provided at the central part of the longitudinal direction of the twin-type towing ship 10, and measures the trim deformation value including the bow side trim amount and the stern side trim amount of the twin-type towing ship 10. Measure. In addition, the measurement sensors 21a, 21b, and 21c are provided in the model ship 20, and when the model ship 20 is bound and fixed to the twin-type towing ship 10 and travels in an actual sea area, the model ship ( 20) to measure the amount of resistance, trim, and settlement. At this time, the measurement sensors 21a, 21b, and 21c are provided on the bow side and the stern side of the model ship 20, respectively, and measure the trim amount of the model ship 20 during driving. Trim measurement sensors 21a and 21b and a resistance measuring sensor 21c for measuring the resistance applied to the model ship 20, and a sinking amount measuring sensor (not shown) for measuring the amount of settlement of the model ship 20.

그리고, 상기 제어부는 데이터저장부와 연산부를 포함함이 바람직하다.And, it is preferable that the control unit includes a data storage unit and a calculation unit.

상세히, 상기 센서부에서 측정되어 전송된 데이터들이 상기 데이터저장부에 저장된다. 그리고, 상기 데이터저장부에 저장된 데이터들이 상기 연산부에서 통합 및 분석된다.In detail, the data measured and transmitted by the sensor unit are stored in the data storage unit. Then, the data stored in the data storage unit is integrated and analyzed in the calculation unit.

한편, 상기 실해역 모형시험 시스템을 이용한 실해역 모형시험 방법은 다음과 같은 일련의 단계를 포함함이 바람직하다. 이때, 이하에서 유효검사범위 이내로 판단되는 것과 유효검사범위 이내인 경우는 상호 대응되는 의미로 이해함이 바람직하다.On the other hand, the real sea area model test method using the real sea area model test system preferably includes the following series of steps. At this time, it is preferable to understand that the meaning determined within the effective inspection range and the case within the effective inspection range are mutually corresponding.

먼저, 상기 쌍동형 견인선(10)에 상기 모형선(20)이 결속 고정된다.First, the model ship 20 is coupled and fixed to the twin-type towing ship 10 .

상세히, 상기 모형선(20)은 상기 쌍동형 견인선(10) 사이에 형성되는 상기 이격공간(12)에 배치되며, 상기 지지프레임부(13)에 결속 고정된다. 이때, 상기 지지프레임부(13)에는 상기 연산부 및 상기 데이터저장부를 포함하는 상기 제어박스(15)가 설치될 수 있다.In detail, the model ship 20 is disposed in the separation space 12 formed between the twin-type towing ships 10 and is bound and fixed to the support frame part 13 . At this time, the control box 15 including the calculation unit and the data storage unit may be installed in the support frame unit 13 .

이어서, 상기 모형선(20)이 상기 쌍동형 견인선(10)에 결속 고정된 상태로 실해역에 배치된다. 이때, 실해역에 배치된다 함은 상기 모형선(20)이 결속 고정된 상기 쌍동형 견인선(10)이 실해역에 부상되는 것으로 이해함이 바람직하다. Subsequently, the model ship 20 is disposed in the real sea area in a state in which it is bound and fixed to the twin-type towing ship 10 . At this time, it is preferable to understand that being disposed in an actual sea area means that the twin-hulled towboat 10 to which the model ship 20 is bound and fixed is floated in an actual sea area.

그리고, 실해역에서 부상 및 정지된 상태에서 상기 기울기센서(14)의 영점이 설정된다(s11). 이어서, 상기 모형선(20)의 저항, 트림 및 침하량을 측정하는 계측센서(21a,21b,21c)의 영점이 설정된다(s12). 여기서, 각 센서의 영점이 설정된다 함은 상기 실해역 모형시험을 통해 측정되는 각 데이터의 기준값이 설정되는 것으로 이해함이 바람직하다. 이때, 각 센서의 영점이 설정되기 전 상기 제어박스(15)와 각 센서를 연결하는 단계가 더 포함될 수 있다.Then, the zero point of the inclination sensor 14 is set in the floating and stopped state in the real sea area (s11). Subsequently, the zero points of the measurement sensors 21a, 21b, and 21c that measure the resistance, trim, and settlement of the model ship 20 are set (s12). Here, it is preferable to understand that the zero point of each sensor is set as the reference value of each data measured through the real sea area model test. At this time, a step of connecting the control box 15 and each sensor before the zero point of each sensor is set may be further included.

