KR20190099583A - 조파판 상단과 하단을 독립적으로 제어하는 선박모형 시험용 파랑발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박 모형실험용 수조에서 파랑 중 모형시험을 위하여 파랑을 발생시키기 위한 장치에 관한 것으로서, 상단과 하단 모두에 힌지가 붙여 있는 조파판이 왕복 조화 각 운동을 일으키며 물을 교란시켜 파도를 발생시키는 장치에 있어서, 파랑 발생장치의 상단 프레임에 설치하여 조파판 상단부분을 구동하기 위한 동력을 공급하는 상부구동 감속모터와; 상기 감속모터의 출력축과 결합되어 왕복운동 발생하는 액츄에이터와; 액츄에이터에서 생성되는 직선 왕복조화운동을 조파판으로 전달하는 조파판 구동 링크와; 하단의 힌지 점을 중심으로 왕복 각운동을 일으키는 조파판과; 조파판의 하단에 붙여지는 힌지와 앞에서 언급한 조파판 하단힌지가 설치되는 파랑발생장치 하부 프레임과; 파랑발생장치 하부 프레임을 전후방향으로 움직일 수 있도록 하는 가이드 레일과 가이드 블록; 파랑발생장치의 하부 프레임이 전후 방향으로 조화왕복 운동을 일으키도록 하는 액츄에이터와 ; 액츄에이터에서 조화왕복운동을 발생시키는데 필요한 동력을 공급하는 하부구동 감속모터로 구성되는 것을 특징으로 하는 플랩이 붙여진 선박 모형시험용 파랑발생 장치에 관한 것이다.

Description

조파판 상단과 하단을 독립적으로 제어하는 선박모형 시험용 파랑발생장치{Wave generator for ship model test with wave board which oscillating in dualmode}

본 발명은 선박의 유체동력학적인 성능을 모형실험으로 확인하기 위하여 선형시험수조와 같은 실험시설에서 모형 시험에 적합한 파도를 발생시키기 위한 파랑발생장치에 관한 것으로서, 선박은 일반적으로 불규칙한 파랑 중에서 운항하므로 모형시험도 불규칙 파랑 중에서 성능 평가가 이루어질 수 있어야 한다. 그러나 불규칙 파랑은 규칙파의 선형중첩으로 이루어진다고 볼 수 있으므로 규칙 파랑 중에서 수행하는 성능 평가실험을 실험의 기본으로 삼게 된다. 그러므로 엄밀한 규칙 파랑을 발생시키는 문제는 엄밀한 실험적 성능평가를 얻을 수 있는 출발점이 되므로 파랑발생장치 설계에서 우선적으로 고려하여야 하는 핵심적인 요소로 대두된다.

수면하의 무한유체영역에 규칙적인 교란이 작용하면 수면에 규칙적인 변형이 일어나 파형을 형성하게 된다. 따라서 규칙 파를 형성하는 것은 규칙적인 교란을 주는 것으로 충분하다고 할 수 있다. 그러나 실험실인 경우에는 깊이에 제한이 있고 둘레가 벽으로 막혀 있어서 바닥의 영향과 벽면의 영향으로 파형의 변화가 나타나게 된다. 깊이의 영향은 피할 수 없으나 벽면의 영향은 평활하고 평행한 면으로 시공함으로서 벽면사이에서는 이차원적 특성을 가지게 하고 해당하는 영역은 무한 유체영역과 등가 특성을 가지는 것으로 취급하여 무한유체영역에서의 영향을 예측할 수 있도록 하고 있다.

자연환경과 다른 환경에서 실험하여야하는 선박모형 실험시설에서는 공간적인 제약을 받으므로 규칙적인 교란이 효과적으로 규칙적인 파랑을 형성할 수 있도록 하는 것이 기본적으로 요구된다. 제한된 유체영역 내에서 효과적으로 파랑을 발생시키기 위하여 파랑 중에서 유체 입자의 운동특성에 가까운 교란을 주는 것이 필요하게 된다. 따라서 파랑 중에서 수면아래에 있는 유체입자의 궤도운동 속도의 분포와 같은 특성을 가지는 속도분포로 유체 영역에 교란을 주는 것이 요구 된다. 그런데 궤도운동 속도는 깊이에 따른 분포가 발생시키려는 파도의 파장에 따라서 깊이의 영향을 받아 달라짐으로 자연 현상에 가까운 교란 속도를 발생시키는데 많은 제약을 받고 있다. 따라서 조파판의 상단 부분과 하단 부분을 별도로 제어할 수 있는 파랑 발생장치를 새로이 창안함으로서 수심의 영향이 반영된 속도로 유체를 교란시킬 수 있을 뿐 아니라 상단과 하단의 동요주파수를 자유롭게 변화시킬 수 있고 필요에 따라 동요 위상차를 줌으로서 다양한 파랑발생이 가능한 조파판 상단과 하단을 독립적으로 제어하는 선박모형 시험용 파랑발생장치를 설계 제작하여 실험시설의 효율을 높이는 것이 요구 된다.