이처럼, 상기 기울기센서(14) 및 상기 계측센서(21a,21b,21c)를 포함하는 상기 센서부의 영점이 실해역에 부상된 상태에서 설정되므로, 시험환경에 따른 정확한 기준값이 설정되고 이를 기반으로 데이터가 수집 및 분석될 수 있다. 즉, 상기 기울기센서(14)의 영점과 상기 계측센서(21a,21b,21c)의 영점이 실해역의 해상 상태에 대응하여 설정되며, 상기 계측센서(21a,21b,21c)의 영점을 설정하기 전 상기 기울기센서(14)의 영점이 먼저 설정됨으로써 데이터 수집 기준을 정확하게 설정할 수 있다.In this way, since the zero point of the sensor unit including the inclination sensor 14 and the measurement sensors 21a, 21b, and 21c is set while floating in the real sea area, an accurate reference value according to the test environment is set, and based on this, data can be collected and analyzed. That is, the zero point of the inclination sensor 14 and the zero point of the measurement sensors 21a, 21b, and 21c are set corresponding to the sea state of the real sea area, and the zero point of the measurement sensors 21a, 21b, and 21c is set. Since the zero point of the inclination sensor 14 is set first, the data collection standard can be accurately set.

그리고, 상기 모형선(20)이 결속 고정된 상기 쌍동형 견인선(10)이 측정 해역으로 이동된 후 기설정된 속도까지 도달하도록 가속된다(s13). 이때, 상기 쌍동형 견인선(10)이 기설정된 속도에 도달하면(s14) 상기 속도를 유지하여 주행되며, 상기 기울기센서(14)에서 상기 쌍동형 견인선(10)의 트림변형량이 측정된다(s15).Then, the twin-type towboat 10 to which the model ship 20 is fixed is moved to the measurement area and then accelerated to reach a predetermined speed (s13). At this time, when the twin-type towline 10 reaches a predetermined speed (s14), it travels while maintaining the speed, and the trim deformation of the twin-type towline 10 is measured by the inclination sensor 14 ( s15).

상세히, 상기 기울기센서(14)에서 상기 쌍동형 견인선(10)의 선수측 트림변형량에 대한 제1값 및 선미측 트림변형량에 대한 제2값이 측정된다. 그리고, 상기 제1값 및 상기 제2값이 기설정된 유효검사범위 이내로 판단되면(s16) 상기 모형선(20)에 연결된 상기 계측센서(21a,21b,21c)의 측정이 시작되며(s17), 측정된 저항, 트림 및 침하량 데이터가 상기 제어박스(15)에 포함된 데이터저장부에 연속 저장된다. 여기서, 상기 기설정된 유효검사범위라 함은 상기 쌍동형 견인선(10)의 트림변화량에 의한 상기 모형선(20)의 계측오차가 실질적으로 배제될 수 있는 범위로 이해함이 바람직하다. 예컨대, 상기 유효검사범위는 상기 제1값 및 상기 제2값이 각도값으로 1도 이내인 값으로 설정될 수 있다.In detail, the inclination sensor 14 measures a first value for the deformation amount of the trim on the bow side and a second value for the amount of deformation on the stern side trim of the twin-engine towboat 10. Then, when it is determined that the first value and the second value are within the preset valid inspection range (s16), the measurement sensors 21a, 21b, and 21c connected to the model ship 20 start to measure (s17), The measured resistance, trim, and settlement data are continuously stored in the data storage unit included in the control box 15. Here, the predetermined effective inspection range is preferably understood as a range in which measurement errors of the model ship 20 due to the amount of trim change of the twin-type towboat 10 can be substantially excluded. For example, the effective inspection range may be set to a value in which the first value and the second value are angular values within 1 degree.