본 발명에서는 조파판의 상단부분을 구동하기 위하여, 파랑발생장치 상단 프레임에 설치된 상단구동용 감속모터로부터 동력을 전달받아 액츄에이터에서 선형 조화왕복운동을 발생시켜 조파판 구동 링크에 전달하고, 구동 링크는 하단부가 힌지로 고정되어 있는 조파판과 연결되어 있어서 조파판의 조화왕복 각운동을 발생시키고, 상기의 조파판과 하단 힌지가 설치되어 있는 파랑발생장치 하부 프레임, 파랑발생장치 하부 프레임이 전후방으로 자유롭게 직선 조화 왕복 운동을 일으킬 수 있도록 하는 가이드 레일과 가이드 블록, 그리고 하단구동용 감속모터로부터 동력을 공급받아 직선 조화 왕복운동을 일으켜 조파판 하단 부분을 구동할 수 있도록 함으로서 조파판의 상단과 하단을 별도로 제어하여 조파판이 유체를 교란시키는 속도가 파랑의 입자운동에 보다 가까워지도록 하여 파랑을 발생시킬 수 있는 파랑발생장치를 창안하고자하였다.

종래의 기술에서는 도 1에 보인 것과 같은 단일 플랩 파랑발생장치 그리고 도 2에 보인 것과 같은 피스톤 파랑발생장치가 사용되고 있다. 이들 두 경우 모두 액츄에이터에 의하여 얻어지는 직선 조화왕복운동으로 조파판을 작동시켜 유체 영역에서 교란을 시키고 있다. 조파판의 운동으로 교란을 일으켜 발생된 파랑은 유체 영역으로 전파되며 특정 점에서는 시간에 따르는 수면의 상하방양으로 변화가 나타나 파형을 형성하게 된다. 파형의 전파속도와 상하방향으로의 속도로 인하여 파면 아래의 유체 입자는 궤도 운동을 일으킨다.

유체입자의 궤도운동은, 깊은 물 일 때는 도 3에서 보인 것과 같이 원형 궤도를 이루게 되고 원형 궤도의 직경은 수면으로부터 잠기는 깊이가 증가함에 따라서 지수함수로 줄어들게 된다. 얕은 물 일 때는 도 4에 보인 바와 같이 입자의 운동은 타원형 궤도를 이루게 되며 잠기는 깊이가 증가하면 타원 궤도의 장축보다는 단축이 급속하게 줄어들어 바닥에서는 직선 왕복운동으로 변화하게 된다. 따라서 효과적으로 파도를 발생시키고자 하면 파도의 유체입자의 속도특성에 근접한 교란을 주는 것이 바람직하다.

수심이 정하여 있는 실험시설인 경우에도 발생시키고자하는 파도의 파장이 작아지면 깊은 물의 특성을 가지며 파장이 물 깊이의 2배 이상이 되면 얕은 물의 특성을 가지게 된다. 따라서 실험시설의 수심과 발생시키려는 파도의 파장에 따라서 파랑발생에 적합한 조파판의 운동 형태가 결정된다. 실제로 사용되고 있는 대표적인 파랑발생장치인 플랩 형 파랑발생장치와 피스톤 형 파랑발생장치에서는 속도분포가 직선적인 교란을 주고 있다. 따라서 일반적으로 피스톤 형 파랑발생장치는 수심이 얕은 경우에 유리하고 수심이 깊을 때에는 조파판의 각 변화를 왕복 조화운동이 되도록 하는 플랩형 조파판이 유리한 것으로 알려져 있다. 이러한 배경에서 본 발명에서는 피스톤 형 파랑발생장치 또는 단일 플랩 형 파랑발생장치보다는 개선된 속도분포로 유체를 교란시킬 수 있는 조파판 상단과 하단을 독립적으로 제어하는 선박모형 시험용 파랑발생장치를 창안한 것이다.