이때, 상기 제1값 및 상기 제2값 중 적어도 하나의 값이 상기 유효검사범위를 초과하면 상기 계측센서(21a,21b,21c)의 측정이 중단됨이 바람직하다. 그리고, 상기 제1값 및 상기 제2값이 상기 유효검사범위 이내인 것으로 재측정되면 상기 계측센서(21a,21b,21c)에서의 측정이 재시작되도록 제어됨이 바람직하다.At this time, when at least one of the first value and the second value exceeds the effective inspection range, the measurement of the measuring sensors 21a, 21b, and 21c is preferably stopped. In addition, when the first value and the second value are re-measured to be within the valid inspection range, it is preferable that the measurement in the measuring sensors 21a, 21b, and 21c be restarted.

이처럼, 본 발명은 상기 쌍동형 견인선(10)의 속도 증가 및 주행시 트림변화량을 실시간 측정함으로써 상기 트림변형량이 상기 유효검사범위 이내인 경우에만 상기 모형선(20)의 저항, 트림 및 침하량 데이터가 측정되므로, 측정된 데이터의 신뢰성이 현저히 향상될 수 있다. 즉, 측정된 데이터가 상기 쌍동형 견인선(10)의 트림 변화로 인하여 오차가 발생하고 신뢰도가 저하되는 종래의 문제점을 미연에 방지할 수 있다.As such, the present invention measures the amount of change in trim during speed increase and driving of the twin-type towboat 10 in real time, so that only when the amount of deformation in trim is within the effective inspection range, the resistance, trim, and settlement data of the model ship 20 are obtained. Since it is measured, the reliability of the measured data can be remarkably improved. That is, it is possible to prevent the conventional problems in which an error occurs and reliability is lowered due to a change in the trim of the twin-type towboat 10 in the measured data.

또한, 상기 쌍동형 견인선(10)의 트림변화량이 상기 유효검사범위를 초과하는 경우 상기 계측센서(21a,21b,21c)의 측정이 중단되므로, 데이터 연산량이 최소화되고 연산속도가 현저히 향상될 수 있다. 이를 통해, 상기 고속선 설계의 전반적인 기간이 단축되면서도 경제적이면서도 고성능의 선박을 제조할 수 있다.In addition, since the measurement of the measurement sensors 21a, 21b, and 21c is stopped when the trim change amount of the twin-type towboat 10 exceeds the effective inspection range, the amount of data calculation is minimized and the calculation speed can be significantly improved. there is. Through this, it is possible to manufacture economical and high-performance ships while shortening the overall period of designing the high-speed ship.

이때, 상기 제1값 및 제2값이 상기 유효검사범위 이내인 경우 상기 저항, 트림 및 침하량 데이터의 측정이 시작되는 개시식별신호가 부여된다. 그리고, 상기 제1값 및 상기 제2값 중 적어도 하나가 상기 유효검사범위를 초과한 경우 상기 저항, 트림 및 침하량 데이터의 측정이 중단되는 종결식별신호가 부여된다.At this time, when the first value and the second value are within the valid inspection range, a start identification signal is given to start measuring the resistance, trim, and settlement amount data. In addition, when at least one of the first value and the second value exceeds the valid inspection range, a termination identification signal is given to stop the measurement of the resistance, trim, and settlement data.

즉, 상기 계측센서(21a,21b,21c)를 통해 측정되어 상기 데이터저장부에 저장되는 상기 저항, 트림 및 침하량 데이터의 전단측에 상기 개시식별신호가 부여되고 후단측에 상기 종결식별번호가 부여되며, 상기 개시식별신호 및 상기 종결식별신호 사이의 상기 저항, 트림 및 침하량 데이터가 세트화되어 상기 데이터저장부에 저장될 수 있다.That is, the start identification signal is given to the front end of the resistance, trim, and settlement amount data measured by the measurement sensors 21a, 21b, and 21c and stored in the data storage unit, and the end identification number is given to the rear end. And, the resistance, trim, and settlement data between the start identification signal and the end identification signal may be set and stored in the data storage unit.

한편, 상기 실해역 모형시험은 상기 쌍동형 견인선(10)의 주행속도를 기설정된 단위별로 증가시킨 후 단계별로 반복 수행될 수 있다. 즉, 각 주행속도별로 상기 모형선(20)의 저항, 트림 및 침하량 데이터가 측정 및 수집될 수 있다. 그리고, 속도별로 상기 모형선(20)의 저항, 트림 및 침하량 데이터의 수집이 완료되면 상기 쌍동형 견인선(10)의 주행이 종료(s18)되며, 상기 데이터저장부에 저장된 상기 저항, 트림 및 침하량 데이터가 상기 기설정된 속도에 따라 상기 연산부에 의해 통합 및 분석된다.On the other hand, the real sea area model test may be repeatedly performed step by step after increasing the traveling speed of the twin-type towboat 10 for each preset unit. That is, resistance, trim, and settlement data of the model ship 20 may be measured and collected for each traveling speed. In addition, when the collection of resistance, trim, and settlement data of the model ship 20 for each speed is completed, the running of the twin-type towboat 10 ends (s18), and the resistance, trim, and Settlement amount data is integrated and analyzed by the calculation unit according to the preset speed.

여기서, 상기 모형선(20)의 저항, 트림 및 침하량 측정의 완료가 결정되면, 상기 연산부를 통해 상호 전후 시간대에 대응하는 상기 종결식별신호 및 상기 개시식별신호가 자동 매칭되어 통합 데이터로 생성됨이 바람직하다. Here, when it is determined that the measurement of the resistance, trim, and settlement of the model ship 20 is completed, the termination identification signal and the start identification signal corresponding to the mutually preceding and preceding time zones are automatically matched and generated as integrated data through the calculation unit. do.

예컨대, 상기 기울기센서(14)에서 측정된 상기 제1값 및 상기 제2값이 상기 유효검사범위로 판단되면 제1개시식별신호가 부여되고 상기 저항, 트림 및 침하량 데이터가 상기 계측센서(21a,21b,21c)를 통해 실시간으로 측정될 수 있다. 그리고, 상기 제1값 및 상기 제2값 중 적어도 하나가 상기 유효검사범위를 초과하면 상기 계측센서(21a,21b,21c)의 측정이 중단되며 제1종결식별신호가 부여되며, 제1데이터세트가 상기 데이터저장소에 저장될 수 있다. 그리고, 상기 기울기센서(14)에서 측정된 상기 제1값 및 상기 제2값이 상기 유효검사범위 이내인 것으로 재측정되면 제2개시신호가 부여되며 상기 저항, 트림 및 침하량 데이터라 상기 계측센서(21a,21b,21c)를 통해 다시 실시간으로 측정될 수 있다. 이때, 상기 제1값 및 상기 제2값 중 적어도 하나가 상기 유효검사범위를 다시 초과하면 상기 계측센서(21a,21b,21c)의 측정이 중단되며 제2종결식별신호가 부여되고 제2데이터세트가 상기 데이터저장소에 저장되는 과정이 반복될 수 있다.For example, when the first value and the second value measured by the inclination sensor 14 are determined to be the valid inspection range, a first start identification signal is given and the resistance, trim, and settlement data are stored in the measurement sensor 21a, 21b, 21c) can be measured in real time. And, when at least one of the first value and the second value exceeds the valid inspection range, the measurement of the measurement sensors 21a, 21b, and 21c is stopped and a first end identification signal is given, and a first data set may be stored in the datastore. In addition, when the first value and the second value measured by the inclination sensor 14 are remeasured as being within the valid inspection range, a second start signal is given, and the resistance, trim, and settlement data are the measurement sensor ( 21a, 21b, 21c) can be measured again in real time. At this time, if at least one of the first value and the second value exceeds the effective inspection range again, the measurement of the measurement sensors 21a, 21b, and 21c is stopped, a second end identification signal is given, and a second data set The process of storing in the data store may be repeated.