본 발명은 파랑을 발생시키기 위하여 유체를 하나의 평판요소로 교란시키는 종래의 방법에서는 조파판에 조화왕복 직선운동 또는 조화왕복 각운동을 일으켜 유체를 교란시키고 파장에 따라 수심의 영향을 받아 다르게 나타나는 유체입자의 궤도운동 속도를 적절히 나타내지 못하는 것을 개선하기 위하여 조파판의 상단과 하단을 독립적으로 제어할 수 있도록 개선함으로서 조파판이 자연현상에 보다 가까운 속도분포로 유체 영역을 교란시킬 수 있을 뿐 아니라 상단과 하단의 동요주파수를 자유롭게 바꾸어 줄 수 있으며 위상차를 달리하여 다양한 파랑을 발생시킬 수 있는 조파판 상단과 하단을 독립적으로 제어하는 선박모형 시험용 파랑발생장치를 창안한 것이며 그로 인하여 보다 효과적으로 파도를 발생시키려는 것이 본 발명의 목적하는 바이다.

본 발명을 이용하여 상기의 목적을 달성하는 하나의 예를 설명하면, 파랑발생장치 상단 프레임에 설치된 감속기 붙이 모터를 사용하여 적정 회전수를 가지는 동력을 확보하고 이를 액츄에이터와 연결하여 필요한 스트로크를 가지는 직선 조화왕복 운동으로 변환한다. 직선 조화왕복 운동이 발생된 액츄에이터의 끝 부분은 조파판 구동 링크의 한쪽 끝과 힌지로 연결되고, 조파판 구동링크의 반대쪽은 조파판 구동 힌지와 연결된다. 이때 조파판은 하단부분이 힌지로 파랑발생장치 하단 프레임에 고정되어 있어서 조파판 구동링크로부터 전달 받은 액츄에이터의 직선 왕복 조화운동을 파랑발생장치 하단 프레임에 설치된 *j점을 중심으로 조파판의 조화 각운동을 살생시키게 된다. 그런데 파랑발생장치 하단 프레임에는 전후방향으로 자유롭게 움직일 수 있도록 하는 가이드레일이 설치되어 있어서 실험시설 고정구조물에 설치되어 있는 가이드 블록을 따라서 전후방향으로 이동할 수 있다.

파랑발생장치 하단 프레임은 실험시설 고정구조물에 별도로 설치되어 있는 하단 구동 감속모터와 하단구동 액츄에이터에서 생성되는 직선 조화왕복 운동을 전달받는 하단 구동링크에 의하여 상단의 운동과는 별도로 독립적인 운전이 가능하다. 따라서 상단 구동과 하단구동을 동기 시켜 동일 주파수로 운전하는 것이 가능할 뿐 아니라 상단과 하단의 주파수를 달리하여서도 운전할 수 있다. 그리고 상단 구동 감속모터와 하단구동 감속모터를 위상차를 두고 운전하는 것이 가능하다. 최종적으로 얻어지는 “조파판 상단과 하단을 독립적으로 제어하는 선박모형 시험용 파랑발생장치”는 선박모형을 시험하기 위한 실험시설에서 신뢰할 수 있는 파형을 발생시킬 수 있을 뿐 아니라 다양한 성질의 파랑을 발생시키는데 널리 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