그리고, 상기 연산부에서 상기 제1데이터세트와 상기 제2데이터세트는 상호 시간에 따라 연속 정렬되는 상기 제1종결식별신호와 상기 제2개시식별신호가 자동으로 매칭됨에 따라 상기 기설정된 속도별 저항, 트림 및 침하량에 대한 통합 데이터로 산출될 수 있다. And, in the operation unit, the first data set and the second data set are automatically matched with the first end identification signal and the second start identification signal, which are continuously aligned according to mutual time, so that the preset resistance for each speed; It can be calculated as integrated data on trim and settlement.

이를 통해, 상기 데이터저장소에 상기 모형선(20)의 저항, 트림 및 침하량 데이터가 각 속도별로 다수의 데이터세트로 저장되더라도 각 속도별 및 시간대별로 자동으로 신속하게 통합 저장될 수 있다. 또한, 상기 데이터들이 상기 쌍동형 견인선(10)의 트림변화량에 따라 상기 유효검사범위 이내의 조건에서만 측정되므로 연산되는 데이터량이 최소화됨에 따라 신속성 및 경제성이 현저히 향상될 수 있다.Through this, even if the resistance, trim, and settlement data of the model ship 20 are stored in a plurality of data sets for each speed in the data storage, they can be integrated and stored automatically and quickly for each speed and time period. In addition, since the data is measured only under conditions within the effective inspection range according to the amount of trim change of the twin-type towboat 10, speed and economy can be remarkably improved as the amount of data to be calculated is minimized.

도 4는 모형선의 저항성능을 수조 모형시험에서의 결과치로 보인 테이블이고, 도 5는 모형선의 저항성능을 본 발명의 일실시예에 따른 실해역 모형시험에서의 결과치로 보인 테이블이다. 그리고, 도 6은 모형선의 트림 및 침하량을 수조 모형시험에서의 결과치로 보인 테이블이고, 도 7은 모형선의 트림 및 침하량을 본 발명의 일실시예에 따른 실해역 모형시험에서의 결과치로 보인 테이블이다. 그리고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 실해역 모형시험 방법을 통해 획득된 데이터가 반영된 그래프이다. 그리고, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 실해역 모형시험 시스템의 주행상태를 나타낸 사진도이다.4 is a table showing the resistance performance of a model ship as a result of a tank model test, and FIG. 5 is a table showing the resistance performance of a model ship as a result of a real sea area model test according to an embodiment of the present invention. 6 is a table showing the trim and settlement of the model ship as the result of the tank model test, and FIG. 7 is a table showing the trim and sink of the model ship as the result of the actual sea area model test according to an embodiment of the present invention. . And, FIG. 8 is a graph in which data obtained through the real sea area model test method according to an embodiment of the present invention is reflected. And, Figure 10 is a photograph showing the driving state of the actual sea area model test system according to an embodiment of the present invention.

도 4 내지 도 10에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 실해역 모형시험 방법 및 시스템이 적용된 모형선(20)의 시험결과와 동급 모형선(20)을 이용한 수조 시험결과를 비교하면 본 발명에 따른 실해역 모형시험을 기반으로 하는 데이터가 향상됨을 확인할 수 있다. 여기서, 부산대학교에서의 시험에는 PNU를 표기하였고, 본 발명에 따른 실해역 모형시험은 SMT를 표기하였다.As shown in FIGS. 4 to 10, comparing the test results of the model ship 20 to which the real sea area model test method and system according to the present invention is applied and the tank test results using the model ship 20 of the same class according to the present invention It can be confirmed that the data based on the actual sea area model test is improved. Here, PNU was indicated for the test at Pusan National University, and SMT was indicated for the real sea area model test according to the present invention.

상세히, 본 발명에 따른 실해역 모형시험 방법 및 시스템을 이용한 모형선(20)의 테스트 결과를 확인하기 위해 상기 표 1에 대응하는 제원을 갖는 상기 모형선(20)을 가지고 실해역 테스트(낙동강 하구둑에 있는 조정경기장에서 수행)한 결과값을 부산대학교에서 실시한 수조 테스트의 결과값과 비교하였다.In detail, in order to confirm the test results of the model ship 20 using the real sea area model test method and system according to the present invention, a real sea area test (Nakdong River Estuary Bank) with the model ship 20 having the specifications corresponding to Table 1 above The results of the water tank test conducted at Pusan National University were compared.

먼저, 도 4 내지 도 5를 참조하면, 수조 시험에서는 최대 속도 24노트를 넘을 수 없었지만, 실해역 시험에서는 최대 37노트까지 시험할 수 있었다.First, referring to FIGS. 4 and 5, in the tank test, the maximum speed could not exceed 24 knots, but in the real sea test, it was possible to test up to 37 knots.

또한, 저항성능에 대한 해석은 2차원 저항 성능해석 방법인 ITTC 1957법을 사용하였고, 이를 통해 25노트일 때의 유효마력을 추정하였다.In addition, for the analysis of the resistance performance, the ITTC 1957 method, a two-dimensional resistance performance analysis method, was used, and effective horsepower at 25 knots was estimated through this.

더욱이, 도 10을 참고하면, 상기 쌍동형 견인선(10)의 주행시 상기 모형선(20)이 보호됨에 상기 쌍동형 견인선(10)의 각 상기 비대칭 선체의 내측으로 상기 견인선의 주행에 의한 선수파가 최소화되어 주행되는 것을 확인할 수 있다. Moreover, referring to FIG. 10, since the model ship 20 is protected during the travel of the twin-type towship 10, the bow by the travel of the towship to the inside of each asymmetric hull of the twin-type towship 10 It can be seen that the wave is minimized and travels.

이와 같은 실해역 시험을 통해 얻은 데이터들을 통합 분석한 결과, 수조 시험과 비교하였을 때 평균 11.54%의 오차를 확인할 수 있었으며, 실해역 시험을 토대로 수조 시험 결과를 보정하면, 최종적으로 엔진 설계시 속도가 25노트일 때 엔진의 유효마력은 152.41hp이고, 최대속도 37노트에서 유효마력이 433.50hp가 되어 설계의 효율화와 설계 오차 최소화를 달성할 수 있음을 확인하였다.As a result of integrated analysis of the data obtained through the real sea area test, an average error of 11.54% was confirmed when compared with the water tank test. At 25 knots, the effective horsepower of the engine was 152.41hp, and at the maximum speed of 37 knots, the effective horsepower reached 433.50hp, confirming that design efficiency and design error minimization could be achieved.

이때, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In this case, terms such as "include", "comprise" or "have" described above mean that the corresponding component may be present unless otherwise stated, excluding other components. It should be construed as being able to further include other components. All terms, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless defined otherwise. Commonly used terms, such as terms defined in a dictionary, should be interpreted as being consistent with the contextual meaning of the related art, and unless explicitly defined in the present invention, they are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형 실시는 본 발명의 범위에 속한다.As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is possible to modify and implement the present invention by those skilled in the art without departing from the scope claimed in the claims of the present invention. And, such modifications fall within the scope of the present invention.