이하, 본 발명에 따른 파랑발생장치는 좌우대칭 구조를 가지고 있으므로 파랑의 진행방향에 대하여 오른쪽 부분을 도 5로 나타내고 도 5에 표기된 장치에서 동력이 전달되며 운동이 변환되는 흐름에 따라 설명한다. 본 발명은 조파판 상단과 하단을 독립적으로 제어하는 선박모형 시험용 파랑발생장치(100)에 있어서, 파랑발생장치 상단 프레임(5)에 설치되어 있는 감속모터(10)와; 상기 감속모터(10)와 축이음부(15)에 의해 연결된 액츄에이터(20)와; 한쪽 끝은 상기 액츄에이터 출력 단에 붙여진 피봇 힌지(25)와; 한쪽 끝은 피봇 힌지(25)에 연결되는 조파판 구동 링크(30)과; 조파판구동 링크(30)의 반대쪽 끝 부분을 연결하는 조파판 구동 힌지(35)와; 조파판 구동 힌지(35)가 장착되어 있는 조파판(40)과; 조파판(40)의 조파판 하단 힌지(45)가 설치되는 파랑발생장치 하단 프레임(50)과; 파랑발생장치 하단 프레임을 전후방향으로 자유로게 왕복 운동할 수 있도록 하는 가이드레일(55)과; 실험시설에 고정되어 있어서 가이드레일의 작동이 원활하도록 하는 가이드 블록(60)과; 실험시설에 고정설치 되어 파랑발생장치 하단 프레임(50)을 전후 방향으로 구동시키는 하단 구동 감속모터(65), 하단구동 축이음부(70)와; 축이음부(70)와 연결되는 하단 구동 액츄에이터(75) 그리고 액츄에이터에서 생성된 직선 조화왕복 운동을 전달받아 파랑발생장치 하단 프레임(50)을 구동하는 하단구동 링크(80)로 구성되는 것을 특징으로 하는 조파판 상단과 하단을 독립적으로 제어하는 선박모형 시험용 파랑발생장치에 관한 것이다.

감속 모터(10)에서는 동력을 발생시키며 조파판의 조화운동을 구현하기에 적합한 회전수를 내도록 하는 감속장치가 장착되어 있어서 적정 회전수의 동력을 전달한다. 다만 모터는 수시로 운전조건을 바꾸어 제어할 수 있는 특성을 가진 것이어야 한다.

감속모터의 출력축은 축이음부(15)로 액츄에이터(20)와 연결되어 액츄에이터에서 직선 조화 왕복운동이 얻어지도록 동력을 전달한다. 액츄에이터(20)의 형식에는 특별한 제한이 없어 볼 스크루 이용방식, 스카치요크 구동방식, 유압실린더 방식, 벨트구동방식 모두 채택가능하며 설치장소의 조건과 요구 정밀도에 따라서 적합한 것을 설계자가 선정 할 수 있다. 액츄에이터에서 적합한 직선 조화왕복 운동이 얻어지면 액츄에이터의 운동은 피봇 힌지(25)에 전달되고 피봇힌지(25)와 연결된 조파판 구동 링크(30)를 작동시킨다. 조파판 구동링크(30)의 반대쪽 끝은 조파판 구동힌지(35)에 운동을 전달시킨다. 조파판 구동 힌지(35)는 조파판 (40)에 장착되어 있고, 조파판(40)은 하단이 조파판 하단힌지(45)에 연결되어 있다. 따라서 조파판(40)은 조파판 하단 힌지(45)를 중심으로 조화 왕복 각운동을 일으키게 된다. 이로 인하여 조파판 구동 힌지(40)의 상하 방향으로 높이의 변화가 일어남으로 조파판 구동링크(30)의 경사각의 변화가 일어나는데 액츄에이터의 출력축단에 붙여진 피봇 힌지(25)는 조파판 구동링크(30)에서 경사가 허용되므로 기구적으로 안정된 왕복운동을 하게 된다.

조파판 하단 힌지(45)는 파랑발생장치 하단 프레임(50)에 붙여지며, 파랑발생장치 하단 프레임(50)에는 가이드레일(55)이 설치되어 있어서 실험시설에 고정되어 있는 가이드 블록(60)에 따라서 전 후 방향으로 자유롭게 왕복 운동을 일으킬 수 있다. 파랑발생장치 하단 프레임(50)은 실험 시설에 별도로 고정된 하단구동 감속모터(65)와 하단구동 축이음부(70)과 연결되는 하단구동 액츄에이터(75)에서 생성되는 직선 조화왕복 운동을 전달 받는 하단구동 링크(80)에 의하여 전후방향으로 운동을 일으키도록 기구가 고안되었다. 파랑발생장치 하단 프레임(50)이 왕복운동을 일으키면 조파판(40)은 상단 구동 감속모터가 운전하지 않는 상태에서는 피봇힌지(25)와 조파판구동 힌지(35) 그리고 조파판 하단 힌지(45)에서 회전이 허용되므로 조파판 운동이 원활하게 이루어 질수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명, 조파판 상단과 하단을 독립적으로 제어하는 선박모형 시험용 파랑발생장치(100)는 조파판의 상단과 하단을 독립적으로 제어할 수 있도록 설계제작 함으로서 파랑 중 유체의 궤도운동 속도분포에 보다 적합한 속도분포로 유체를 교란시킬 수 있도록 하였다. 즉 이 장치를 사용하면 파장과 수심에 따라서 변동하는 유체입자의 궤도운동 속도분포가 변화하더라도 그에 적합한 교란속도로 운전이 가능하게 되었다. 뿐만 아니라 상단 구동모터(10)만을 구동시키면 도 1과 같은 종래의 단일 플랩형 파랑발생장치로 작동하고, 하단 구동 감속모터(65)만을 구동시키면 조파판구동 힌지(35)을 중심으로 하여 하단이 왕복운동을 하는 새로운 파랑발생장치로 운용이 가능하며, 상단 구동 감속모터(10)과 하단 구동모터(35)를 동기시켜 운전하면 도2와 같은 종래의 피스톤 형 파랑발생장치로 운전이 가능하게 되었다. 상단 구동 감속모터(10)과 하단 구동 감속모터(65)의 제어를 독립적으로 수행할 수 있어서 운전주파수를 달리할 수 있으며 위상차를 주어 파형을 변화 시킬 수 있는 다양한 기능을 가지게 하였다.

새로이 고안된 조파판 상단과 하단을 독립적으로 제어하는 선박모형 시험용 파랑발생장치로 파랑을 발생시키는 경우에 대하여 발생파고와 스트로크의 비를 무차원 파수에 대하여 일차 섭동이론에 의하여 계산하면 도 6에서 보인 바와 같이 피스톤 운동으로 인한 파랑발생은 하단힌지 상단 플랩운동일 때의 파고와 상단힌지 하단 플랩운동일 때의 파고를 합하여 구할 수 있음이 확인 된다. 또 같은 도 6에서 보인 상단 플랩운동을 10% 증가 시킨 경우를 보면 상단 플랩운동일 때의 파고 발생성능 향상분이 전체 피스톤 운동으로 인한 파고발생 성능을 향상시키는 것이 확인된다.

조파판 상단과 하단을 독립적으로 제어하는 선박모형 시험용 파랑발생장치에서 상단구동 감속모터와 하단구동 감속모터를 별도로 제어할 수 있다는 특징을 활용하면 파랑발생장치를 다양한 기능으로 운전 할 수 있다. 예컨대 상단 구동 감속모터를 구동하는 한편 하단 구동 감속모터를 정지 상태로 두면 파랑발생장치는 도 1에 표시한 종래의 단일 플랩 파랑발생장치와 동일하게 되고, 상단 구동 감속모터를 정지시킨 상태에서 하단 구동 감속모터만을 구동하면 상단힌지 하단플랩 파랑발생장치가 되며, 상단과 하단을 동기시켜 운전하면 상단과 하단의 스트로크를 동일하게 하면 도 2에 예시한 종래의 피스톤 형 파랑발생장치가 된다. 그리고 상단과 하단의 스트로크를 바꾸어주면 유체 교란 속도의 분포형태를 자유롭게 바꾸어 줄 수 있다. 뿐만 아니라 상단 구동 감속모터(10)과 하단 구동 감속모터(65)의 운전 주파수를 달리하면 보다 효과적으로 불규칙 파를 발생 시킬 수 있고, 상단과 하단에서 발생되는 파랑의 합성파랑을 생성시킬 수 있다. 또한 상단 구동 감속모터와 하단 구동 감속모터를 위상차를 주어 운전함으로서 파랑 발생을 변화시킬 수 있는 특징을 가진다.

도 1은 종래기술에 따른 단일 플랩 파랑발생장치의 개념도이며,
도 2는 종래기술에 따른 피스톤 형 파랑발생장치의 개념도이고,
도 3은 깊은 물일 때 파랑 중에서 수면아래쪽 유체입자의 궤도운동 설명도이고,
도 4는 얕은 물일 때 파랑 중에서 수면아래쪽 유체입자의 궤도운동 설명도이고,
도 5는 조파판의 상단부분과 하단부분을 독립적으로 구동시키는 연성운동기구의 개념도이고,
도 6은 본 발명에 따르는 효과를 검증하기 위하여 피스톤 운동을 하는 조파판 운동을 하단고정 상단 플랩운동과 상단고정 하단 플랩운동 성분으로 나눌 수 있고 각 성분을 증폭시켜 파고-스트로크 비를 향상시킬 수 있음을 보이기 위하여 이론 계산으로 구한 무차원 파고(파고/스트로크, H/S)와 무차원 파수(kh)의 관계의 개략적 예시도이다.