100: 실해역 모형시험 시스템 10: 쌍동형 견인선
11: 비대칭 선체 20: 모형선
100: model test system in real sea area 10: twin-type towing ship
11: asymmetric hull 20: model ship

Claims (5)

양측으로 이격되며 한쌍으로 구비되되 마주보는 각 내면부가 선수단부부터 선미단부까지 평행한 평판형으로 형성되고 각 외면부가 유선형으로 형성된 비대칭 선체를 포함하는 쌍동형 견인선의 이격공간 사이에 모형선이 결속 고정되어 실해역에 배치되는 제1단계;
실해역에 부상 및 정지된 상태에서 상기 쌍동형 견인선의 선수측 및 선미측 트림량을 측정하는 기울기센서의 영점이 설정되고, 상기 모형선의 저항, 트림 및 침하량을 측정하는 계측센서의 영점이 설정되는 제2단계;
상기 쌍동형 견인선이 측정 해역으로 이동된 후 기설정된 속도로 운항되되, 상기 기울기센서를 통해 측정되는 상기 쌍동형 견인선의 트림변형량이 기설정된 유효검사범위 이내로 판단되면 상기 모형선의 저항, 트림 및 침하량이 상기 계측센서를 통해 측정되어 데이터저장부에 저장되는 제3단계; 및
상기 데이터저장부에 저장된 저항 및 트림량 데이터가 상기 기설정된 속도에 따라 연산부에 의해 통합 및 분석되는 제4단계를 포함하는 실해역 모형시험 방법.
The model ship is bound and fixed between the spaced spaces of the twin-type towing ships, which are spaced apart on both sides and are provided as a pair, but each facing inner part is formed in a parallel flat plate shape from the tip to the stern end, and each outer surface is formed in a streamlined shape. A first step of being disposed in the real sea area;
The zero point of the inclination sensor measuring the amount of trim at the bow and stern of the twin-type towboat in a floating and suspended state in the real sea area is set, and the zero point of the measurement sensor for measuring the amount of resistance, trim and settlement of the model ship is set Step 2;
After the catamaran towboat is moved to the measurement sea area and operated at a preset speed, when the trim deformation of the twintail towboat measured by the inclination sensor is determined to be within the preset effective inspection range, the resistance, trim, and settlement of the model ship a third step of measuring this through the measurement sensor and storing it in a data storage unit; and
A real sea area model test method comprising a fourth step of integrating and analyzing the resistance and trim amount data stored in the data storage unit by a calculation unit according to the preset speed.
제 1 항에 있어서,
상기 제3단계는,
상기 기울기센서에서 상기 쌍동형 견인선의 선수측 트림량에 대한 제1값과 선미측 트림량에 대한 제2값이 측정되는 단계와,
상기 제1값 및 상기 제2값이 상기 유효검사범위 이내로 판단되면 상기 계측센서의 측정이 시작되어 저항, 트림 및 침하량 데이터가 상기 데이터저장부에 연속 저장되는 단계를 포함함을 특징으로 하는 실해역 모형시험 방법.
According to claim 1,
The third step is
Measuring a first value for a bow side trim amount and a second value for a stern side trim amount of the twin-type towboat by the inclination sensor;
When the first value and the second value are determined to be within the valid inspection range, the measuring sensor starts measuring and continuously stores resistance, trim, and settlement data in the data storage unit. Model test method.
제 2 항에 있어서,
상기 제3단계는,
상기 제1값 및 상기 제2값 중 적어도 하나의 값이 상기 유효검사범위를 초과하면 상기 계측센서의 측정이 중단되되, 상기 제1값 및 상기 제2값이 상기 유효검사범위 이내인 것으로 재판단되면 상기 계측센서에 포함된 저항 계측센서 및 트림 계측센서의 측정이 재시작되도록 제어됨을 특징으로 하는 실해역 모형시험 방법.
According to claim 2,
The third step is
When at least one of the first value and the second value exceeds the valid inspection range, the measurement sensor stops measuring, and it is judged that the first value and the second value are within the valid inspection range. Actual sea area model test method, characterized in that the measurement of the resistance measurement sensor and the trim measurement sensor included in the measurement sensor is controlled to restart.
제 3 항에 있어서,
상기 제1단계에서, 상기 모형선은 상기 이격공간의 선수측에 결속되며,
상기 제3단계에서, 상기 제1값 및 상기 제2값이 상기 유효검사범위 이내인 경우 상기 계측센서의 측정이 시작되는 개시식별신호가 부여되고, 상기 제1값 및 상기 제2값 중 적어도 하나가 상기 유효검사범위를 초과한 경우 상기 계측센서의 측정이 중단되는 종결식별신호가 부여되되,
상기 제4단계에서, 상기 계측센서의 측정 완료가 결정되면 상기 연산부를 통해 상기 유효검사범위별 측정된 상기 저항, 트림 및 침하량 데이터의 전후측에 부여된 종결식별번호 및 개시식별번호가 자동 매칭되어 통합데이터로 생성됨을 특징으로 하는 실해역 모형시험 방법.
According to claim 3,
In the first step, the model ship is bound to the bow side of the separation space,
In the third step, when the first value and the second value are within the valid inspection range, a start identification signal for starting measurement of the measuring sensor is given, and at least one of the first value and the second value When exceeds the effective inspection range, a termination identification signal is given in which the measurement of the measurement sensor is stopped,
In the fourth step, when the completion of the measurement of the measurement sensor is determined, the end identification number and the start identification number assigned to the front and rear sides of the resistance, trim, and settlement data measured for each effective inspection range through the calculation unit are automatically matched. Actual sea area model test method characterized in that it is generated as integrated data.
중앙에 이격공간을 가지도록 양측으로 이격되며 한쌍으로 구비되되 마주보는 각 내면부가 선수단부부터 선미단부까지 평행한 평판형으로 형성되고 각 외면부가 유선형으로 형성된 비대칭 선체를 포함하는 쌍동형 견인선;
상기 이격공간의 선수측에 구비되되, 상기 쌍동형 견인선을 상호 연결하는 지지프레임부에 결속 고정되는 모형선;
상기 쌍동형 견인선의 길이방향 중앙부에 구비되어 상기 쌍동형 견인선의 트림변형값을 측정하는 기울기센서 및 상기 모형선에 구비되며 상기 쌍동형 견인선의 트림변형값이 유효검사범위 이내로 판단되면 상기 모형선의 저항, 트림 및 칭하량을 측정하는 계측센서를 포함하는 센서부; 및
상기 센서부에서 측정된 데이터들이 저장되는 데이터저장부와, 상기 데이터저장부에 저장된 저항, 트림 및 침하량 데이터의 전후부에 부여된 종결식별번호 및 개시식별번호를 자동 매칭하여 통합데이터를 생성하는 연산부를 포함하는 제어부를 포함하는 실해역 모형시험 시스템.
It is spaced apart on both sides to have a space in the center and is provided as a pair, but each facing inner surface is formed in a parallel flat plate shape from the tip to the stern end, and each outer surface is formed in a streamlined twin-type towboat including an asymmetric hull;
A model ship provided on the bow side of the spaced space and coupled and fixed to a support frame portion interconnecting the twin-type towing lines;
An inclination sensor provided at the central part in the lengthwise direction of the twin-type towline to measure the trim deformation value of the twin-type towline and a resistance of the model ship provided in the model ship and determined that the trim deformation value of the twin-type towline is within the valid inspection range , a sensor unit including a measurement sensor for measuring trim and unloading amount; and
A data storage unit storing the data measured by the sensor unit and an operation unit generating integrated data by automatically matching end identification numbers and start identification numbers assigned to the front and rear of the resistance, trim, and settlement data stored in the data storage unit. Actual sea area model test system including a control unit comprising a.
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