본 발명은 조파판 상단과 하단을 독립적으로 제어하는 선박모형 시험용 파랑발생장치(100)를 창안한 것으로서, 상단구동부분을 설명하면, 상단구동에는 속도제어가 가능한 감속모터(10)을 사용하여 자유롭게 속도 변화와 회전 방향을 변화시킬 수 있어야 하고, 감속모터의 출력축을 축이음부(15)로 액츄에이터(20)의 입력 축과 연결하여 액츄에이터로부터 감속모터(10)의 제어조건에 따라서 액츄에이터 출력축이 적절한 직선 왕복 조화운동을 발생시키고, 액츄에이터 출력축을 피봇 힌지(25)에서 조파판 구동링크(30)과 연결하고, 조파판 구동링크(30)의 다른 쪽 끝 부분을 조파판(40)에 설치되어 있는 조파판 구동 힌지(35) 연결함으로서 액츄에이터에서 발생된 직선 왕복 조화운동이 조파판 하단 힌지(45)를 중심으로 조파판(40)이 왕복 조화 각운동으로 변환되도록 한다. 조파판(40)과 조파판 하단힌지(45)를 제외한 모든 가동부분은 원칙적으로 수면 위쪽에 설치하여야 하며 충분한 내식성을 가지는 재료로 제작하여야 한다. 조파판의 각운동은 조파판 구동링크(30)의 길이, 조파판 구동힌지(35)로부터 조파판 하단힌지(45)까지의 거리 그리고 조파판 하단힌지(45)의 위치에 따라서 결정되며 구동 가능한 최대 각도가 결정되므로 설계에서 충분히 검토하여 적정운전 범위를 결정하여야 한다.

하단 구동부분을 설명하면, 조파판(40)의 조파판 하단 힌지(45)는 파랑발생장치 하단 프레임(50)에 설치하며, 파랑발생장치 하단 프레임(45)은 전후방향으로 자유롭게 직선왕복운동이 일어날 수 있도록 가이드레일(55)가 장착되어 있고, 가이드 레일(55)는 고정구조물에 설치된 가이드 블록(60)을 따라서 작동한다. 파랑발생 장치 하단 프레임(50)은 항상 수면 아래쪽에 설치되는 구조물이므로 내식성재료로 제작되어야 하고 가이드레일(55)와 가이드 블록(60)은 내식성이 우수한 베어링 소재를 사용하여 제작된 것이어야 한다. 하단구동 감속모터(65)에서 발생되는 동력을 하단구동 축이음부(70)로 하단구동 액츄에이터(75)에 전달하고, 하단구동 액츄에이터(75)에서 생성된 직선왕복 조화운동을 하단구동 링크(80)에 전달하여 파랑발생장치 하단프레임(80)을 전후방향으로 운동시킨다. 하단 구동 감속모터(65), 하단 구동 축이음부(70), 하단 구동 액츄에이터(75)는 수면 위쪽에 설치할 수 있으나 파랑발생장치 하단 프레임(50)을 효과적으로 구동시킬 수 있는 적합한 하단구동링크(80)을 구비하여야 한다. 파랑발생장치 하단 프레임(50)이 전후방향으로 직선 왕복운동을 일으키면 조파판(40)이 경사를 일으킴으로 조파판 구동링크(30)과 연동되며 구동 가능 범위가 기구적으로 결정되므로 설계에서 검토가 요구된다.

상단과 하단을 동시에 구동하는 경우에는 피봇힌지(25)의 위치, 조파판구동 힌지(35)의 위치 그리고 조파판 하단 힌지(45)의 위치에 따라서 구동가능 범위가 결정되므로 설계와 제어에 검토가 요구된다. 이상의 특징을 활용함으로서 본 발명에 의한 조파판 상단과 하단을 독립적으로 제어하는 선박모형 시험용 파랑발생장치(100)는 상단구동 감속모터(10)과 하단구동 감속모터(65)를 독립적으로 제어할 수 있어서 다음과 같은 다양한 조건으로 파도를 발생시킬 수 있다.

조파판 하단힌지 고정 상단 구동 파랑발생장치로 운전

조파판 수직상태를 중립위치로 파랑 발생

조파판 전진경사 상태를 중립위치로 파랑 발생

조파판 후진경사 상태를 중립위치로 파랑 발생

피봇힌지 위치고정 하단 구동 파랑발생장치로 운전

조파판 수직상태를 중립위치로 파랑 발생

조파판 전진경사 상태를 중립위치로 파랑 발생

조파판 후진경사 상태를 중립위치로 파랑 발생

상단 구동과 하단 하단구동으로 파랑발생

상단과 하단을 동일 주파수 운전

상단과 하단을 주파수를 바꾸어 운전

상단과 하단을 위상차를 주어 운전

Claims (7)

1. 조파판에 플랩이 붙여진 선박모형 시험용 파랑발생장치(100)에 있어서,
   동력을 발생시키는 파랑발생장치 상단 프레임(5)에 설치되는 상단구동 감속모터(10)와;
   상기상단구동 감속모터(10)와 축이음부(15)에 의해 연결된 상단구동 액츄에이터(20)와;
   상단구동 액츄에이터(20)으로부터 생성되는 운동을 피봇힌지(25)에서 전달 받아 조파판 구동힌지(35)까지 운동을 전달하는 조파판 구동링크(30)과;
   조파판 구동링크(35)가 설치되어 있으며 하단 부분이 파랑발생장치 하단 프레임(50)에 설치된 조파판 하단힌지(45)와 연결되어 있어서 힌지를 중심으로 조화왕복 각운동을 일으키는 조파판(40)과;
   파랑발생장치 하단 프레임(50)이 자유롭게 전후방향으로 운동을 일으킬 수 있도록 하는 가이드레일(55)와 실험시설 고정 구조물에 설치되는 가이드 블록(60)과, 파랑발생장치 하단 프레임(50)을 전후 방향으로 구동시키는 하단구동 감속모터(65), 하단 구동 축이음부(70), 하단구동 액츄에이터(75) 그리고 하단 구동링크(80)로 구성되는 것을 특징으로 하는 조파판 상단과 하단을 독립적으로 제어하는 선박모형 시험용 파랑발생장치(100)
2. 제1항에 있어서 상단 구동 감속모터(10)를 구동하고 파랑발생장치 히단 프레임(50)의 위치를 고정시킴으로서 조파판이 직립 상태이거나 전방 또는 후방으로 경사된 상태를 중립위치로 하여 파랑 발생이 가능한 것을 특징으로 하는 조파판 상단과 하단을 독립적으로 제어하는 선박모형 시험용 파랑발생장치(100)
3. 제1항에 있어서 하단구동 감속모터(65)를 구동하고 피봇힌지(25)의 위치를 고정시킴으로서 조파판이 직립 상태이거나 전방 또는 후방으로 경사된 상태를 중립위치로 하여 파랑 발생이 가능한 것을 특징으로 하는 조파판 상단과 하단을 독립적으로 제어하는 선박모형 시험용 파랑발생장치(100)
4. 조파판의 상단부분과 조파판의 하단부분을 동일한 주파수로 운전하며 스트로크를 독립적으로 바꾸어 줄수 있어서 피스톤형 파랑발생장치로 운전이 가능할 뿐 아니라 상단 또는 하단부의 스트로크를 증가시켜 운전 할 수 있는 것을 특징으로 하는 조파판 상단과 하단을 독립적으로 제어하는 선박모형 시험용 파랑발생장치(100)
5. 조파판의 상단부분과 조파판의 하단부분의 운전 주파수를 바꾸어 운전함으로서 2성분파의 합성파를 발생할 수 있는 것을 특징으로 하는 조파판 상단과 하단을 독립적으로 제어하는 선박모형 시험용 파랑발생장치(100)
6. 상단 구동 감속모터(10)과 하단구동 감속모터(65)를 필요로 하는 위상차를 주어 운전할 수 있도록 제어가 가능한 것을 특징으로 하는 조파판 상단과 하단을 독립적으로 제어하는 선박모형 시험용 파랑발생장치(100)
7. 파랑발생장치의 상단과 하단을 독립적으로 구동하며 운전 스트로크와 주파수와 그리고 위상차를 다르게 제어함으로서 불규칙 파 발생 효율을 향상시키는 것을 특징으로 하는 조파판 상단과 하단을 독립적으로 제어하는 선박모형 시험용 파랑발생장치(100)
   
   
   
   

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